3.4 Газовые конденсаты

Газовые конденсаты (жидкие углеводороды, конденсирующиеся при нормальных условиях из природных газов) рассматриваются, как дополнительный источник сырья для получения автомобильного топлива.

Уровень физико – химических и эксплуатационных свойств газоконденсатов близок к дизельным топливам.

Считают наиболее целесообразным использовать газовые конденсаты в качестве топлива для дизелей на местах их добычи без сложной переработки.

Анализ газовых конденсатов рассматриваемых месторождений позволяет разделить их по составу на две группы: тяжёлые газовые конденсаты относительно узкого фракционного состава и лёгкие более широкого фракционного состава. Конденсаты первой группы по основным свойствам незначительно отличаются от стандартных арктических и зимних дизельных топлив, а конденсаты второй группы имеют меньшие значения плотности, вязкости, температур вспышки и застывания, чем стандартные дизельные топлива.

Газоконденсатное топливо рекомендуется для эксплуатации дизелей в северных условиях при температуре воздуха минус 45 ⁰С и выше.

Газоконденсатное топливо токсично и взрыво­опасно, что обусловливает необходимость соблюдения установленных требований безопасности. Оно оказыва­ет вредное воздействие на центральную нервную сис­тему, раздражает кожные покровы, слизистые оболо­чки глаз и верхних дыха­тельных путей.

Если используют газовый конденсат широкого фрак­ционного состава, регулируя при этом топливную аппа­ратуру для обеспечения той же мощности, что и при работе на дизельном топливе, то эффективность и эко­номические показатели рабочего цикла, а также темпе­ратура отработавших газов практически не изменяются. Динамические показатели при этом несколько улучша­ются, дымность отработавших газов снижается примерно на 10% (вслед­ствие меньшего содержания в конденсате высококипящих углеводородов). Если же регулировка топливной аппаратуры сохра­няется неизменной, то это приводит к падению мощно­сти дизеля, работающего на ГКТ, примерно на 7% по сравнению с дизельным топливом (уменьшается подача конденсата из-за меньшей плотности ГКТ).

3.5 Водотопливные эмульсии

В последние годы рассматривается возможность использования воды в качестве добавки к топливу, в результате чего образуется эмульсия. По одному из оп­ределений эмульсии представляют собой системы, вклю­чающие две нерастворимые жидкости, одна из кото­рых - дисперсная фаза — в виде мельчайших капель равномерно диспергирована в другой, — дисперсионной среде.

Известен опыт применения водотопливных эмульсий (ВТЭ) трех типов: эмульсия воды в углеводо­родах; эмульсия углеводородов в воде; микроэмульсии, позволяющие вводить в топливо различные присадки, не растворимые в углеводородах.

Практическое использование эмульгированного топлива в широких масштабах невозможно без решения таких технических задач как:

- разработка простой, эффективной и надежной тех­нологии получения такого топлива;

- разработка рецептур эффективных эмульгаторов, способных адсорбироваться на поверхностях раздела фаз (воды и бензина) и понижать вследствие этого поверхностную энергию (по­верхностное натяжение), и создание стабильных топливных эмульсий;

- разработка систем тон­кой очистки эмульгированных топлив от механичес­ких примесей;

- повышение эксплуатационной надежности различ­ных типов двигателей при переводе их на ВТЭ.

Основные физико-хими­ческие свойства современ­ных ВТЭ практически иден­тичны базовому бензину. По антидетонационным свой­ствам отмечается даже некоторое их превосходство вне зависимости от способа добавления воды к топливу: впрыск в цилиндры или впускную систему, применение в виде водо-бензиновой эмульсии. В на­стоящее время механизм действия воды на процесс сгорания в двигателе изучен далеко не полностью. Антидетонационный эффект от добавления воды к топ­ливу складывается по меньшей мере из трех факторов: охлаждения заряда рабочей смеси; охлаждения деталей камеры сгорания; действия водяного пара как инерт­ной среды, регулирующей процесс сгорания.

Одним из возможных способов эффективного исполь­зования в современных карбюраторных двигателях бензинов с более низким октановым числом является впрыск воды во впускной коллектор двигателя. Этот способ по сравнению с использованием водобензиновых эмульсий имеет существенное преимущество. Он обеспечивает с помощью сравнительно несложного при­способления подачу воды во впускной коллектор только на режимах средних и максимальных нагрузок, т. е. когда требования двигателя к октановому числу топлива возра­стают. Исследования эффективности впрыска воды по­казали возможность применения в двигателях с впрыс­ком воды автомобильных бензинов с октановым числом на 6 - 8 ед. ниже октанового числа бензинов, рекомендованных автомобильным заводом при сохранении, а в некоторых случаях и улуч­шении экономических и мощностных характеристик, отсутствии повышенных износов и коррозионных пора­жений деталей двигателей.

Обводненное дизельное топливо характеризуется по­ниженным ЦЧ и большим периодом задержки воспла­менения. Однако наличие «микровзрывов» капель эмульсии и воздействие на сгорание химических факто­ров присутствия воды приводят к интенсификации тепловыделения и сокращению продолжительности сгора­ния, что благоприятствует снижению расхода топлива. Удельный расход топлива может быть снижен на 2—6%. Дымность отработавших газов уменьшается в результате влияния водяных паров на процесс гази­фикации углерода (сажи).

30