Газовое топливо
К газовым топливам относится газообразные углеводороды, которые добываются из недр земли при разработке газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Газообразные углеводороды, добываемые из газовых и газоконденсатных месторождений, называются природным газом, а природный газ, добываемый из нефтяных месторождений - попутным газом.
Основным компонентом природных газов является метан (СН4), содержание которого колеблется в пределах - от 50 до 90% об. и более в газовых и газоконденсатных месторождениях и от 30 до 80% об. в нефтяных месторождениях.
В природных газах содержатся также другие газообразные углеводороды — этан (С2Н6), пропан (С3Н6), бутан (С4Н10), азот (N2), диоксид углерода (СО2), сероводород (Н2S).
Добытый из недр земли природный газ подвергают очистке от примесей и осушке с последующим разделением на компоненты.
Метан применяется в основном как топливо для получения электрической и тепловой энергии, в коммунально-бытовом секторе и как моторное топливо в виде сжатого или сжиженного природного газа. При использовании природного газа в карбюраторных двигателях 1м3 газа эквивалентен 1 л бензина для легковых автомобилей.
Этан направляется на переработку с получением разных химических продуктов.
Большая часть пропана и бутана также используется сырье для химической переработки и меньшая часть в виде сжиженного газа как топливо для автомобилей.
Бензиновые двигатели могут быть переведены на газовое топливо путем установления топливной аппаратуры.
Трудности вызывает применение газа на дизелях, что связано с плохой самовоспламеняемостью газового топлива. Чтобы дизель смог работать на газовом топливе, нужно:
- добавление в газовое топливо веществ с низкой температурой самовоспламенения;
- использование зажигания от искры;
- применение впрыска запальной дозы дизельного топлива.
Применение газового топлива позволяет существенно снизить содержание токсичных веществ в отработавших газах.
Использование природного газа в качестве альтернативного топлива для атомобилей возможно по таким направлениям:
- сжатый (компримированный) природный газ;
- сжиженный природный газ;
- переработка природного газа в жидкие продукты (технология – gas to liquid - газ в жидкость);
Достоинства природного газа в качестве топлива для автомобилей:
- высокое октановое число (100 - 105 единиц;
- значительные ресурсы;
- низкое содержание СО2 в отработавших газах (в 1,22 и в 1,34 раза меньше по сравнению с бензином и дизельным топливом;
- содержание токсичных веществ в отработавших газах в 1,5 — 2 раза ниже по сравнению с бензином;
- практически не образуется нагар в камере сгорания;
- ниже ударные нагрузки на детали двигателя;
- отсутствие разности октанового числа по цилиндрам.
Главный недостаток природного газа как моторного топлива – это его низкая энергоплотность, что приводит:
- к уменьшению пробега на одной заправке и необходимость в большом количестве баллонов, что снижает грузоподъемность на 9 — 14%;
- снижению мощности двигателя на 18 — 20%;
- уменьшение максимальной скорости на 5 — 6%;
- возрастание времени разгона на 24 — 30%.
- выделение в атмосферу метана;
- сложная система подачи топлива;
- затруднения с пуском холодного двигателя;
- высокая взрыво- и пожароопасность.
Эффективным способом решения проблем по использованию природного газа является создание разветвленной сети заправочных станций.
Важной составляющей широкого использования природного газа в качестве моторного топлива является производство автомобилей, предназначенных для использования только этого топлива и соответствующего газового оборудования.
|