10.Билет.Альтернативные автомобильные топлива. Сжиженные и сжатые газы и их применение в качестве автомобильноготоплива.

Альтернативные виды топлива

2.1 Природный газ

2.2 Газовый конденсат

2.3 Диметилэфир

2.4 Шахтный метан

2.5 Этанол и метанол

2.6 Синтетический бензин

2.7 Электрическая энергия

Рассмотрим каждый из наиболее распространенных видов альтернативного топлива более подробно.

Природный газ

Природный газ в большинстве стран является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива. Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде компримированного, сжатого до давления 200 атмосфер, газа, так и в виде сжиженного, охлажденного до -160°С газа. В настоящее время наиболее перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан). В Европе это топливо называется LPG (Liquefiedpetroleumgas - сжиженный бензиновый газ). В то время как сжатый газ (метан) находится в баках под давлением 200 бар, что само по себе представляет повышенную опасность, LPG сжиживается при давлении 6-8 бар. В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG.

Газовый конденсат

Использование газовых конденсатов в качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков: вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на 20%), повышение удельного расхода топлива.

Диметилэфир

Диметилэфир является производной метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические характеристики двигателя.

На сегодняшний день в мире потребление диметилэфира составляет около 150 тыс. т в год.

В последние годы разрабатываются технологические процессы получения диметилэфира из синтетического горючего газа, производимого из угля.

В отличие от сжиженного природного газа, диметилэфир менее конкурентоспособен, в основном по причине того, что теплотворная способность на тонну диметилэфира на 45% ниже теплотворности на тонну сжиженного природного газа. Также для производства диметилэфира требуется не только более высокий уровень предварительных капиталовложений, но и больший объем сырьевого газа для производства продукта с эквивалентной теплотворной способностью.

В будущем диметилэфир можно рассматривать только в качестве продукта, имеющего ограниченные возможности, так как производство сжиженного природного газа характеризуется более значительной экономией за счет масштабов производства, более низким уровнем капитальных затрат и более высокой эффективностью процесса производства.

Горючие и поддерживающие горение сжатые и сжиженные газы( ацетилен, водород, кислород, бутан и др.) получают и хранят в баллонах. Работа с газами, находящимися в баллонах, требует большой осторожности, внимания и строгого соблюдения установленных правил обращения с ними. При нарушении этих правил и инструкций может произойти взрыв баллона с тяжелыми для работающего последствиями. Неопытным работникам, приступающим к работе с горючими газами, находящимися в баллонах под большим давлением, необходимо тщательно однакомиться с правилами о порядке работы с данным газом

В качестве газообразных топлив используют сжатые и сжиженные газы. Сжиженные газы получают переработкой нефти или газификацией в газогенераторе твердых видов топлив. Сжатые газы получают из природного газа, а также из попутных газов, которые извлекают при добыче нефти. Применение сжиженного газа в качестве топлива для автомобильных двигателей обусловлено его высокой концентрацией энергии в единице объема, хорошими антидетонационными свойствами ( о детонации см. в § 3) и малой токсичностью отработавших газов. Сжатые газы применяют в меньшей степени, так как они уступают сжиженным газам по целому ряду свойств и эксплуатационных показателей.