
- •Топлива для двс
- •Анализ перспективности топлива
- •Понятие топлива
- •Что такое бензин?
- •Получение бензина
- •Преимущества применения бензина
- •Недостатки применения бензина
- •2.Водород и водородосодержащее топливо.
- •Проблемы мешающие широкому использованию водорода в качестве топлива для автомобилей
- •Газовые топлива
- •Сжиженный нефтяной газ (гсн)
- •Сжатый газ
- •Метанол
- •Преимущества применения метанола
- •Недостатки применения метанола
- •Этанол, биоэтанол.
- •Химические свойства этанола
- •Получение этанола.
- •Преимущества применения этанола
- •Недостатки применения этанола
- •Эфиры мтбэ
- •Применение мтбэ
- •Получение этбэ
- •Применение этбэ
- •Преимущества этбэ по сравнению с мтбэ
- •Смесевые топлива
- •Преимущества е95
- •Бензометанольные смеси (бсм)
- •Рассказ о дмэ
- •Метанол (ch3oh)
- •Синтез-газ (добавка водорода)
- •Димети́ловый эфи́р (c2h6o)
- •Биодизельным топливом
- •Растительное масло
- •Смесь растительного масла и дизельного топлива
- •Теплота́ сгора́ния
- •Теплоемкость
- •Теплота парообразования
- •Температура кипения
- •Стехиометрическое количество воздуха
- •Состав воздуха
- •Жаропроизводительность
- •Температура воспламенения
- •Давление насыщенных паров
- •Точка росы
- •Попутный нефтяной газ
- •Физические свойства этанола
- •Содержание энергии в некоторых видах топлива
- •Выброс со2 при использовании этанола в сравнении с другими видами топлив Потребление кислорода и выброс со2 при сгорании 1 кг топлива
Попутный нефтяной газ
Основными путями утилизации ПНГ являются переработка на ГПЗ, генерация электроэнергии, сжигание на собственные нужды, закачка обратно в пласт для интенсификации нефтеотдачи (поддержание пластового давления), закачка в добывающие скважины — использование «газлифта».
В России до сих пор значительная часть попутного нефтяного газа в связи со сложностями по его сбору и утилизации сжигается в факелах прямо на месторождениях.
Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы, главным образом состоят из пропана и изомеров бутана). К нефтяным газам также относят газы крекинга нефти, состоящие из предельных и непредельных (этилена, ацетилена) углеводородов. Нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путем химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков.
Приблизительный состав ПНГ
Компоненты газа |
Объемная доля, % |
|
Метан |
(CH4) |
81 |
Этан |
(C2H6) |
5 |
Пропан |
(C3H8) |
6 |
Изо-бутан |
(i-C4H10) |
2.5 |
Н-бутан |
(n-C4H10) |
1.5 |
Азот |
(N2) |
1 |
Углекислый газ |
(CO2) |
0.15 |
Другие |
- |
2.85 |
Таблица 4 - Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов. |
||||||||||||||
Вид энергоносителя |
Теплотворная способность |
Объёмная плотность вещества (ρ=m/V) |
Цена за единицу условного топлива |
Коэффициент полезного действия (КПД) системы отопления, % |
Цена за 1 кВт·ч |
Реализуемые системы |
||||||||
МДж |
кВт·ч |
|||||||||||||
(1Мдж=0.278кВт·ч) |
||||||||||||||
Электричество |
- |
1,0 кВт·ч |
- |
3,70р. за кВт·ч |
98% |
3,78р. |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование, приготовление пищи |
|||||||
Метан (CH4, температура кипения: -161,6 °C) |
39,8 МДж/м³ |
11,1 кВт·ч/м³ |
0,72 кг/м³ |
5,20р. за м³ |
94% |
0,50р. |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение |
|||||||
Пропан (C3H8, температура кипения: -42.1 °C) |
46,34 МДж/кг |
23,63 МДж/л |
12,88 кВт·ч/кг |
6,57 кВт·ч/л |
0,51 кг/л |
18,00р. за л |
94% |
2,91р. |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение |
|||||
Бутан C4H10, температура кипения: -0,5 °C) |
47,20 МДж/кг |
27,38 МДж/л |
13,12 кВт·ч/кг |
7,61 кВт·ч/л |
0,58 кг/л |
14,50р. за л |
94% |
2,03р. |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение |
|||||
Пропан-бутан (СУГ - сжиженный углеводородный газ) |
46,8 МДж/кг |
25,3 МДж/л |
13,0 кВт·ч/кг |
7,0 кВт·ч/л |
0,54 кг/л |
16,50р. за л |
94% |
2,50р. |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение |
|||||
Дизельное топливо |
42,7 МДж/кг |
11,9 МДж/л |
0,85 кг/л |
30,00р. за кг |
92% |
2,75р. |
Отопление (нагрев воды и выработка электричества – очень затратны) |
|||||||
Дрова (берёзовые,влажность - 12%) |
15,0 МДж/кг |
4,2 МДж/л |
0,47-0,72 кг/дм³ |
3,00р. за кг |
90% |
0,80р. |
Отопление (неудобно готовить пищу, практически невозможно получать горячую воду) |
|||||||
Каменный уголь |
22,0 МДж/кг |
6,1 МДж/л |
1200-1500 кг/дм³ |
7,70р. за кг |
90% |
0,40р. |
Отопление |
|||||||
МАРР газ (смесь сжиженного нефтяного газа - 56% с метилацетилен-пропадиеном - 44%) |
89,6 МДж/кг |
24,9 кВт·ч/м³ |
0,1137 кг/дм³ |
-р. за м³ |
0% |
#ДЕЛ/0! |
Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение |
Требования к бензинам
Характеристики автомобильного бензина |
Единица измерения |
|
|||
класса 2 |
класса 3 |
класса 4 |
класса 5 |
||
Массовая доля серы, не более |
мг/кг |
500 |
150 |
50 |
10 |
Объемная доля бензола, не более |
процентов |
5 |
1 |
1 |
1 |
Концентрация железа, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Концентрация марганца, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Концентрация свинца, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Массовая доля кислорода, не более |
процентов |
- |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
Объемная доля углеводородов, не более: |
процентов |
|
|
|
|
ароматических |
|
- |
42 |
35 |
35 |
олефиновых |
|
- |
18 |
18 |
18 |
Давление паров, не более: |
кПа |
|
|
|
|
в летний период |
|
- |
45 - 80 |
45 - 80 |
45 - 80 |
в зимний период |
|
- |
50 - 100 |
50 - 100 |
50 - 100 |
Объемная доля оксигенатов, не более: |
процентов |
|
|
|
|
метанола |
|
- |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
этанола |
|
- |
5 |
5 |
5 |
изопропанола |
|
- |
10 |
10 |
10 |
третбутанола |
|
- |
7 |
7 |
7 |
изобутанола |
|
- |
10 |
10 |
10 |
эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле |
|
- |
15 |
15 |
15 |
других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210 градусов Цельсия) |
|
- |
10 |
10 |
10 |
Объемная доля монометиланилина, не более: |
процентов |
1,3 |
1 |
1 |
отсутствие |
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105-97
Характеристики автомобильного бензина |
Единица измерения |
|
|||
класса 2 |
класса 3 |
класса 4 |
класса 5 |
||
Массовая доля серы, не более |
мг/кг |
500 |
150 |
50 |
10 |
Объемная доля бензола, не более |
процентов |
5 |
1 |
1 |
1 |
Концентрация железа, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Концентрация марганца, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Концентрация свинца, не более |
мг/дм3 |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
Массовая доля кислорода, не более |
процентов |
- |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
Объемная доля углеводородов, не более: |
процентов |
|
|
|
|
ароматических |
|
- |
42 |
35 |
35 |
олефиновых |
|
- |
18 |
18 |
18 |
Давление паров, не более: |
кПа |
|
|
|
|
в летний период |
|
- |
45 - 80 |
45 - 80 |
45 - 80 |
в зимний период |
|
- |
50 - 100 |
50 - 100 |
50 - 100 |
Объемная доля оксигенатов, не более: |
процентов |
|
|
|
|
метанола |
|
- |
отсутствие |
отсутствие |
отсутствие |
этанола |
|
- |
5 |
5 |
5 |
изопропанола |
|
- |
10 |
10 |
10 |
третбутанола |
|
- |
7 |
7 |
7 |
изобутанола |
|
- |
10 |
10 |
10 |
эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле |
|
- |
15 |
15 |
15 |
других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210 градусов Цельсия) |
|
- |
10 |
10 |
10 |
Объемная доля монометиланилина, не более: |
процентов |
1,3 |
1 |
1 |
отсутствие |
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105-97
Показатели |
Нормаль-80 |
Регуляр-91 |
Премиум-95 |
Супер-98 |
Октановое число, не менее: моторный метод |
76,0 |
82,5 |
85,0 |
88,0 |
Октановое число, не менее: исследовательский метод |
80,0 |
91,0 |
95,0 |
98,0 |
Содержание свинца, г/дм3, не более |
0,010 |
0,010 |
0,010 |
0,010 |
Содержание марганца, мг/дм3, не более |
50 |
18 |
- |
- |
Содержание фактических смол, мг /100 см3, не более |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
Индукционный период бензина, мин, не менее |
360 |
360 |
360 |
360 |
Массовая доля серы, %, не более |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
Объемная доля бензола, %, не более |
5 |
5 |
5 |
5 |
Испытание на медной пластине |
Выдерживает, класс 1 |
Выдерживает, класс 1 |
Выдерживает, класс 1 |
Выдерживает, класс 1 |
Внешний вид |
Чистый, прозрачный |
Чистый, прозрачный |
Чистый, прозрачный |
Чистый, прозрачный |
Плотность при 15 °С, кг/м3 |
700-750 |
725-780 |
725-780 |
725-780 |
Физические свойства водорода как топлива
Характеристика |
Значение |
Плотность, кг/м3 |
|
жидкий |
70.8 |
газообразный |
0.0899 |
Температура кипения, 0С |
-253 |
Температура застывания (кристаллизации), 0С |
-259 |
Температура воспламенения, 0С |
500-510 |
Стехиометрическое количество воздуха требующееся для полного сгорания, кг/кг |
34,8 |
Характеристика |
Значение |
Теплота сгорания низшая, МДж/кг |
118 |
Теплота парообразования, кДж/кг |
48 |
Теплота сгорания стехиометрической смеси (объемная теплопроизводительность), МДж/м3 |
3,0 |
Коэффициент диффузии в воздухе м2/с |
0.66*10-4 |
Максимальная температура пламени при α=1 , 0С |
2180 |
Энергия воспламенения, кДж |
20 |
Теплоемкость, кДж/(кг*град) |
14,2 |
Октановое число по моторному методу |
30 |
Цетановое число |
45-90 |
Свойство |
Смесь (пропан+бутан) |
Метан |
Химическая формула |
C3H8+C4H10 |
CH4 |
Удельный вес газовой фазы (плотность), кг/м3 |
2.4 |
0.73 |
Относительный удельный вес (плотность по воздуху), кг/м3 |
2.0 (в два раза тяжелее воздуха) |
0.5 (в два раза легче воздуха) |
Удельный вес жидкой фазы, кг/л |
0.5 (в два раза легче воды) |
- |
Температура кипения, °C |
- |
-162 |
Температура воспламенения, °C |
510 |
645 |
Теплота сгорания, Ккал/м |
22.000 |
8 500 |
Жаропроизводительность, °C |
2 100 |
2 000 |
Пределы взрываемости (верхний .. нижний), % газа в воздухе по объему |
2-10 |
5-15 |
Необходимое количество воздуха для сгорания газа, м3 |
25 |
10 |
Скорость распространения пламени, мсек |
0.82 |
0.67 |
Показатель |
Бензин |
Сжиженный нефтяной газ |
Сжиженный природный газ |
Октановое число |
76...98 |
102...112 |
110...125 |
Теплота сгорания, низшая, кДж/кг |
44000 |
46000 |
48500 |
Стехиометрическое отношение, кг воздуха/кг топлива |
15 |
16 |
17 |
Физико-химические свойства метанола
Характеристика |
Показатель |
Плотность при 20 0С, кг/м3 |
795 |
Вязкость при 20 0С, мм2/с |
0,55 |
Температура застывания(кристаллизации), 0С |
-98 |
Температура кипения, 0С |
65 |
Температура самовоспламенения, 0С |
464 |
Температура вспышки, 0С |
8 |
Октановое число (исследовательский метод), ед. |
104-115 |
Отношение С/Н |
3 |
Характеристика |
Показатель |
Теплота сгорания низшая, МДж/кг |
20 |
Теплота парообразования кДж/кг |
1100 |
Теплота сгорания стехиометрической смеси(объемная теплопроизводительность), МДж/м3 |
3,6 |
Массовая теплопроизводительность МДж/кг |
2,6 |
Теплоемкость при 20 0С, кДж/(кг*град.) |
2,5 |
Стехиометрическое количество воздуха требующееся для полного сгорания топлива, кг/кг |
6,5 |
Максимальная температура пламени при α=1, 0С |
1910 |
Предельно допустимая концентрация паров в воздухе рабочей зоны(ПДКрз), мг/м3 |
5 |
Топливо |
Плотность энергии |
смесь воздуха с топливом |
Удельная энергия смеси воздуха с топливом |
Удельная теплота испарения |
Октановое число (RON) |
Октановое число (MON) |
бензин |
32 МДж/л |
14.6 |
2.9 МДж/кг воздух |
0.36 МДж/кг |
91-99 |
81-89 |
Бутиловый спирт |
29.2 МДж/л |
11.1 |
3.2 МДж/кг воздух |
0.43 МДж/кг |
96 |
78 |
этанол |
19.6 МДж/л |
9.0 |
3.0 МДж/кг воздух |
0.92 МДж/кг |
132 |
89 |
Метанол |
16 МДж/л |
6.4 |
3.1 МДж/кг воздух |
1.2 МДж/кг |
156 |
92 |
Сравнительная оценка ОГ на различных видах топлива.