ПРИРОДНЫЙ ГАЗ ПРОПАН

На газе двигатели внутреннего сгорания работали еще в доавтомобильную эпоху Вообще-то  многие забыли, но первый в мире автомобиль так же работал именно на газе.Теперь для питания  автомобильных двигателей используют два различных типа газа — метан или пропан-бутановая смесь. 

Сжатый газ
Сжатый газ (метан, природный газ, биогаз) достаточно давно используется как горючее для ДВС. Возможно переоборудование для работы на метане практически любых бензиновых двигателей (карбюраторных, инжекторных) и даже дизельных (хотя объем доработок последних существенно выше и это не всегда экономически целесообразно). Кроме традиционной добычи газа, метан можно получать при переработке органических отходов (биогаз). Метан — это тот самый природный газ, который по магистральным газопроводам поступает в города и сгорает в конфорках бытовых газовых плит. Именно про этот газ чаще всего по осени спорят правительства Беларуси и России, тем самым добавляя сезонности в работу установщиков автомобильного газового оборудования. "Газ подорожает с нового года!"  — разносится слух. И, хотя подорожает совсем не тот газ, на котором ездит большинство автомобилей, автосервисы в Беларуси потом несколько недель сидят без работы: пока еще обыватель разберется, на какой-там газ поднимут цену.

Впрочем,  переоборудование автомобилей для работы на метане не слишком популярно в нашей стране. При использовании метана в качестве моторного топлива возникает одна проблема — его можно хранить только в сжатом виде под давлением в 250 атмосфер, для чего нужны очень прочные баллоны. Если делать их из стали, то придется возить с собой батарею баллонов весом до полутора тонн — такой балласт могут взять на борт только грузовики и автобусы, да и то ценой существенного уменьшения грузоподъемности. Есть металопластиковые баллоны. Они легче, но и значительно дороже стальных. Переоборудования автомобиля для работы на метане более дорогостоящее, чем для работы на сжиженном газе. Заправок метановых в Беларуси мало, запас хода автомобиля на метане небольшой — много баллонов просто не помещается в багажнике. Недавно цена на метан в Беларуси была существенно повышена, до 1250 рублей за куб (что примерно равно 1 литру сжиженного газа). Все эти факторы привели к тому, что переоборудование автомобилей для работы на метане, на сегодняшний день, в принципе не целесообразно.

Впрочем есть один способ использования метана в качестве топлива, который, на наш взгляд, может иметь перспективы в Беларуси — домашние заправочные станции. Такие существуют и даже пользуются популярностью в скандинавских странах, Италии. Такая заправка размещается на территории вашего частного дома и запитывается к общей системе газоснабжения. Мощность насоса значительно меньше, чем мощность промышленного оборудования АГНС, однако за ночь ваша заправочная станция заправит автомобиль и вперед — наматывайте километры. Вы владелец заправочной станции. 

                  

Плюсы

 * До повышения цены, метан обеспечивал экономию в сравнении бензином боле чем в три раза

* Меньше токсичность выхлопных газов

* Метан легче воздуха. Это важно при хранении автомобилей в закрытых

помещениях 

             

Минусы

* Большие, тяжелые и дорогостоящие газовые баллоны

* Более высокая, по сравнению с переоборудованием на сжиженный газ, стоимость работы  

* Небольшой запас хода автомобиля

* Неразвитая сеть заправочных станций

Сжиженный газ
Этот вид моторного газообразного топлива распространен куда шире.

Основные отличия и сходства между природным газом и пропаном

Это пропан-бутановая смесь — сопутствующий газ, который получают при добыче и переработке нефти (продукты стабилизации газового конденсата, попутный газ при добыче нефти и природный газ (при его переработке). Пропан-бутан можно хранить в сжиженном виде под давлением в 16 атмосфер, а стальной баллон емкостью 50-80 л, который вполне подойдет для обычного легкового автомобиля, весит не более 40 килограммов. Заправок сжиженного газа много, как у нас в стране, так и за рубежом.

Как и дизельное топливо, пропан-бутановая смесь бывает летней и зимней, и вызвано это разделение тоже особенностями сезонной эксплуатации. Дело в том, что пропан испаряется при -45°С, а бутан — при -0,5°С. Летом смесь на 75% состоит из бутана, а на 25% — из пропана, и при низких температурах она просто не сможет перейти в газообразное состояние. Поэтому зимний состав пропан-бутановой смеси содержит 75% пропана и 25% бутана. Запуск карбюраторного двигателя на газе возможен и при отрицательных температурах. Однако специалисты рекомендуют при температуре воздуха ниже +5°С пускать двигатель на бензине и переходить на газ спустя некоторое время. Пропан имеет октановое число 110, а бутан — 95, поэтому октановое число пропан-бутана может варьироваться от 99 до 106.

Еще одним видом сжиженного газа является диметиловый эфир, который, в ближайшие годы, может стать основной альтернативой дизельному топливу. Диметилэфир — это сжиженный газ, который вырабатывается из природного метана. Он характеризуется высоким цетановым числом (55-60 против 40-55 у нефтяного дизельного топлива) и полным отсутствием сажи в выхлопе. Для использования этого вида топлива не придется создавать новую инфраструктуру АЗС — достаточно сделать их двухтопливными, а на машину поставить комплект газовой аппаратуры. Кстати, эфир вдвое дешевле солярки, но расход его вдвое выше.

Плюсы

* Цены ниже, чем на бензин (но выше, чем на сжатый газ)

* Возможно переоборудование практически любых бензиновых двигателей внутреннего сгорания

* Наличие дополнительной топливной системы

* Меньше токсичность отработавших газов

* Небольшое рабочее давление в системе

 

Минусы

* При температуре ниже 0°С (т. е. зимой) необходим запуск и прогрев на бензине

* Запасы ограничены

* Сжиженный газ тяжелее воздуха, что создает дополнительные сложности при хранении переоборудованных автомобилей для работы на газе

Природный газ, подготовленный к использованию в качестве топлива, может быть представлен в сжиженном варианте. В чем его специфика в данной разновидности? Чем отличается природный газ от сжиженного как продукта, прошедшего необходимую переработку, а также от углеводородных видов топлива?

Что представляет собой традиционный природный газ?

В широком смысле под природным газом принято понимать практически любой из тех газов, которые применяются в качестве топлива, поскольку все они добываются из недр земли. В узком смысле под природным может пониматься газ, максимально приближенный по своим свойствам к тому, который извлекается из недр. То есть речь идет о топливе, представленном в виде несжатого, перемещаемого по специальным трубам газообразного вещества. С точки зрения химического состава традиционный природный газ чаще всего представлен метаном.

Рассматриваемый вид топлива с момента добычи и до доставки потребителю практически не меняет физического состояния и в большинстве случаев остается собственно газом. Его хранение осуществляется при задействовании специальной инфраструктуры — газовых хранилищ, в которые он закачивается. Перемещение соответствующей разновидности топлива к потребителям осуществляется, как мы отметили выше, с помощью труб.

Что представляет собой сжиженный газ?

Под сжиженным газом понимаются:

  • разновидность природного газа, представленного в особом физическом состоянии — в виде жидкости, которая образуется посредством охлаждения газообразного топлива;
  • углеводородные газы, которые сжижаются под высоким давлением;
  • компримированный природный газ.

Сжижение природного газа осуществляется главным образом в целях удобства его транспортировки — когда использование труб невозможно или невыгодно, а также для хранения голубого топлива.

Сжиженный природный газ — это жидкость, которая примерно вдвое легче воды. Закипает она при температуре около минус 158-163 градусов Цельсия. Как и традиционный природный газ, по химическому составу сжиженное топливо представлено преимущественно метаном. Его хранение осуществляется в специальных резервуарах, рассчитанных на размещение как раз таки жидкой модификации природного газа. Транспортировка соответствующей разновидности газа происходит в криоцистернах, в которых поддерживается необходимая для сохранения его жидкого состояния температура.

Превращение традиционного топлива, добываемого из недр земли, в сжиженное занимает несколько этапов.

Что лучше выбрать для авто, ГБО метан или пропан?

На первом природный газ сжимается под давлением. После — охлаждается. Объем сжиженного газа в сравнении с исходным топливом уменьшается приблизительно в 600 раз. Обратная операция — превращение сжиженного газа в стандартное физическое состояние — осуществляется при задействовании регазификационных терминалов.

Процесс преобразования исходного топлива, которое добыто в недрах земли, в жидкость, а также его регазификация требуют значительных энергозатрат. Поэтому себестоимость изготовления сжиженного газа в расчете на 1 кубометр топлива, готового к использованию, как правило, заметно выше, чем та, что характеризует получение традиционного газа.

Что касается сжиженных углеводородных газов, они представлены чаще всего такими веществами, как пропан и бутан. По своим химическим и физическим свойствам они отличаются от метана: в частности, их сжижение возможно без высокой температуры. Это позволяет заправлять пропаном и бутаном зажигалки, размещать их в баллонах — в том числе тех, что выполняют функцию топливных носителей в автомобилях. Данные вещества довольно редко поставляются потребителям по магистральным трубопроводам, поскольку имеют существенно более высокую себестоимость изготовления в расчете на 1 кубометр, чем традиционный природный газ в виде метана.

К сжатым также принято относить компримированный природный газ. Он тоже представлен метаном, однако в жидкость он превращается не посредством охлаждения, а под очень большим давлением. Хранится такой газ в специальных накопителях под давлением порядка 200 бар. Рассматриваемый вид топлива чаще всего применяется для заправки автомобилей. Он считается существенно более выгодным, чем углеводородные газы.

Сравнение

Главное отличие природного газа от сжиженного (если рассматривать и тот и другой в узком смысле) заключается, прежде всего, в том, что первый находится в газообразном состоянии — с температурой, примерно соответствующей той, что есть у окружающей среды, обладает минимальным давлением и является метаном. Второй может быть очень сильно охлажденной жидкостью (если это сжиженный метан), сжатым до состояния жидкости газом с иными химическими свойствами (если это пропан и бутан) либо веществом, превращенным в жидкость посредством сильной компрессии (если речь идет о компримированном газе, добытом из недр земли). Отсюда разница в методах транспортировки газа, в способах его хранения.

Традиционный природный газ, как правило, не требует дополнительной переработки перед доставкой непосредственно потребителю — достаточно обеспечить его поступление в трубу и осуществить последующее распределение топлива. Сжиженный газ, прежде чем подавать потребителям, необходимо регазицифировать либо извлечь из баллона, превратив из жидкости в стандартное состояние.

Определив, в чем разница между природным и сжиженным газом, зафиксируем выводы в таблице.

Таблица

Природный газ Сжиженный газ
Что между ними общего?
Сжиженный газ в виде охлажденного метана и компримированного газа изначально является природным — до того как пройдет, соответственно, криообработку или сжатие в целях приведения в жидкое состояние
В чем разница между ними?
Представлен в газообразном состоянии Жидкость
Является метаном Может быть также пропаном и бутаном
Имеет температуру и давление, в целом соответствующие той, что характеризует окружающую среду Имеет очень низкую температуру, требует размещения в специальных криоцистернах (сжиженный метан), сжат под высоким давлением (компримированный газ)
Не нужна значительная обработка перед доставкой потребителям Необходимы регазификация либо извлечение из баллонов перед использованием
Как правило, стоит дешевле Обычно стоит дороже

Газы легче воздуха

Какие газы легче воздуха.

Ответ:

Количество газов, которые легче воздуха, невелико. Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам  известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль.  

 

Пример:

Этанол, химическая формула C2H5OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O, отсюда M = 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46 г/моль;

Метан, химическая формула CH4, содержит 1 C и 4 H, отсюда M = 1*12 + 4*1 = 16 г/моль;

Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн.

Пропан или метан: аргументы и факты для вашего авто

% O2 (M = 2*16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N2 (M = 2*14 = 28 г/моль), составляет 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 г/моль.  

Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха. Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C). 

Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: H2O, молярный вес — 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках. 

Что касается размещения газоанализаторов на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для  метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры. 

 

Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!

 

 

 

 

 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

 

 

ВКОНТАКТЕ      ссылка на группу

 

  YOUTUBE        ссылка на канал

 

INSTAGRAMM   ссылка на страницу

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *