Grunden f?r naturgas, som har ett naturligt (naturligt) ursprung ?r metan (CH4). Bildandet av naturgas intr?ffade i processen f?r organisk omvandling. Inneh?llet av metan i naturgas kan variera fr?n 91 till 99%, allt annat ?r propan, etan, butan och kv?ve.En s?dan variation i procent beror p? skillnaden i den kemiska sammans?ttningen av gas som produceras i olika delar av v?r jord . Naturgas av olika ursprung producerar dock samma m?ngd v?rme vid f?rbr?nning, vilket g?r georeferensing helt irrelevant f?r b?de dig och din motor. Tack vare elektroniska sensorer f?r gasutrustning best?ms gasens sammans?ttning automatiskt, varefter andelen av br?nsleblandningen justeras med h?nsyn till egenskaperna hos denna gas.

F?rdelar med naturgas

Den kemiska sammans?ttningen av naturgas p?verkar gynnsamt motorns tillst?nd och medf?r inga problem i samband med driften. P? grund av fr?nvaron av tillsatser i sammans?ttningen av metan, som finns i flytande kolv?tegaser ( LPG), inneh?ller f?rbr?nningsprodukter av naturgas inte skadliga inneslutningar. N?r naturgas f?rbr?nns minskar dessutom CO2-utsl?ppen med 25 %.

M?ngden metan i naturgas ?r som oktantalet f?r bensin, det ?r vanligt att karakterisera med denna parameter naturgas. Vad betyder detta f?r motorn? Motorns funktion, liksom sannolikheten f?r ett s?dant fenomen som detonation, beror p? denna parameter.

Komprimerad naturgas(LNG) har ett antal obestridliga f?rdelar j?mf?rt med flytande petroleumgas (LPG), inklusive milj?v?nlighet och s?kerhet. Metan, som, som du redan vet, ?r det vanligaste i naturgas, l?ser sig snabbt i luften, vilket praktiskt taget eliminerar m?jligheten att ant?nda gasen i h?ndelse av skada. Hur naturgas lagras minimerar risken f?r ett okontrollerat l?ckage. Servicebara cylindrar kr?vs f?r att klara ett spr?ngtryck p? mer ?n 600 bar och tack vare ventilsystemet sker en kontrollerad gastillf?rsel.

N?r den k?rs p? LNG kan motorn uppvisa h?g prestanda p? grund av det h?ga oktantalet (~130), speciellt n?r motorn ?r utrustad med en turbin eller ett avgasrecirkulationssystem, och helst b?da. ?ven om detta har en baksida, till exempel h?g gasf?rbrukning, samt problem med v?rmeavledning. Motorns ljudniv? n?r den g?r p? naturgas reduceras med 3 dB, s? denna typ av br?nsle ?r mycket relevant f?r kollektivtrafiken. Komprimerad naturgas, typ CIS kan anv?ndas p? b?de bensin och, ?ven om du i fallet med dieslar m?ste m?ta en l?g ?terbetalning. Problemet ?r att en dieselmotor kommer att beh?va f?rses med ett gnistt?ndningssystem eller ett blandcykelsystem, d?r dieselbr?nsle kommer att fungera som en t?ndare.

Det finns ocks? nackdelar med denna typ av br?nsle.

1. L?g energit?thet. P? grund av denna funktion anv?nds naturgas mycket ofta i komprimerad form. Trycket eller kompressionsf?rh?llandet ?r 20 MPa eller 200 bar. N?r det g?ller energit?thet f?r vi 7 kJ / dm3, j?mf?rt med bensin, som har denna siffra p? 30 kJ / dm3, den kan erh?llas utan n?gra ytterligare kompressionsoperationer. Denna egenskap hos naturgas leder till att motorn f?r att k?ra p? detta br?nsle m?ste optimeras f?r detta, och samtidigt kommer den att vara betydligt h?gre. Med lika stora gaser (LPG och LNG) kan gasol k?ras mer, s? f?r att kompensera f?r l?g prestanda kan de som ?nskar anv?nda metan som alternativt br?nsle, du m?ste s?tta fler bensintankar p? dina bilar. Detta leder, som du f?rst?r, till en ?kning av bilens totala vikt och en minskning av ledigt utrymme i bagageutrymmet. Det h?ga tryck som kr?vs f?r att lagra fyllda LNG-tankar (vanligtvis cylindriska eller runda) g?r tankarna mycket skrymmande och tar, n?r det g?ller personbilar, mycket plats.

Det finns tv? typer av system som kan arbeta p? naturgas - env?rd och tv?v?rd.

• Env?rd typ ger endast f?rbr?nning av LNG, som kommer fr?n en speciell tank.
• bivalent typen ger m?jlighet till samtidig anv?ndning av gas tillsammans med huvudbr?nslet, p? grund av vilket det finns en besparing av pengar och en minskning av bensinf?rbrukningen.

Gasformiga kolv?ten framst?llda fr?n gas- och gaskondensatf?lt kallas vanligen f?r naturgas. Naturgas ?r f?r n?rvarande ett av de viktigaste hush?lls- och milj?v?nliga industribr?nslena. Det anv?nds ocks? som r?material f?r produktion av v?te, kimr?k (sot), etan, eten och acetylen.

Naturgas best?r huvudsakligen av alkaner, representerade fr?mst av normala kolv?ten med antalet kolatomer fr?n 1 till 4 (С Г С 4) och isobutan.

Huvudkomponenten i torr naturgas ?r metan (93-98%), d?r H:C-f?rh?llandet ?r 33%. De ?terst?ende kolv?tekomponenterna finns i mindre m?ngder. Gasformiga alkaner i naturgas har kokpunkter vid normalt tryck fr?n -162 C till 0 C.

Om den st?rsta uppm?rksamheten i v?rlden under 1900-talet ?gnades ?t studier, utforskning, utveckling av naturgasfyndigheter, som ?r vanliga (traditionella) gashaltiga ansamlingar av kolv?ten, s? kr?ver den ekonomiska situationen redan p? 2000-talet att man v?nder sig till betydande potentiella naturgasresurser som finns i okonventionella k?llor, innan endast till naturgashydrater (GT). GG ?r en mycket betydande och fortfarande lite utvecklad k?lla till naturgas p? jorden. De kan verkligen konkurrera med traditionella fyndigheter p? grund av deras enorma resurser, breda utbredning, ytliga f?rekomst och koncentrerade gastillst?nd (en kubikmeter naturligt metanhydrat i fast tillst?nd inneh?ller cirka 164 m3 metan i gasfasen och 0,87 m3 vatten) .

N?gra ?r har g?tt sedan uppt?ckten av de f?rsta fyndigheterna av naturgashydrater. Prioriteten i deras uppt?ckt tillh?r ryska forskare. I mars 2000 uppt?ckte en rysk-belgisk expedition en unik gashydratavlagring i s?tvattenbottensedimenten i Bajkalsj?n, p? flera hundra meters djup fr?n vattenytan. F?r f?rsta g?ngen ?tervanns stora kristaller av gashydrater, upp till 7 cm stora, fr?n sj?ns botten.

Studier utf?rda i olika regioner i v?rlden har visat att cirka 98 % av HT-resurserna finns i v?rldshavets vatten (n?ra kusterna i Nord-, Central- och Sydamerika, Japan, Norge och Afrika, s?v?l som i Kaspiska havet och Svarta havet) p? vattendjup p? mer ?n 200 -700 m, och endast 2% - i de subpol?ra delarna av kontinenterna. Enligt v?gda genomsnittliga uppskattningar ?r resurserna f?r gashydratfyndigheter cirka 21 000 biljoner m 3 . P? nuvarande niv? av energif?rbrukning, ?ven med anv?ndningen av endast 10 % av gashydratresurserna, kommer v?rlden att f?rses med h?gkvalitativa r?varor f?r milj?v?nlig energiproduktion i 200 ?r.

Enligt World Energy Council, fram till 2020, presenteras naturgas som det mest tekniskt f?rberedda br?nslet f?r f?rbr?nningsmotorer b?de n?r det g?ller fordonsf?rberedelser, vilket kr?ver minimala kostnader f?r att konvertera en bil fr?n flytande br?nsle till gasformigt br?nsle, och n?r det g?ller naturligt br?nsle. gasreserver.

B?de gas- och bensinfordon sl?pper ut ungef?r lika mycket kolv?ten i atmosf?ren.Samtidigt ?r det inte kolv?tena i sig som ?r farliga f?r m?nniskors h?lsa utan deras oxidationsprodukter. En motor som g?r p? bensin avger mycket olika kolv?ten, och en gasmotor avger metan, som ?r det mest motst?ndskraftiga mot oxidation av alla m?ttade kolv?ten. D?rf?r ?r kolv?teutsl?ppet fr?n en gasbil mindre farligt.

N?r det g?ller naturgasreserver (fr?mst metan) och dess produktion ligger Ryssland p? f?rsta plats i v?rlden.

Andelen naturgas i v?rldens br?nsle- och energibalans ?r mycket blygsam - 23%. Och tillv?xttakten f?r gasindustrin i de flesta l?nder i v?rlden ?r ocks? l?g. Undantagen ?r s?dana l?nder som Ryssland, Nederl?nderna, Norge och en rad andra, d?r man kan anse att "oljans epok" har ersatts av "naturgasens epok" eller "metanens epok".

Vid anv?ndning av gas i f?rgasarmotorer ers?tter 1 m 3 f?r lastbilar i genomsnitt 1 liter och f?r bilar 1,2 liter bensin.

Anv?ndningen av CNG i v?gtransporter kan s?kerst?lla skapandet av bilar med en kapacitet p? 30-40% h?gre ?n moderna bilar som k?rs p? bensin, med en effektiv verkningsgrad p? upp till 38-40% samtidigt som motorns livsl?ngd ?kar med 1,5 g?nger och oljebyte g?nger tv? g?nger.

Den st?rsta nackdelen med naturgas som motorbr?nsle ligger fr?mst i dess l?gre (1000 g?nger) volymetriska energit?thet j?mf?rt med flytande petroleumbr?nslen - 0,034 MJ/l f?r naturgas, 31,3 och 35,6 MJ/l f?r bensin och dieselbr?nsle.

Naturgas i sig ?r ett mycket skrymmande br?nsle, eftersom dess densitet ?r sexhundra g?nger l?gre ?n bensinens. F?r att lagra det i ett komprimerat tillst?nd m?ste du anv?nda speciella ganska tunga cylindrar. Massiva gasflaskor installerade p? bilen ?kar dess massa och minskar dess b?rf?rm?ga. Komprimerad gas lagras huvudsakligen i metallcylindrar. det optimala h?ga kompressionsf?rh?llandet f?r gasbilsmotorer fastst?lls inte p? grund av behovet av att bibeh?lla f?rm?gan att snabbt byta till bensin, vilket leder till en minskning av motoreffekten (upp till 20%), vilket leder till att den maximala hastigheten minskar med 5-6% ?r det sv?rt att starta motorn under den kalla ?rstiden (under 0 °C), vilket f?rklaras av en h?gre ant?ndningstemperatur och sj?lvant?ndning av naturligt, d?rf?r tillhandah?lls gasbr?nslev?rmare i kraftkretsen; i avsaknad av uppv?rmning ?r det m?jligt att starta motorn p? oljebr?nsle med efterf?ljande ?verf?ring till gas efter att motorn har v?rmts upp; konstruktionen av br?nslesystemet blir mer komplicerat, dess massa ?kar och volymen och kostnaden f?r underh?ll och reparation ?kar med 3-10%;

Enligt s?kerhetsf?reskrifterna ska gasen arbetas innan du st?ller bilen p? parkeringen och ?nnu mer i garaget. Och i b?rjan av arbetsdagen m?ste du g? till en specialiserad bensinstation med flytande br?nsle, vilket ?r mycket obekv?mt.

Fordonskatalysatorer avsedda f?r bensin ?r inte effektiva f?r att minska kv?veoxider och metan n?r de k?rs p? naturgas. Det ?r n?dv?ndigt att f?rb?ttra motorer och katalysatorer. N?r det g?ller skydd milj? en gasmotor med en variabel trev?gskatalysator kan vara den mest lovande l?sningen f?r att uppn? ?ver 90 % minskning av alla f?roreningsutsl?pp.

Anv?ndningen av naturgas i dieselmotorer h?mmas av dess relativt h?ga sj?lvant?ndningstemperatur och motsvarande l?ga cetantal. F?r att ?vervinna denna sv?righet anv?nds ett s? kallat dubbelbr?nslesystem - en liten m?ngd dieselbr?nsle sprutas in i f?rbr?nningskammaren som en pilotladdning, och sedan tillf?rs komprimerad naturgas. Ibland m?ste du installera ett gnistt?ndningssystem. Dieselmotorer som drivs p? naturgas anv?nds i stor utstr?ckning inom sj?lva gasindustrin i kolvkompressorenheter och motorgeneratorer med gnista och f?rkammarbr?nnare.

Det b?r noteras att gasformigt br?nsle ?r den enda typen av alternativt br?nsle f?r vilket tekniska och milj?m?ssiga anv?ndningsproblem huvudsakligen har l?sts i Ryssland, ?ven om att bryta konsumentens psykologi, som ?r f?rdomsfull mot ovanligt br?nsle, orsakar vissa sv?righeter.

Anv?ndningen av CNG inom flyget g?r det m?jligt att radikalt f?r?ndra avgasernas milj?egenskaper, eliminera underskottet p? flygbr?nslen under m?nga decennier och avsev?rt minska br?nslekostnaderna.

En analys av utsikterna f?r anv?ndning av naturgas p? fartyg visade att denna typ av energib?rare kan rekommenderas f?r anv?ndning endast p? fartyg i hj?lpflottan.

1.1.2 Metanhaltiga gaser fr?n kollag och underjordisk hydrosf?r

Kolgruvan metan, utvunnen fr?n stenkolstenar, har funnit praktisk till?mpning. Nyligen h?nvisas det ganska definitivt till antalet alternativa typer av fordonsbr?nslen. Dess kvantitet ?r j?mf?rbar med resurserna f?r stenkol (104 miljarder ton).

?ven om en del metan fr?n kolgruvan produceras i v?rlden har det redan anv?nts. ?r 1990 k?rde ?ver 90 000 fordon p? kolgruvan metan i USA, Italien, Tyskland och Storbritannien. I Storbritannien, till exempel, anv?nds det i stor utstr?ckning som motorbr?nsle f?r vanliga bussar i de koleldade regionerna i landet. Inneh?llet av metan i gruvgas varierar fr?n 1 till 98 %. Som motorbr?nsle ?r den mest intressanta gasen som utvinns fr?n kollag, utanf?r p?verkanszonerna f?r gruvdrift, med hj?lp av kolgasproduktionsteknik. K?rnan i ett s?dant f?lt ?r att utvinna gas fr?n brunnar som borrats fr?n ytan, med hj?lp av stimuleringsmetoder f?r gas?tervinning, medan gruvgas inneh?ller 95-98% metan, 3-5% kv?ve och 1-3% koldioxid.

I Ryssland drar kolgruvan metan, som en typ av energibr?nsle och kemiskt r?material, uppm?rksamhet ur synvinkel av potentiella reserver som har identifierats hittills.

Det b?r noteras att inneh?llet av br?nnbara gaser i kollag beror p? djupet av brytning av reserver och ?kar n?r det ?kar. Detta leder till en ?kning av intensiteten och volymen av gas som sl?pps ut i gruvdriften.

F?r n?rvarande, i Ryssland, extraheras gruvmetan som finns i kollag och omgivande sten till ytan av vakuumpumpstationer genom speciellt borrade brunnar, och fr?n gruvutrymmet sl?pps det ut i atmosf?ren genom ventilationssystemet.

I samtliga fall best?ms anv?ndningen av en metan-luftblandning som energibr?nsle av dess sammans?ttning, d.v.s. f?rh?llandet mellan metan som s?dant och luft i den. Procentandelen av dessa komponenter best?mmer energiv?rdet f?r metan-luftblandningen och m?jligheten till dess anv?ndning, s?rskilt n?r det g?ller explosivitet under f?rbr?nning.

Praxis har bekr?ftat att en metan-luftblandning med en metanhalt som str?cker sig fr?n 2,5 till 30 %, enligt den befintliga klassificeringen, klassas som underm?lig och ?r explosiv vid f?rbr?nning, och blandningar som inneh?ller ren metan mindre ?n 2,5 och mer ?n 30 % ?r s?ker vid f?rbr?nning i elinstallationer. B?da blandningarna ?r s?kerligen potentiella k?llor till energibr?nsle.

Den tekniska anv?ndningen av underm?liga metan-luftblandningar ?r att f? halten av ren metan till standardniv?er (?ver 30 % och mindre ?n 2,5 %). Detta kan g?ras, f?r det f?rsta, genom att f?rb?ttra avgasningssystem som g?r det m?jligt att h?lla metanhalten i blandningen ?ver 30 %. Men genomf?randet av denna v?g, att d?ma av andelen underm?lig gruvmetan i den ?vergripande strukturen av metanproduktionen, har vissa sv?righeter. Det andra s?ttet ?r att ?ka koncentrationen av metan genom att tills?tta naturgas till blandningen. Den tredje riktningen - att minska koncentrationen av metan till den undre explosionsgr?nsen genom att sp?da blandningen med luft - ?r den enklaste f?r praktiskt genomf?rande.

F?r n?rvarande, i Ryssland, har den b?sta framg?ngen med avgasning och anv?ndning av metan fr?n kolgruvan uppn?tts i Vorkuta-bass?ngen, d?r det anv?nds i pannor, eldv?rmare och torktumlare. Modern teknik g?r det m?jligt att effektivt utvinna metan fr?n grunda kollag med h?g tjocklek och h?g gasm?ttnad, d?r det ?r m?jligt att anv?nda metoder f?r att intensifiera gasinfl?den till botten. Endast ett f?tal kolgasb?rande regioner i v?rlden uppfyller dessa villkor, d?rf?r, trots de h?ga resurserna av kolb?ddsmetan, ?r det osannolikt att verklig gasproduktion under de kommande ?ren kommer att ?verstiga 5-10 % av den totala gasproduktionen.

vattenl?sliga a dispergerade gaser fr?n den underjordiska hydrosf?ren(upp till 4500 m djup) ?r f?rdelade n?stan ?verallt i jordskorpan. De totala gasresurserna i grundvattnet ner till djup av 4 500 m, enligt VNIGRI-uppskattningar, n?r 10 000 biljoner m3 och ner till djup som i genomsnitt inte ?verstiger 10 km,

Jordens underjordiska hydrosf?r, p? grund av den h?ga l?sligheten av kolv?ten och andra gaskomponenter i den, ?r i geologisk tid i ett tillst?nd av permanent, p? vissa st?llen progressiv gasm?ttnad huvudsakligen med kolv?ten, vilket oundvikligen resulterar i bildandet av zoner med begr?nsa gasm?ttnaden. Studien av s?dana zoner, tillf?rlitligt etablerade f?r n?rvarande inom unga plattformar, s?v?l som de som fanns i de gamla stadierna av utvecklingen av ett antal regioner, g?r det m?jligt att avsl?ja naturen hos geokemiska samband mellan kolv?teavlagringar och gasm?ttade grundvatten.

Volymen av vetenskaplig forskning inom omr?det olje- och gashydrogeologi ?r uppr?ttandet av ett allm?nt m?nster, enligt vilket industriella fyndigheter av gas och m?jligen olja," ?r en f?ljd av den globala processen f?r gasm?ttnad i den underjordiska hydrosf?ren.

Den presenterade schematiska modellen motsvarar n?ra de naturliga f?rh?llandena i f?ljande specifika gasf?rande provinser och gasf?rande regioner.

Biogas

Tidigare i Ryssland t?nkte ingen p? allvar p? gasformiga br?nslen fr?n lokala resurser. Ett land med stora olje- och gasreserver hade r?d. I l?nder som inte har naturresurser har alla potentiella lokala k?llor till alternativa motorbr?nslen sedan mitten av 1980-talet registrerats och satts i produktion. Dessa inkluderar i f?rsta hand olika typer av biomassa av vegetabiliskt och animaliskt ursprung.

Biogas ?r en blandning av metan och koldioxid som produceras vid metanj?sning av olika biomassor. Metanj?sning - resultatet av naturlig biocenos av anaeroba bakterier - forts?tter vid temperaturer fr?n 10 till 55 ° C i tre intervall: 10 ... 25 ° C - psykrofil; 25,40 °С - mesofil; 52...55 °С - termofil. Systemets luftfuktighet varierar fr?n 8 till 99 %, det optimala v?rdet ?r 92 - 93%. Inneh?llet av metan i biogas varierar beroende p? r?varans kemiska sammans?ttning och kan vara 50-90 %.

Biogas, ur industriell produktion och anv?ndning i fordonsmotorer, ?r av allvarligt praktiskt intresse f?r Ryssland. I v?rt land ackumuleras upp till 300 miljoner ton (i torrsubstans) organiskt avfall ?rligen: 250 miljoner ton i jordbruksproduktion, 50 miljoner ton i form av MSW. Dessa avfall ?r en utm?rkt r?vara f?r biogasproduktion. Den potentiella m?ngden biogas som produceras ?rligen kan vara 90 miljarder m 3 , det vill s?ga 40 miljoner ton oljeekvivalenter till ett belopp av 20 miljarder euro. Det totala potentiella v?rdet av de producerade biobr?nslena (syngas och biogas) skulle kunna uppg? till 35 miljarder euro per ?r.

Avfallsj?sning utf?rs b?st i r?tkammare - metall- eller armerad betongtankar med uppv?rmning och omr?rning.

F?r produktion av biogas fr?n kommunalt fast avfall (MSW) krossas de f?rst och blandas sedan i en metantank med avloppsslam fr?n reningsverkets sedimenteringstankar. Gaser inneh?ller upp till 50 % metan, 25 % koldioxid, upp till 2 % v?te och kv?ve. Denna teknik anv?nds flitigt utomlands - i USA, Tyskland, Japan, Sverige.

Biogas ?r en av de mest lovande typerna av motorbr?nslen som produceras av lokala r?varor n?r det g?ller industriell produktion och anv?ndning i fordonsmotorer. P? kort tid skapades en hel industri f?r produktion av biogas i m?nga l?nder i v?rlden.

En betydande del av den producerade biogasen anv?nds f?r att generera el.

Bland industril?nderna tillh?r Danmark den ledande platsen inom produktion och anv?ndning av biogas.

Som praxis visar, n?r produktionen av avloppsgaser fr?n en bearbetningsstation som matas av ett avloppsn?t som betj?nar en bos?ttning med en befolkning p? 100 tusen m?nniskor mer ?n 2500 m 3 per dag, vilket motsvarar 2000 liter bensin.

Till produktion av biogas r?knas ?ven produktion av deponigas, eller biogas fr?n deponiavfall. F?r n?rvarande skapas i m?nga l?nder specialutrustade lagringsanl?ggningar f?r kommunalt fast avfall f?r att utvinna biogas fr?n dem f?r produktion av elektrisk och termisk energi. Betydande volymer av r?varor f?r j?sning finns tillg?ngliga inom jordbruket.

Biogasteknik ?r effektiv i alla klimatregioner i det stora Ryssland. P? s? s?tt produceras redan gasformiga br?nslen och h?geffektiva organiska g?dningsmedel, som ?r s? n?dv?ndiga f?r det moderna ryska jordbruket.

Att skapa motorfordonsmotorer som drivs p? gas med l?gt v?rmev?rde, som biogas, medf?r dock vissa sv?righeter. D?rf?r ?r det mer ?ndam?lsenligt att inte anv?nda biogas, utan biometan som erh?lls fr?n den. F?r att g?ra detta avl?gsnas CO 2 och andra f?roreningar fr?n biogasen. Den resulterande gasen (biometan) inneh?ller 90-97 % CH4 och har ett v?rmev?rde p? 35-40 MJ/m 3 . Rening av biogas fr?n koldioxid kan g?ras p? olika s?tt. De vanligaste ?r gastv?tt med flytande absorbenter (till exempel vatten), frysning, adsorption vid l?ga temperaturer.

Biometan har, liksom andra gasformiga br?nslen, en l?g volymetrisk energikoncentration.

Flytande gaser

Liknande information.

Gas som utvinns fr?n jordens tarmar eller ?r en produkt av bearbetning av andra kolv?ten kan d?refter anv?ndas i flytande eller komprimerad form. Vilka egenskaper har b?da alternativen f?r anv?ndningen av respektive br?nsle?

Vad ?r flytande gas?

Under flytande Det ?r vanligt att f?rst? naturgas, som ?verf?rs fr?n det ursprungliga, korrekta gasformiga tillst?ndet till ett flytande tillst?nd - genom kylning till en mycket l?g temperatur, i storleksordningen minus 163 grader Celsius. Volymen br?nsle minskas med cirka 600 g?nger.

Transport av flytande gas kr?ver anv?ndning av speciella kryogena tankar som kan uppr?tth?lla den erforderliga temperaturen f?r respektive ?mne. F?rdelen med denna typ av br?nsle ?r m?jligheten att leverera det till de platser d?r det ?r problematiskt att l?gga konventionella gasledningar.

Omvandlingen av flytande gas till sitt ursprungliga tillst?nd kr?ver ocks? speciell infrastruktur - ?terf?rgasningsterminaler. Bearbetningscykeln f?r den ?verv?gda typen av br?nsle - utvinning, kondensering, transport och ?terf?rgasning - ?kar avsev?rt den slutliga kostnaden f?r gas f?r konsumenten.

Br?nslet i fr?ga anv?nds, vanligtvis f?r samma ?ndam?l som naturgas i sitt ursprungliga tillst?nd - f?r uppv?rmning av rum, f?r att s?kerst?lla att industriell utrustning, kraftverk, som r?material i vissa segment av den kemiska industrin.

Vad ?r komprimerad naturgas?

Under komprimerad, eller komprimerad, ?r det vanligt att f?rst? naturgas, som, liksom flytande gas, ocks? presenteras i flytande tillst?nd, uppn?s dock inte genom att s?nka br?nslets temperatur, utan genom att ?ka trycket i beh?llaren i vilken den placeras. Volymen av komprimerad gas ?r cirka 200 g?nger mindre ?n br?nslets i dess ursprungliga tillst?nd.

Att omvandla naturgas till v?tska med h?gt tryck ?r i allm?nhet billigare ?n att g?ra br?nsle till flytande genom att s?nka dess temperatur. Transporten av den ?verv?gda typen av gas utf?rs i beh?llare, som regel, mindre tekniskt komplex ?n kryocister. ?terf?rgasning av motsvarande typ av br?nsle kr?vs inte: eftersom det ?r under h?gt tryck ?r det l?tt att ta bort det fr?n tankarna - det r?cker att ?ppna ventilerna p? dem. D?rf?r ?r kostnaden f?r komprimerad gas f?r konsumenten i de flesta fall l?gre ?n den som k?nnetecknar flytande br?nsle.

Komprimerad gas anv?nds oftast som br?nsle i olika fordon - bilar, lokomotiv, fartyg, gasturbinmotorer i flygplan.

J?mf?relse

Huvudskillnaden mellan flytande gas och komprimerad gas ?r att den f?rsta typen av br?nsle erh?lls genom att s?nka temperaturen p? det ursprungliga gasformiga ?mnet, vilket ?tf?ljs av dess omvandling till en v?tska. Komprimerad gas ?r ocks? ett flytande br?nsle, men det erh?lls genom att placera det i en beh?llare under h?gt tryck. I det f?rsta fallet ?verstiger den initiala gasvolymen den bearbetade (?verf?rd till v?tska) med cirka 600 g?nger, i det andra fallet med 200 g?nger.

Det b?r noteras att flytande gas oftast erh?lls genom att bearbeta "klassisk" naturgas, som huvudsakligen representeras av metan. Komprimerade br?nslen tillverkas ocks? av m?nga andra naturligt f?rekommande gaser som propan eller butan.

Efter att ha best?mt skillnaden mellan flytande och komprimerad gas kommer vi att ?terspegla slutsatserna i tabellen.

Tabell

Naturgas best?r huvudsakligen av metan (minst 90 %) med sm? f?roreningar av etan (upp till 6 %), propan (upp till 1,7 %) och butan (upp till 1 %).

Metangas ?r f?rgl?s och luktfri, n?got l?slig i vatten, l?ttare ?n luft. Det avser m?ttade kolv?ten, vars molekyler endast best?r av kol och v?te. Den h?ga v?tehalten s?kerst?ller en mer fullst?ndig f?rbr?nning av br?nslet i motorcylindrarna j?mf?rt med bensin och flytande gas, s? metan ?r ett komplett br?nsle f?r bilar med goda knackningsegenskaper.

Egenskaper f?r metan.

Molekylformel - CH 4

Molmassa, kg / mol - 16,03

Densitet vid en temperatur p? 15°C och ett tryck p? 0,1 MPa:

- i gasformigt tillst?nd, kg / m 3 - 0,717

– i flytande tillst?nd, kg/l – 0,42

Kolnummer - 2,96

Kokpunkt, ° С - -161,7

Sj?lvant?ndningstemperatur (blixt), ° С - 590

Netto v?rmev?rde:

- i gasformigt tillst?nd, kJ / m 3 - 33800

– i flytande tillst?nd, kJ/l – 20900

Relativ densitet (med flyg) - 0,554

Fr?tande aktivitet - ingen

Toxicitet - icke-giftig

F?rbr?nningstemperatur, ° С - 2030

Som referens . F?rbr?nningsv?rme.

F?rbr?nningsv?rme- m?ngden v?rme som frig?rs under fullst?ndig f?rbr?nning av 1 m 3 gas, vid atmosf?rstryck och en temperatur p? 20 ° C.

Det finns ett h?gre och l?gre v?rmev?rde vid gasf?rbr?nning. Vid best?mning av bruttov?rmev?rdet beaktas all v?rme som frig?rs under f?rbr?nningen och avl?gsnas fr?n f?rbr?nningsprodukterna genom att kyla dem till den ursprungliga temperaturen. I praktiken kondenserar de bildade vatten?ngorna inte och f?r bort en del av v?rmen som anv?nds f?r att v?rma 1 kg vatten fr?n 0 till 100 ° C, vilket ?r lika med 418,6 kJ.

Under f?rbr?nningen f?rbrukas v?rme f?r att f?r?nga den fukt som finns i br?nslet och som erh?lls fr?n f?rbr?nning av v?te. D?rf?r, f?r att karakterisera gasbr?nslen, anv?nds i praktiken det l?gre v?rmev?rdet f?r gasf?rbr?nning, vilket ?r ett standardv?rde.

Innan den anv?nds som motorbr?nsle genomg?r naturgas en prelimin?r f?rberedelse f?r ?verensst?mmelse med dess parametrar f?r motorprestanda (borttagning av f?roreningar) och lagringsf?rh?llanden p? ett fordon.

Eftersom naturgas kondenserar vid en temperatur p? -161,7°C, vilket ?r om?jligt att g?ra under normala f?rh?llanden, lagras den i cylindrar i bilar i ett komprimerat tillst?nd p? upp till 20 MPa (200 kg/kvm).

Komprimerade gaser k?nnetecknas av att de vid en temperatur p? 20°C och h?gt tryck (20 MPa) f?rblir i gasformigt tillst?nd.

Gas naturbr?nsle komprimerat (komprimerad naturgas).

N?r det g?ller fysiska och kemiska parametrar och inneh?llet av f?roreningar m?ste naturbr?nslegas uppfylla GOST 27577-2000 "Komprimerad naturbr?nslegas f?r f?rbr?nningsmotorer".

N?r det g?ller fysikaliska och kemiska parametrar m?ste gasen enligt denna GOST uppfylla kraven och standarderna i Tabell 1.

Bord 1.

Nackdelar och f?rdelar med att anv?nda komprimerad naturgas i j?mf?relse med bensin.

1. Nackdelar.

1.1. Inneh?llet av gas under h?gt tryck kr?ver anv?ndning av h?gh?llfasta cylindrar som har en betydande massa och ?r gjorda av h?gkvalitativt st?l. Vikten av en cylinder med en kapacitet p? 50 liter med 10 m 3 gas ?r cirka 70 kg. Installationen av gasflaskor p? en bil inneb?r en minskning av bilens b?rf?rm?ga med 10-12%, och bilens r?ckvidd minskar ocks?.

Cylindrar f?r LNG ?r h?gtrycksk?rl, f?r cylindrar av legerat st?l s?tts testperioden en g?ng vart 5:e ?r och f?r kolst?l - en g?ng vart tredje ?r.

1.2. Eftersom v?rmev?rdet f?r gas-luftblandningen av metan ?r mindre ?n v?rmev?rdet f?r bensin-luftblandningen (3,22 MJ / m 3 f?r metan med luft och 3,55 MJ / m 3 f?r bensin med luft), och p? grund av l?gre fyllnadsgrad f?r cylindrarna, reduceras motoreffekten vid omvandling till komprimerad gas med 18-20%.

1.3. N?r man anv?nder gasbr?nsle ?r det sv?rt att starta motorn p? vintern vid temperaturer under 15°C. Orsaken ?r en h?gre ant?ndningstemperatur f?r gas-luftblandningen och en l?gre flamutbredningshastighet.

1.4. F?r underh?ll och reparation av gasballongfordon kr?vs h?gre kvalifikationer av servicepersonalen. J?mf?rt med underh?ll av bensin- och dieselmotorer ?kar arbetsintensiteten f?r underh?ll och reparation av gasutrustning med 13-15% och kostnaderna - med 4-6%.

1.5. Driften av motorer p? komprimerad gas ?tf?ljs av en f?rs?mring av fordonens dragkraft, dynamiska och driftsegenskaper: accelerationstiden ?kar med 25-30%; maxhastigheten minskas med 5-7%.

2. F?rdelar.

2.1. Gasbr?nsle brinner mer fullst?ndigt i motorcylindrar p? grund av de bredare ant?ndningsgr?nserna f?r gas j?mf?rt med bensin. Om ant?ndningsgr?nserna f?r bensin blandad med luft ?r 6,0 respektive 1,5 %, s? ?r ant?ndningsgr?nserna f?r komprimerad gas blandad med luft 15 % i den ?vre gr?nsen och 5 % i den nedre gr?nsen. Detta g?r det m?jligt att t?mma den br?nnbara blandningen till a=1,2-1,3 i motorernas driftl?gen.

Som ett resultat minskar avgasernas toxicitet avsev?rt (n?r det g?ller inneh?llet av koloxider - med 2-3 g?nger, av inneh?llet av kv?veoxider - med 1,2-2,0 g?nger, av inneh?llet av kolv?ten - med 1,1- 1,4 g?nger).

2.2. Komprimerad gas sp?der inte ut oljan i vevhuset, tv?ttar inte bort oljan fr?n cylinderv?ggarna och f?rs?mrar inte sm?rjf?rh?llandena. D?rf?r ?r slitaget p? delar av motorer som k?rs p? gas l?gre ?n f?r bensinmotorer. Som ett resultat ?kar motorresursen f?r motorer med 1,3-1,5 g?nger. Oljans livsl?ngd ?kas ocks? med 1,5-2 g?nger, och kostnaden f?r den minskas med 25-35 procent.

2.3. CNG-priserna ?r l?gre ?n bensin: Br?nslekostnadsbesparingar ?r tillg?ngliga trots f?rlust av motorkraft och minskad nyttolast.

Autotrans-consultant.ru.

Gasens kemiska sammans?ttning. Ans?kan

Huvuddelen av naturgas ?r metan (CH4) - upp till 98%. Sammans?ttningen av naturgas kan ocks? inneh?lla tyngre kolv?ten - metanhomologer:

etan (C2H6),

propan (C3H8),

butan (C4H10),

samt andra icke-kolv?te?mnen:

v?te (H 2),

v?tesulfid (H2S),

koldioxid (CO 2),

helium (He).

Ren naturgas ?r f?rgl?s och luktfri. F?r att kunna identifiera ett l?ckage genom lukt tills?tts en liten m?ngd ?mnen med stark obehaglig lukt (s? kallade lukt?mnen) till gasen. Det vanligaste lukt?mnet ?r etylmerkaptan.

Kolv?tefraktioner ?r en v?rdefull r?vara f?r den kemiska och petrokemiska industrin. De anv?nds ofta f?r att producera acetylen. Pyrolys av etan ger eten, en viktig produkt f?r organisk syntes. Under oxidationen av propan-butanfraktionen bildas acetaldehyd, formaldehyd, ?ttiksyra, aceton och andra produkter. Isobutan anv?nds f?r tillverkning av h?goktaniga komponenter i motorbr?nslen, samt isobutylen, en r?vara f?r tillverkning av syntetiskt gummi. Dehydrering av isopentan producerar isopren, en viktig produkt vid tillverkning av syntetiska gummin.

Komprimerad naturgas- Komprimerad naturgas anv?nds som motorbr?nsle ist?llet f?r bensin, dieselbr?nsle och propan.

Naturgas, som alla andra, kan komprimeras med en kompressor. Samtidigt minskas volymen som upptas av dem avsev?rt. Naturgas komprimeras traditionellt till ett tryck p? 200–250 bar, vilket resulterar i en volymminskning p? 200–250 g?nger. Gas komprimeras (komprimeras) f?r transport genom huvudgasledningar f?r att uppr?tth?lla r?tt tryck inuti reservoaren (reservoartrycket) under underjordisk injektion, och produktionen av komprimerad naturgas ?r ett mellansteg i produktionen av flytande naturgas. Komprimerad naturgas ?r billigare ?n konventionella br?nslen, och v?xthuseffekten som orsakas av dess f?rbr?nningsprodukter ?r mindre j?mf?rt med konventionella br?nslen, s? det ?r s?krare f?r milj?n. Lagring och transport av komprimerad naturgas sker i speciella gaslagringstankar. Tillsats av biogas till komprimerad naturgas anv?nds ocks?, vilket minskar koldioxidutsl?ppen till atmosf?ren.

Komprimerad naturgas som br?nsle har ett antal f?rdelar:

· Metan (naturgasens huvudkomponent) ?r l?ttare ?n luft och avdunstar snabbt i h?ndelse av ett oavsiktligt spill, till skillnad fr?n den tyngre propanen som samlas i naturliga och konstgjorda f?rdjupningar och skapar en explosionsrisk.

· Ej giftigt i sm? koncentrationer;

· Orsakar inte korrosion av metaller.

· Komprimerad naturgas ?r billigare ?n n?got oljebr?nsle, inklusive diesel, men ?vertr?ffar dem i termer av v?rmev?rde.

· L?g kokpunkt garanterar fullst?ndig avdunstning av naturgas vid l?gsta omgivningstemperatur.

· Naturgas brinner n?stan helt och l?mnar inte sot, vilket f?rs?mrar milj?n och minskar effektiviteten. De borttagna r?kgaserna inneh?ller inga svavelf?roreningar och f?rst?r inte skorstenens metall.

· Driftkostnaderna f?r gaspannor ?r ocks? l?gre ?n traditionella.

En annan egenskap hos komprimerad naturgas ?r att pannor som drivs p? naturgas har en h?gre verkningsgrad - upp till 94%, kr?ver inte br?nslef?rbrukning f?r att f?rv?rma den p? vintern (som olja och propan-butan).

Naturgas, kyld efter rening fr?n f?roreningar till en kondensationstemperatur (-161,5 0 C), f?rvandlas till en v?tska som kallas naturgas i v?tskeform. Flytande gas ?r en f?rgl?s, luktfri v?tska, vars densitet ?r h?lften av vatten. 75-99 % best?r av metan. Kokpunkt -158 ... -163 0 C. I flytande tillst?nd ?r det icke brandfarligt, ogiftigt, icke-aggressivt. F?r anv?ndning uts?tts den f?r avdunstning till sitt ursprungliga tillst?nd. N?r ?ngorna f?rbr?nns bildas koldioxid och vatten?nga. Volymen av gas under kondensering minskas med 600 g?nger, vilket ?r en av de st?rsta f?rdelarna med denna teknik. F?rv?tskningsprocessen sker i steg, d?r gasen komprimeras 5-12 g?nger, kyls sedan och ?verf?rs till n?sta steg. Den faktiska kondenseringen sker under kylning efter det sista kompressionssteget. F?rv?tskningsprocessen kr?ver allts? en betydande m?ngd energi - upp till 25 % av dess m?ngd i flytande gas. Flytande gas produceras i de s? kallade kondensationsanl?ggningarna (fabrikerna), varefter den kan transporteras i speciella kryogena tankar - sj?tankfartyg eller tankar f?r landtransport. Detta g?r det m?jligt att leverera gas till omr?den som ligger l?ngt fr?n de huvudsakliga gasledningar som traditionellt anv?nds f?r att transportera konventionell naturgas. Naturgas i flytande form lagras under l?ng tid, vilket g?r att du kan skapa reserver. F?re leverans direkt till konsumenten ?terf?rs flytande naturgas till sitt ursprungliga gasformiga tillst?nd vid ?terf?rgasningsterminaler. De f?rsta f?rs?ken att kondensera naturgas f?r industriella ?ndam?l g?r tillbaka till b?rjan av 1900-talet. 1917 producerades den f?rsta flytande naturgasen i USA, men utvecklingen av r?rledningssystem f?rsenade f?rb?ttringen av denna teknik under l?ng tid. 1941 gjordes ytterligare ett f?rs?k att producera LNG, men produktionen n?dde industriell skala f?rst fr?n mitten av 1960-talet. I Ryssland b?rjade bygget av den f?rsta anl?ggningen f?r flytande naturgas 2006 som en del av Sakhalin-2-projektet. Den stora invigningen av anl?ggningen ?gde rum vintern 2009.

Skiffergas- Naturgas utvunnen ur skiffer, huvudsakligen best?ende av metan. Den f?rsta kommersiella gasbrunnen i skifferformationer borrades i USA 1821. Storskalig kommersiell produktion av skiffergas startade av Devon Energy i USA i b?rjan av 2000-talet vid Barnett Shale-f?ltet, som borrade den f?rsta horisontella brunnen i detta f?ltet 2002. Tack vare en kraftig ?kning av sin produktion, kallad "gasrevolutionen", blev USA 2009 v?rldsledande inom gasproduktion (745,3 miljarder m 3), med mer ?n 40 % fr?n okonventionella k?llor (metan i kolb?dd och skiffer). gas).

Skiffergasresurserna i v?rlden uppg?r till 200 biljoner m 3 . I januari 2011, ekonom A.D. Haitun skrev om m?jligheten att skiffergas "kommer att f?lja ?det f?r koleldad metan, med en betydande nedg?ng i produktionstillv?xt under l?ngvarig drift av f?lt, eller ?det f?r biobr?nslen, vars stora majoritet av v?rldsproduktionen kommer fr?n Amerika och minskar nu."

Gasreserver och resurser

V?rldens geologiska reserver av br?nnbara gaser p? kontinenterna, i zonen med hyllor och grunda hav, n?r enligt prognostiserade uppskattningar 10 15 m 3 , vilket motsvarar 10 12 ton olja.

De st?rsta fyndigheterna i Sovjetunionen var: Urengoy (4 biljoner m 3) och Zapolyarnoye (1,5 biljoner m 3), Vuktylskoye (452 miljarder m 3), Orenburg (650 miljarder m 3), Stavropolskoye (220 miljarder m 3), Gazli (445 miljarder m 3) i Centralasien; Shebslinskoye (390 bcm) i Ukraina.

P? Yamalhalv?n och i intilliggande vattenomr?den har 11 gas- och 15 olje- och gaskondensatf?lt uppt?ckts, de utforskade och prelimin?ra uppskattade (АВС 1 + С 2) gasreserverna ?r cirka 16 biljoner m 3, lovande och f?rutsp?dda (С 3 -D 3) gasresurserna ?r cirka 22 biljoner m 3. Det viktigaste Yamal-f?ltet n?r det g?ller gasreserver ?r Bovanenkovskoye - 4,9 biljoner m 3 (АВС 1 + С 2), som kommer att b?rja utvecklas 2012, och gasen kommer att levereras till den nya huvudgasledningen Bovanenkovo-Ukhta. De initiala reserverna f?r f?lten Kharasaveyskoye, Kruzenshternskoye och Yuzhno-Tambeyskoye ?r cirka 3,3 biljoner m 3 gas.

?stra Sibirien och Fj?rran ?stern utg?r cirka 60% av Ryska federationens territorium. De initiala totala gasresurserna p? land i ?stra Ryssland ?r 52,4 biljoner m 3 , p? hyllan - 14,9 biljoner m 3 .

I Ryssland uppgick enbart Gazproms gasproduktion 2011 till 513,2 miljarder kubikmeter. Samtidigt n?dde ?kningen av reserverna i kategori C 1 en rekordniv? - 686,4 miljarder m 3, kondensat - 38,6 miljoner ton. Under 2012 ?r det planerat att producera 528,6 miljarder m 3 gas och 12,8 miljoner ton gaskondensat.

Kondensat

Kondensat– flytande produkt fr?n separation av naturgaser. Det representeras huvudsakligen av flytande kolv?ten under normala f?rh?llanden - pentan och tyngre kolv?ten av alkan, cyklan och arensammans?ttning. Densiteten ?verstiger vanligtvis inte 0,785 g/cm3, ?ven om skillnader med densiteter upp till 0,82 g/cm3 ?r k?nda. Slutet p? kokningen ?r fr?n 200 till 350 0 C.

Skilja p? r? kondensat fr?n separation, och stabil erh?lls genom djup avgasning av r?kondensat. M?ngden kondensat i reservoargaser uttrycks antingen genom f?rh?llandet mellan dess volym och volymen av separerad gas (cm 3 /m 3) och kallas kondensatfaktor. M?ngden kondensat relaterad till 1 m 3 separerad (fri) gas n?r 700 cm 3 . Beroende p? v?rdet p? kondensatfaktorn ?r gaserna "torra" (mindre ?n 10 cm 3 /m 3), "magra" (10-30 cm 3 /m 3) och "fetta" (30-90 cm 3 /m 3) 3). Gaser som k?nnetecknas av en GOR st?rre ?n 90 cm 3 /m 3 kallas gaskondensat. Vid Vuktyl olje- och gaskondensatf?lt ?r kondensatfaktorn 488-538 cm 3 /m 3, naturgaser fr?n v?stra Sibiriens f?lt ?r vanligtvis "torra".