Туркменистан в 2018 году начнёт производить высокотехнологичный бензин из природного газа — СинтезГа

Газовое будущее почему метан должен быть популярнее бензина — – автомобильный журнал

Рынок моторного топлива при кажущейся стабильности таковым сегодня не является. Перераспределение потребления углеводородов и популяризация альтернативных видов топлива вносят свои изменения в привычный баланс. Бензин и дизель по-прежнему удерживают лидерство, однако, в перспективе, природный газ может составить им достойную конкуренцию. Портал «Колеса.ру» решил выяснить, как сегодня развивается рынок газомоторного топлива.

Ликбез

Н ачнем с простых истин, которые должен знать каждый автовладелец. Природный газ, состоящий в основном из метана, на сегодняшний день является самым экономичным, экологичным, а главное – безопасным видом топлива. Его хранят в газообразном виде в баллонах и реализуют в кубических метрах. Средняя стоимость 1 м³ газа в России составляет 13 руб., что обеспечивает экономичность при превосходящих характеристиках по сравнению с бензином.

В природном газе нет примесей тяжелых металлов, серы и прочих веществ, поэтому при сгорании он не образует отложений в двигателе. Его вообще сложно с чем-либо перемешать ввиду газообразного состояния. Из этого следует, что риск заправиться некачественным топливом при использовании природного газа отсутствует.

Природный газ или метан важно отличать от другого вида газомоторного топлива – сжиженного углеводородного газа или пропан-бутана. Компримированный, или сжатый, природный газ (КПГ), используемый в качестве моторного топлива, постоянен по своему составу и соответствует государственному стандарту ГОСТ 27577-2000, а пропан-бутановые смеси соответствуют лишь техническим условиям, которые существенно отличаются у каждого производителя. Также, в отличие от пропан-бутана, природный газ невосприимчив к низким температурам зимой. Кроме того, у КПГ самый высокий класс безопасности – степень его чувствительности к самовоспламенению ниже, чем у других видов моторного топлива, согласно классификации МЧС.

Из всего этого становится понятно, почему природному газу отдают главную роль в странах по всему миру. В этом же направлении работают сегодня США, Евросоюз, Канада и другие государства. В качестве автомобильного топлива природный газ наиболее широко используется в Иране, Китае, Пакистане, Аргентине, Индии, Бразилии, Италии, Колумбии – там сформированы самые большие газомоторные автопарки. При этом природный газ применяется на всех видах транспорта – от частного до коммерческого, включая легковые и грузовые автомобили, а также пассажирский и спецтранспорт.

Сценарий развития рынка газомоторного топлива практически во всех странах похожий – чтобы внедрить на высококонкурентном топливном рынке природный газ, необходимо создать развитую инфраструктуру, наладить производство газовых автомобилей и сформировать стимулы для автовладельцев. Как обстоят дела у нас с этим в России?

Инфраструктура

Сегодня в России более 270 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС). Это немного, учитывая масштабы нашей страны, однако, если посмотреть на карту АГНКС, то можно увидеть, что станции есть практически во всех крупных городах и административных центрах.

Основная доля станций принадлежит «Газпрому», что вполне объясняет, почему газовый монополист является ключевым игроком на рынке. Согласно опубликованному в марте докладу Минэнерго, в 2016 году планируется открыть 52 новые АГНКС, 35 из которых строит «Газпром газомоторное топливо».

С прошлого года компания «Газпром газомоторное топливо» открыла семь новых станций: три в Ставропольском крае, три в Республике Татарстан, одну в Великом Новгороде. Еще две АГНКС, расположенные в Уфе, были введены в эксплуатацию после реконструкции. На данный момент к открытию готовятся станции в Новокузнецке, Томске, Южно-Сахалинске.

В перспективе природным газом можно будет заправиться и на традиционных АЗС. Модули компримирования природного газа могут появиться на станциях «Газпром нефть», «Газпром газэнергосеть» и «Лукойл». Эксперты рынка полагают, что это позволит ускорить темп развития рынка газомоторного топлива.

Автомобили на природном газе

Если говорить об автомобилях, использующих природный газ в качестве топлива, то тут возможны два подхода: переоборудовать имеющийся или купить готовый газовый транспорт. Согласно статистике, сегодня гораздо чаще устанавливают газобаллонное оборудование на автомобили, чем покупают готовые заводские версии. В 2015 году рост российского парка газобаллонной техники составил порядка 8 000 автомобилей, из них большая доля – 5 000 транспортных средств – была переоборудована.

Если выбирать «готовое решение», то на российском рынке доступна заводская техника как отечественного производства, так и зарубежных автопроизводителей – европейских и азиатских:

Сегодня количество моделей, использующих природный газ, достаточно обширно. В сегменте легкого коммерческого и пассажирского транспорта, а также спецтехники лидируют российские производители – Группа «ГАЗ» и «КАМАЗ». Компании создали нишевые продукты на природном газе, которые уже сегодня доступны для приобретения.

Азиатские автопроизводители нацелены на внедрение газомоторных моделей на российском рынке пассажирских перевозок и спецтранспорта. А вот газомоторная стратегия «европейцев» в России направлена на магистральный сегмент, и здесь наиболее активны – Scania, Iveco и Volvo.

Однозначно наблюдается перекос в сторону «тяжелой» техники – на российском рынке до сих пор не представлено ни одной заводской легковой модели на природном газе. Возможно, серийное производство Lada Vesta CNG и выход на рынок других автопроизводителей смогут удовлетворить растущий спрос на легковой газовый транспорт.

Читайте также:  Что делать, если замерз бачок стеклоомывателя, как его разморозить

Мы обратились за комментариями по данной ситуации к автопроизводителям.

руководитель пресс-центра «АВТОВАЗа»

«В настоящее время у нас отработаны технологии CNG для Весты, Ларгуса и 4х4. Массовое производство этих автомобилей зависит от темпов строительства необходимой заправочной инфраструктуры и запросов со стороны потребителей. Сейчас мы применяем самое современное газовое оборудование, которое достаточно дорого. Мы внимательно изучаем рынок таких автомобилей и ищем пути снижения их стоимости. Кроме того, АВТОВАЗ был бы заинтересован в том, чтобы его модели CNG были включены в список транспорта на газомоторном топливе, покупка которого субсидируется со стороны государства».

Пока автопроизводители сетуют на отсутствие развернутой инфраструктуры, коммерческие потребители успешно эксплуатируют газовый транспорт. Примером служат «ХАВИ Логистикс» (ООО «РУЛОГ»), обеспечивающие доставку продуктов питания для сети ресторанов «Макдоналдс», «Подолький хлебокомбинат» и другие. В сегменте легкового транспорта, работающего на природном газе, особый спрос со стороны служб такси. Экологичные автопарки на природном газе уже работают в Москве, Краснодаре, Калининграде, Казани, Тольятти, Саратове, Астрахани и ряде других городов России.

В действительности, проблема дефицита заводских автомобилей на природном газе намного шире – за 2015 год в России было продано лишь 3 172 единицы техники на метане, и это – самый высокий показатель за последние годы. По данным «Газпрома», их сеть станций загружена лишь на 26%, а для того, чтобы загрузить действующую и строящуюся инфраструктуру, по подсчетам специалистов, необходимо производить не менее 15–20 тыс. автомобилей в год.

Ответ на наш вопрос открывается при изучении статистики продаж отечественной газомоторной техники: в 2012 году продано 536 единиц, в 2013 – 1 187, в 2014 – 2 156, в 2015 – 3 044. Рост продаж газомоторной техники в 2013 году обусловлен тем, что Правительство подписало распоряжение, согласно которому к 2020 году от 10 до 50 процентов общественного и коммунального транспорта в городах с населением более 100 тыс. человек должны работать на природном газе. В 2014 году стартовала программа государственного субсидирования закупки газомоторной техники отечественного производства. По результатам двух лет регионами было приобретено порядка 2 200 единиц транспорта.

Свою лепту в стимулирование отечественных автопроизводителей внес и «Газпром» – за эти два года компания закупила порядка 2 858 единиц газовой техники, основными поставщиками которой стали «КАМАЗ» и Группа «ГАЗ».

Таким образом, из 5 200 единиц российской техники, проданной в 2014–2015 гг., большая часть была приобретена с помощью государственных субсидий и «Газпрома».

Стратегия победителя

Хочется привести в пример европейский рынок, который лучше сбалансирован и ориентирован на массового потребителя: в Европе продают 23 модели легковых битопливных (бензин/природный газ) автомобилей, 14 моделей легких коммерческих автомобилей, 8 моделей грузовых автомобилей и 12 моделей автобусов (источник: Европейская ассоциация транспорта на природном газе).

Стратегию ориентированности на интересы потребителя европейские компании принесли и в Россию, этим обусловлена политика Scania, Iveco, Volvo, которые предлагают газовые версии своих моделей в грузовом сегменте, составляющие львиную долю автомобильного рынка России. Компании оценивают перспективы данного вида топлива прежде всего с точки зрения их пользы для потребителя и глобальной мировой конъюнктуры рынка, ведь они – не участники программы субсидирования, а залог их успеха – сильная стратегия и высокое качество производимой продукции и сервиса.

коммерческий директор ООО «Скания-Русь»

«Мы давно зафиксировали на российском рынке рост заинтересованности в инновационности модельного ряда двигателей. Одним из ключевых преимуществ газовой техники является экономия топлива. Так, мы провели мониторинг работы первого газового автомобиля и зафиксировали, что при пробеге 190 000 км была достигнута экономия топлива, составившая без малого 900 000 рублей. Однако, переход на газовое топливо связан не только с экономической выгодой, но и с глобально растущим запросом на замену дизельного топлива природным газом и биогазом, позволяющим значительно снизить выброс углекислого газа».

Но это совсем не означает, что данному топливу не нужна государственная поддержка.

директор по экологии VolvoTrucks

«Метан — это уникальный продукт, который в долгосрочной перспективе станет равноценной заменой дизельному топливу. А различные исполнительные органы должны создать правила и условия для развития и популяризации данного вида топлива».

Мировая практика показывает, что государственная стратегия поддержки данного вида топлива должна быть направлена прежде всего на автовладельцев – на увеличение их выгоды от приобретения экологичной техники. Снижение налоговых ставок на газомоторные автомобили, субсидирование автовладельцев, преференции для экологичной техники на парковках и другие подобные меры – это и есть эффективная общепризнанная практика стимулирования спроса на газомоторные автомобили.

Газ как топливо

Газ как топливо для автомобиля.

Газ (фр. gaz, от греч. chaos – хаос), агрегатное состояние вещества, в котором оно равномерно заполняет весь предоставленный ему объем.

В тридцатые годы прошлого века англичанин Барнетт получил патент на газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар построил мотор, работающий на смеси воздуха и газа. Такой выбор горючего никого не удивил – бензина еще не было.

Бензин в качестве горючего был использован спустя два десятилетия, когда Г. Даймлер создал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Бензиновый мотор заменил лошадь в первых «самодвижущихся колясках» – автомобилях.

Читайте также:  SD-карта Прошивка мультимедийных авто магнитол

Повсеместный рост количества автомобилей потребовал значительного увеличения объемов производства бензина. О газе как о возможном моторном топливе надолго забыли. Лишь через 100 лет после Барнетта, в конце тридцатых годов нашего столетия, возродилась мысль о его использовании. Тогда появились первые газогенераторные автомобили. Газ вырабатывался в топке, а оттуда подавался в двигатель.

Бензин дорожает, и сегодня его пытаются заменить. И природным газом, и синтезированными газами и жидкостями, например – спиртом, который гонят из самого разного сырья: от тростника до апельсиновых корок. Все эти виды топлива менее опасны для окружающей среды, чем бензин.

Какое топливо менее опасно для экологии?

Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина – вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.

Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца.

В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) – токсичное для человека вещество.

И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества – этил и этилен, а газовый двигатель – метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен (см. рис. 1.5 книги «Источники энергии»).

Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам.

Октановое число 105?

Двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает по классическому четырехтактному циклу. Газообразная смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр двигателя, сжимается поршнем, воспламеняется искрой, давит на поршень и двигает шатунный механизм, а затем выбрасывается из цилиндра.

Чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации*, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяют октановым числом. Чем оно выше, тем лучше топливо. Среднее октановое число природного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина.

* Детонация [лат. detonare прогреметь] – распространение пламени в веществе со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе.

Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного топлива. Для воспламенения смеси нужна определенная концентрация топлива. Газ, в сравнении с бензином, горит при меньших концентрациях, т.е. при более «бедных» смесях. В случае повышения концентрации газа и обогащения смеси можно добиться увеличения мощности двигателя. Обедняя смесь, наоборот, можно понизить мощность. Возникает возможность изменением состава смеси регулировать мощность двигателя: газ как топливо значительно «послушнее» бензина.

Какое топливо вызывает больший износ двигателя?

Эксплуатация показала, что автомобили на газе более выносливы – в полтора-два раза дольше работают без ремонта. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях – ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла. Несмотря на многочисленные достоинства природного газа, закрывать заправочные станции и выбрасывать бензиновые канистры еще рано.

Метан

В переходе на газовое топливо есть свои сложности. Так, например, плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20…25 МПа (200…250 атмосфер). Для хранения в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Природный газ-метан способен резко уменьшать объем (в 600 раз) при его низкотемпературном cжижении. Такой жидкий газ можно перевозить в специальных «бензобаках» при давлении не более 6 атмосфер (давление воды в водопроводном кране). Имеется множество технических разработок и патентов по реализации такой технологии получения жидкого метана.

Во всем мире уже производится и потребляется много миллионов тонн охлажденного (до температуры около –120°C) метана. Крупнейшими производителями является Индонезия, Алжир, Ливия, США, Норвегия и т.д. Для перевозки используются танкеры-метановозы водоизмещением до 120 000 тонн (Япония) Продуктами полного сгорания метана являются безвредные вещества – углекислый газ и вода. Именно поэтому мы не испытываем неудобств на наших кухнях, где иногда целый день горят газовые (метановые) горелки.

Пропан-бутан

Пропан-бутан – синтетическое топливо. Его получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан бутана несколько проще. Процесс заправки машин на газонаполнительных станциях несложен и очень похож на заправку бензином.

По своим свойствам сжиженный пропан-бутан почти не отличается от сжатого природного газа. То же высокое октановое число, те же неплохие экологические и эксплуатационные показатели. Есть у сжиженного пропан бутана и преимущество перед метаном – 225 литров этого горючего хватает на пробег около 500 километров, а метана, помещающегося в восьми баллонах – на вдвое меньший. На сжиженном газе работает вдвое меньше машин, чем на сжатом и вот почему. Пропан бутана получают в 20…25 раз меньше, чем добывают природного газа.

Читайте также:  Отзывы владельцев Suzuki Grand Vitara 3Dr (2005-2016)

Технология GTL (Gas to liquids) – газ в жидкость

Газ в жидкость (Gas to liquids) – процесс преобразования природного газа или других газообразных углеводородов в длинноцепочные углеводороды, такие как бензин и дизтопливо. Богатые метаном газы преобразуются в жидкие синтетические топлива либо путем прямой конверсии, либо через синтез-газ как промежуточный продукт.

Процесс Фишера-Тропша

Процесс Фишера-Тропша был разработан в Германии в середине 20-х годов прошлого века. Он начинается с парциального (частичного) окисления метана (природного газа) в диоксид углерода, монооксид углерода, водород и воду. Кислород либо берется из воздуха (что делает газ менее насыщенным), либо подается из воздушного криогенного сепаратора (что увеличивает стоимость).

Соотношение монооксида углерода и водорода (1:2) регулируется реакцией с водяным газом, а избыток диоксида углерода удаляется с помощью водных растворов алканоаламина (или физическим растворением). После удаления воды остается синтез-газ (сингаз), который, химически реагируя в присутствии катализатора (железа или кобальта) превращается в жидкие углеводороды и другие побочные продукты.

Метанол в бензин (Methanol to gasoline process – MTG)

В начале 70-х гг. ХХ века компания Mobil разработала альтернативную технологию конверсии природного газа в синтез-газ, а синтез-газа в метанол. Затем метанол полимеризуется в присутствии цеолитного катализатора с образованием алканов (насыщенных углеводородов).

Метанол производится из метана (природного газа) посредством трех реакций: парового риформинга, конверсии водяного газа и синтеза. Затем он преобразуется в бензин по оригинальной технологии Mobil. Вначале метанол обезвоживается с получением диметилэфира, который, в свою очередь, далее дегидратируется в присутствии оригинального цеолитного катализатора ZSM-5, разработанного Mobil. В результате получается бензин, в котором содержание углеводородов с пятью и более атомами углерода достигает 80% по весу. Для прекращения реакции ZSM-5 деактивируется коксованием с добавлением избытка углерода. В дальнейшем катализатор может быть вновь активирован путем выжигания кокса потоком горячего (500 °C) воздуха. Однако число циклов реактивации ограничено.

Синтез-газ в бензин плюс (Syngas to gasoline plus process – STG+)

Этот способ основан на технологии MTG. В ходе непрерывного циклового термохимического процесса полученный из природного газа синтез-газ преобразуется в высокооктановый синтетический бензин. Весь цикл состоит из четырех этапов. Каждый этап осуществляется в отдельном реакторе с неподвижным слоем катализатора, которые последовательно соединены между собой.

Синтез метанола. В первом реакторе сингаз, проходя через слой катализатора, преобразуется в метанол, который подается во второй реактор.

Синтез диметилэфира (ДМЭ). Здесь метанол также проходит через слой катализатора и подвергается дегидратации, в результате чего на выходе получают ДМЭ.

Синтез бензина. В третьем реакторе поступивший ДМЭ с помощью катализаторов преобразуют в углеводороды, включающие парафины (алканы), ароматические углеводороды, нафтены (циклоалканы) и небольшое количество олефинов (алкенов). Все они имеют от 6 до 10 атомов углерода в молекуле.

Очистка бензина. В четвертом реакторе продукты, поступившие из третьего реактора, подвергаются трансалкированию и гидрогенизации. Это уменьшает содержание дурола (тетраметилбензола)/изодурола и триметилбензола, которые имеют высокие точки. Поэтому их содержание в бензине должно быть сведено к минимуму. В результате полученный синтетический бензин имеет высокое октановое число и необходимые вязкостные свойства.

Сепаратор. Здесь смесь, поступившая из четвертого реактора, конденсируется. Несконденсированный газ и готовый бензин разделяются. Большая часть газа направляется обратно в первый реактор для переработки. Полученный синтетический бензин состоит из парафинов, ароматических углеводородов и нафтенов.

Коммерческое использование

Широкому использованию GTL препятствует высокая себестоимость процесса переработки и высокая цена газа. Поэтому конверсия газа в жидкое топливо оправдывает себя только в некоторых случаях.

Используя технологию GTL, на нефтеперерабатывающих заводах можно перерабатывать газообразные отходы, сжигаемые в факеле, в мазут. По оценке Всемирного банка, ежегодно свыше 150 млн. кубометров природного газа бесполезно сжигается или выпускается в атмосферу, что составляет 25% годового потребления США или 30% потребления Евросоюза. Этот ресурс может быть полезен, применив технологию GTL. Ее также можно использовать в местах газодобычи, где строительство газопровода экономически невыгодно, так как синтетическое жидкое топливо дорого в производстве, но дешево в транспортировке. Значение GTL намного возрастет в будущем, когда запасы нефти будут исчерпаны.

Перспективной выглядит использование микроканальных реакторов для переработки нетрадиционного газа или газа на отдаленных месторождениях в жидкие топлива. Эти реакторы, разработанные американской компанией Velocys, используют процесс Фишера-Тропша. Они состоят из тысяч каналов размером несколько миллиметров. Одни каналы наполнены катализатором, а другие, предназначенные для охлаждения, водой. За счет лучшего охлаждения реакция может проходить при более высоких температурах и с использованием более сильных катализаторов.

В итоге процесс переработки получается более эффективным. Модульные заводы, построенные на микроканальных реакторах, значительно меньше обычных установок на реакторах с неподвижным или псевдоожиженным слоем катализатора. Это позволяет сделать рентабельным производство синтетического топлива в отдаленных районах и на небольших месторождениях. Выгодным также представляется использование GTL установок на морских судах, занимающихся добычей, переработкой и доставкой нефти с удаленных и глубоководных морских месторождений (FPSO).

Ссылка на основную публикацию
Тритоны в соль мажоре с разрешением
Как построить тритоны в соль мажоре; АвтоТоп Постройте тритоны в соль миноре Ответы: Во первых! Тритон – характерный интервал тональности,...
Транспондер ЗСД — как пользоваться для платной дороги, купить на официальном сайте, оплата стоимости
Транспондер для платных дорог разновидности устройств, принцип работы, инструкция по эксплуатации Электронный малогабаритный транспондер для платных дорог, закрепленный на ветровом...
Транспондеры какой выгоднее
1 ПК платный участок в обход Химок (15–58 км) Платные дороги России 1 ПК: платный участок в обход Химок (15–58...
Трое ставропольцев угнали машину и сожгли её Своё ТВ
Наказание за поджог автомобиля порядок действий при поджоге машины, выплаты страховой, ответственнос Законодательная база РФ классифицирует поджог транспортного средства как...
Adblock detector