Газомоторное топливо что это такое?

Газомоторное топливо ГМТ

Природный газ является наиболее универсальным и доступным топливом, способным заменить нефтепродукты. К тому же он имеет целый ряд преиму

ИА Neftegaz.RU. Природный газ является наиболее универсальным и доступным топливом, способным заменить нефтепродукты.

России применяется, в основном, компримированный природный газ (КПГ) — это метан, сжатый под давлением 200-220 атм и сжиженный углеводородный газ (СУГ) — получаемый из попутного нефтяного газа (ПНГ).

Мировой рынок газобаллонных автомобилей стремительно развивается.

Число транспортных средств, использующих метан в качестве моторного топлива, превысило 13 млн ед.

Согласно прогнозу Международного газового союза рост парка газобаллонного автотранспорта составит к 2020 г 50 млн ед, а к 2030 г — более 100 млн ед.

По состоянию на конец 2010 г в мире действовало более 18 тыс АГНКС; спрос на КПГ за 2010 г. вырос на 20%.

Такое бурное развитие этого направления вполне объяснимо — в настоящее время из всего массово используемого моторного топлива и технологий природный газ обеспечивает наиболее безопасные выбросы отработавших газов автотранспорта.

Перевод автомобилей с бензина на газ позволяет снизить в среднем в 5 раз выбросы вредных веществ, а шумовое воздействие — в 2 раза.

В России использование природного газа в качестве моторного топлива является одним из приоритетных направлений развития нефтегазового комплекса.

Газпром, являясь лидером газомоторного рынка России, активно работает над развитием в стране газомоторного сегмента автотранспорта. Газпром сотрудничает с поставщиками газозаправочного оборудования, с органами государственного и муниципального управления, экономическими и научными центрами, международными организациями и зарубежными партнерами, создает новые объекты инфраструктуры в разных регионах страны.

В настоящее время российский парк автомобилей, работающих на природном газе, оценивается более чем в 86 тыс единиц.

Спрос на КПГ в 2010 г составил 345 млн м 3 .

Начиная с 1990 х гг появляются различные проекты использования СПГ в качестве ГМТ на водном, железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованых газодизельных двигателей.

В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ.

В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ.

И даже существует проект разработки ракетного двигателя который будет использовать в качестве топлива СПГ + жидкий кислород.

Одной из основных задач, связанных с развитием рынка СПГ для транспортного сектора является увеличение числа автомобилей и судов, использующих СПГ в качестве топлива.

Главные технические вопросы в данной области связаны с разработкой и совершенствованием различных типов двигателей, работающих на СПГ.

Судовые двигатели на СПГ.

Можно выделить 3 технологии СПГ-двигателей:

— двигатель с искровым зажиганием на обедненной топливно воздушной смеси;

— 2-топливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом низкого давления;

— 2-топливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом высокого давления.

Двигатели с искровым зажиганием работают только на природном газе, в то время как 2-топливные дизельно-газовые двигатели могут работать на дизельном топливе, СПГ и мазуте.

На сегодняшний день можно выделить 3 основных производителя на данном рынке: Wärtsila, Rolls-Royce и Mitsubishi Heavy Industries.

Во многих случаях существующие дизельные двигатели могут быть преобразованы в 2-топливные дизельно-газовые двигатели.

Подобное преобразование существующих двигателей может быть экономически целесообразным решением перевода морских судов на СПГ.

Автомобильные двигатели для СПГ,

Американская Cummins Westport разработала линейку СПГ-двигателей, предназначенных для тяжелых грузовиков.

Volvo запустила производство нового 13-литрового двухтопливного двигателя, работающего на дизельном топливе и СПГ.

Компактный СПГ — двигатель с воспламенением от сжатия (Compact Compression Ignition (CCI) Engine) со значительно более высоким значением теплового КПД, чем у существующих аналогов, разработан .

Тепловой КПД Motiv Engines может достигать 50%, в то время как тепловой КПД традиционных газовых двигателей составляет около 27%.

Многие дизельные двигатели грузовых автомобилей могут быть преобразованы в двухтопливные дизельно-СПГ двигатели.

В чем отличие между КПГ и СУГ

Газомоторное топливо пользуется популярностью у потребителей. Оно позволяет в два раза сократить расходы на заправку, повысить моторесурс, увеличить срок службы резинотехнических изделий, моторного масла, свечей, клапанов и является более экологичным, чем бензин или дизель.

На современных АЗС можно заправить автотранспорт двумя видами газового топлива: КПГ и СУГ. Главное отличие между ними заключается в химическом составе. В основе КПГ – метан (природное вещество). В то время как СУГ состоит из пропаново-бутановой смеси, полученной при крекинге нефтепродуктов.

Компримированный природный газ (КПГ)

КПГ производят в процессе сжатия природного газа на специальных компрессионных установках. Вещество подается на АГНКС по магистральному газопроводу и компримируется на месте: осушается и под высоким давлением (до 200 атм) закачивается в сосуды сферической или цилиндрической формы для хранения. После чего, в сжатом виде КПГ заполняет баллоны транспортных средств во время заправки.

Газобаллонное оборудование для КПГ отличается большими габаритами, весом и высокой стоимостью, поэтому основная область его применения – средне- и крупнотоннажные транспортные средства (грузовые машины, автобусы, тракторная техника).

КПГ: преимущества и недостатки

К преимуществам КПГ относят:

  • Безопасность. Вес метана меньше, чем вес воздуха. Благодаря чему в случае аварийного выброса он быстро испарится.
  • Экологичность. Не токсичен в малых концентрациях, не оставляет копоти и не содержит вредных примесей.
  • Экономичность. Сгорает во время работы в полном объеме, обеспечивая значительную экономию горючего.
  • Продлевает срок жизни автотранспорта. Отсутствие в составе вредных примесей защищает детали двигателя от образования ржавчины и быстрого изнашивания. Использование КПГ увеличивает межремонтный период работы двигателя, снижает затраты на ремонт и обслуживание транспортного средства.

К недостаткам КПГ относят необходимость применения высокопрочных емкостей из прочной и качественной стали. А значит, транспортным средствам требуется больше пространства для хранения горючего. Также установка баллона приводит к снижению грузоподъемности автомобиля.

Сжиженный углеводородный газ (СУГ)

Это сжиженные под давлением углеводородные газы пропан и бутан, произведенные из попутного нефтяного газа. В составе помимо бутано-пропановой смеси содержится около 6% других углеводородов: бутилен, пропилен, этан, этилен. Состав СУГ непостоянный и неоднородный.

Высокая предельная температура дает возможность сжижать газ и доставлять его покупателям в жидком состоянии. Сжижение газа происходит под воздействием давления до 16 атм.

Благодаря жидкому состоянию, оборудование для СУГ более компактное, легкое и дешевое, чем для КПГ. Это позволяет покупать такое топливо по безналу для легковых автомобилей, а также транспорта с небольшой грузоподъемностью (ПАЗ, ГАЗель).

СУГ: преимущества и недостатки

К преимуществам сжиженного газа относят:

  • удобство хранения и транспортировки;
  • высокую теплопроводность;
  • отсутствие в составе веществ, вызывающих коррозию;
  • высокую экологичность (СУГ более безопасен для атмосферы, чем бензин и дизель);
  • экономный расход.

К недостаткам СУГ относят:

  • переменность состава;
  • плотность в два раза выше, чем у воздуха (утечка приводит к скоплению газа у земли и возникновению взрывоопасных ситуаций);
  • давление в баллонах зависит от температуры: повышение давления приводит к увеличению риска возникновения взрыва.

Ключевые отличия между сжиженным и компримированным газом

КПГ – компримированный природный газ, практически полностью состоящий из метана. А СУГ представляет собой сжиженный углеводородный газ, содержащий в своем составе пропан, бутан и другие примеси. КПГ хранится в газообразном состоянии под большим давлением, поэтому требует сложного дорогостоящего оборудования и большего пространства для хранения, а возможности транспортировки КПГ ограничены. СУГ в результате сжижения превращается в жидкое топливо, которое не вызывает сложностей при транспортировке и хранении. Тем не менее, по сравнению с СУГ, КПГ является более экологически безопасным топливом.

Другие статьи:

Изменения в режиме обслуживания на АЗС

Московская, Ленинградская, Тверская, Владимирская, Пензенская область, Красноярский край, Якутия.

Изменения в сети обслуживания карт рублевой программы

Пензенская, Рязанская, Орловская область.

Изменения в сети обслуживания карт рублевой программы

АЗС «Роснефть» мощностью 50 кВт

В Хабаровске расширяется инфраструктура для владельцев электрических автомобилей.

Комсомольский НПЗ в лидерах

Рекордные поставки на биржу автомобильного топлива от Комсомольского НПЗ в начале 2021 года.

Теперь и Ярославский НПЗ

Ярославский НПЗ приступил к выпуску высокооктанового топлива АИ-100.

  • 2021
    • 2021
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2020
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2019
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2018
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2017
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2016
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2015
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2014
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2013
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2012
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2011
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2010
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2009
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2008
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2007
      • Декабрь
      • Ноябрь
      • Октябрь
      • Сентябрь
      • Август
      • Июль
      • Июнь
      • Май
      • Апрель
      • Март
      • Февраль
      • Январь
    • 2006
      • Декабрь
      • Ноябрь

Продолжая использовать ruspetrol.ru вы соглашаетесь на использование файлов cookie.

Более подробную информацию можно найти в Политике cookie файлов.

© ООО «РусПетрол», 2007-2021

Воспроизведение материалов сайта
допускается с согласия владельца

Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива

Последнее обновление — 22 мая 2020 в 10:30

Основной альтернативой традиционному бензину или дизелю, является газомоторное топливо (ГМТ). Каким газом заправляют автомобили с ГБО, а также в чём отличие между ними вы узнаете из этой статьи.

Читайте также  Как тронуться с пробуксовкой на механике?

Виды газового топлива

Условно ГМТ можно разделить по способу производства, агрегатному состоянию при использовании, хранении и транспортировке.

  • CNG (compressed natural gas) – компримированный (сжатый) природный газ (КПГ)
  • LPG (liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Менее распространённые варианты:

  • LNG (liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ)
  • CBG (compressed biogas) или LBG (liquefied biogas) – биотопливо.

Природный газ

Природным газом принято считать метан. Добывается он из недр земли через подземные или подводные (морские) скважины. В первоначальном варианте топливо содержит 75-98% метана (CH4), а также множество различных примесей:

  1. механические (грунт)
  2. водяной пар
  3. этан C2H6
  4. пропан C3H8
  5. бутан C4H10
  6. азот N2
  7. этан C2H6
  8. пентан C5H12 и другие (зависит от места рождения).

После добычи, сырье подвергается очистке от загрязнений, воды (осушка). Затем методом сепарации происходит отделение сероводорода и других компонентов.

Так как метан не имеет запаха, почувствовать его утечку не возможно. Для безопасности в газ добавляют специальную жидкость одорант (этантиол, этилмеркаптан C2H5SH) из расчета 16 грамм на 1000 м3.

Чистый метан по магистралям, с помощью компрессорных станций создающих давление в трубе, направляется к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям. На АГНКС голубое топливо компримируют (сжимают) до давления 200-220 атм. Таким образом, получается готовый к использованию CNG газ для автотранспорта (характеристики и требования к КПГ регулируются ГОСТом 27577-2000).

Существует ещё один более выгодный метод транспортировки метана. Очищенный природный газ пропускают через систему эжекторов, где при расширении его температура поэтапно понижается до температуры кипения -163°C, после чего метан переходит в сжиженное состояние. Основным преимуществом такого способа является уменьшение объёма газа в 600 раз.

Перевозку и хранение жидкого топлива осуществляют в специальных криогенных ёмкостях, которые, по сути, являются термосами. Цистерна объёмом 25 кубометров вмещает 10 тонн СПГ/LNG.

Затем у сжиженного природного газа может быть два пути:

  1. обратный перевод в газообразное состояние при помощи испарителей
  2. использование СПГ как топливо

Последний пункт является очень перспективным для автомобильного транспорта преимущественно коммерческого направления, из-за скопления в жидком метане огромного количества тепловой энергии при относительно низком давлении в криоёмкости (от 5-16 атм.).

Основные преимущества сжатого метана, как и СПГ – это их экономические и экологические показатели. К тому же природный газ легче воздуха, в этом смысле он менее опасен при утечке чем, например пропан. Однако газы метана являются токсичными (4 класс опасности).

Главным фактором медленного распространения CNG, является отсутствие достаточного количества автозаправочных станций. В настоящее время на территории России насчитывается, порядка 330 АГНКС не считая передвижных заправщиков (ПАГЗ), которые в основном применяются для нужд предприятий.

Техника и инфраструктура под LNG только начинают появляться, поэтому более широкое применение на авто пока имеет КПГ.

Сжиженный нефтяной газ

Ввиду доступности и пониженных требований к конструкции баллонов, ещё большее распространение в качестве газомоторного топлива получил состав пропана (C3H8) с бутаном (C4H10).

Пропан-бутановую смесь выделяют из добытого газоконденсата, а также при извлечении и глубокой переработке нефти. При нефтеперегонке образуется так называемый попутный нефтяной газ (ПНГ), из него отделяют сжиженный углеводородный. Затем происходит разделение СУГ на составляющие компоненты, один из которых — это сжиженный нефтяной газ. Для разных сфер применения СНГ бывает:

  • СПБА — смесь пропана-бутана автомобильная
  • ПА — пропан автомобильный
  • ПТ – пропан технический
  • ПБТ – пропан-бутан технический.

Пропан тяжелее воздуха, поэтому при утечке может скапливаться в нишах и закрытых помещениях (смотровая яма, гараж). Взрывоопасность паров ПБ в воздухе 2,3-9,5 % при нормальном давлении и температуре 20°C, метана 5-15%. СНГ малотоксичен.

LPG топливо имеет температуру кипения -43 градуса по Цельсию, при её превышении и атмосферном давлении горючее переходит в парообразное состояние. Избыточное давление паров составляет 16 атм (при температуре 45°C). В сжиженном состоянии объём СПБ уменьшается до 250-300 раз, концентрируя большое количество энергии.

Согласно ГОСТу 52087-2003 ПА должен содержать 85% пропана (±10%), СПБА 50% (±10%). Топливо, как и метан, подвергается одоризации (за исключением правил указанных ГОСТом).

Применение технического пропана и смеси ПТ, допустимо в качестве моторного топлива автомобиля, во всех климатических зонах с температурой окружающей среды до -20°C.

Октановое число пропана 105, у метана 110. По сравнению с бензином после сгорания СНГ и КПГ топлива, вредные выбросы снижаются до 10 раз.

Биотопливо

Биогаз — по сути тот же метан, полученный из растительного, животного сырья, а также различных органических отходов. CBG/LBG обладает схожими характеристиками.

Основное преимущество биометана заключается в том, что его производство никак не связано с добычей природных ископаемых. Генерируют его искусственным путём в специальных реакторах. Процесс происходит за счёт естественной жизнедеятельности бактерий . После очистки газа от сероводорода получается топливо с содержанием метана до 98%.

Применение биогаза как ГМТ актуально для сельскохозяйственных предприятий и перерабатывающих отходы организаций.

Элитгаз › Блог › Применение сжиженного природного газа (СПГ) в качестве моторного топлива

СПГ (сжиженный природный газ или LNG) Один из наиболее перспективных направлений развития «газомоторки» по коммерческой технике, а также железнодорожной, речным и морским судам и транспортировке природного газа.

СПРАВКА
о применении сжиженного природного газа (СПГ)
в качестве моторного топлива

Свойства. Сжиженный природный газ (СПГ, англ. LNG – liquefied natural gas) получается путем охлаждения до −162 °C. В процессе сжижения плотность газа увеличивается почти в 600 раз, что повышает удобство хранения и транспортировки. Средняя плотности СПГ составляет 440 кг/куб.м.
В жидкой форме природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться, а при испарении может воспламениться только в случае контакта с источником горения и если концентрация газа в воздухе будет составлять от 5 до 15 процентов. Температура воспламенения газа выше, чем у пропана, бензина, ДТ.
СПГ хранится в криоцистернах, транспортируется на специализи¬рованных морских танкерах, для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на регазификационных терминалах.
История. Первый завод по сжижению природного газа был построен в 1912 г. В 1941 г. построен завод СПГ для коммерческого использования. В 1959 г. приспособлен танкер для транспортировки СПГ вмести¬мостью 5 тыс.куб.м. Первый специализи¬ро¬ванный СПГ-танкер создан в 1964 году (34,5 тыс.куб.м). В 1971 году построен сфери¬чес¬кий газовоз (88 тыс.куб.м). Современные СПГ танкеры вмещают более 140 тыс.куб.м газа.
Темпы роста потребления СПГ в мире опережают трубопроводный газ. В 2011 году доля СПГ в мировом объеме торговли газом уже составила 32 % (330,8 млрд.куб.м). «GP Morgan» дает прогноз объема производства СПГ в 2030 году до 754 млрд.куб.м.
Основные экспортеры СПГ – Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия, Нигерия, Тринидад и Тобаго, Алжир, Россия, Оман.
Основные импортеры СПГ – Япония, Южная Корея, Великобритания, Испания, Индия, Китай, Тайвань, Франция, США.
В России реализуются крупнотоннажные проекты строительства заводов по производству СПГ: расширение завода CПГ Сахалин-2 (Газпром), завод во Владивостоке (СП Газпром и Japan Far East Gas), Ямал-СПГ (НОВАТЭК), Печора СПГ (Аллтэк). Перевозка осуществляется исключительно морским транспортом до специальных терминалов. Источник газа — крупные газовые или газоконденсатные месторождения.
Для среднего и малотоннажного сегмента характерно строительство установок по сжижению газа от 0,5 до 100 тонн в час. Источник газа – трубопровод¬ный газ, низкодебитные месторождения газа, метан угольных пластов, метан с дегазационных скважин угольных шахт, хвостовые газы химических и газохими¬чес¬ких комбинатов и другие.
Развитие малотоннажного производства СПГ началось с размещения терминалов типа пик-шейвинг (для покрытия дефицита газа в трубопроводной системе в пиковые периоды потребления). Второе направление малотоннажного СПГ – автономная газификация – доставка газа в местность, где строи¬тельство трубопроводов не целесообразно или не безопасно.
Третий и самый перспек¬тивный и быстроразвивающийся сегмент – производство моторного топлива. Например, в Армении 80 % легковых автомо¬билей использует природный газ (244 тыс.ед.техники), аналогичная ситуация с развитием газомоторного топлива в Узбекистане (450 тыс.ед), Италии (823 тыс.ед).
Наибольшее количество техники эксплуатируется в Китае, Иране, Пакистане, Аргентине, Индии, Бразилии. Всего в мире насчитывается более 20 млн.ед. техники, использующей природный газ (метан) в качестве моторного топлива.
Китай и США лидируют в развитии технологий в среднетоннажном и малотоннажном сегментах. В Китае насчитывается 168 СПГ-заводов, более 700 СПГ-заправок, в США – 64 СПГ-заправки. Китай планирует в течении – 2 лет построить более 3000 запра¬вок. В Европе заправок мало, и в основном частные СПГ-КПГ заправки (регазифицирующие газ). В Китае развитие СПГ заправок началось с автобусных парков в связи с высоким уровнем безопасности СПГ.
Почти все мировые производители автомобильной техники имеют уже в своем модельном ряду СПГ и КПГ машины. Самый большой модельный ряд газовых двигателей имеет компания YUCHAI (Китай). Широкую программу развития объявил МАН. Развивают уже имеющийся модельный ряд двигателей IVECO, Cummins, VOLVO. Ведут разработку газовых двигателей HOWO, Weichai, WEstport, Daimler.
Все крупнейшие производители речных и морских двигательных установок имеют газовые двигатели или газодизельные (Wartsila, Rolls Roys, GE, MAH и др.).
В США наблюдается небывалый рост интереса к малотоннажным и мини-СПГ (компании GE, Dresser Rand, Gallileo). Газомоторный СПГ – самый быстрорастущий сегмент. СПГ моторное топливо – чище и безопаснее КПГ; чище и дешевле дизельного топлива; по объему хранения близко к дизельному топливу.
Схема грузооборота (инфраструктура) газомоторного СПГ включает в себя: завод по сжижению газа, цистерны транспортировки, крио-заправки, блоки регазификации СПГ в КПГ, заправочные модули, автомобильную технику, центры регулярного обслуживания криогенных баков и баллонов под давлением, кадровый потенциал, научно-прикладную школу.
Минимальная стоимость завода «под ключ» приближенно оценивается в интервале: от 320 млн.руб. при производительности 1,5 тонн сжиженного газа в час (18 млн.куб.м в год) до 1 млрд.рублей (10 тонн в час или 83 млн.куб.м в год). Срок строительства завода – 2 года (1-й год – проектирование и заказ оборудования, 2-ой год – строительно-монтажные и пуско-наладочные работы).
В настоящее время в России имеются СПГ объекты:
в г.Санкт-Петербурге – 3 установки общей производительностью 2,8 тонн/час (2 в собственности ОАО «Газпром газэнергосеть», 1 – ЗАО «Криогаз»);
в г.Екатеринбурге – 2 установки по 3,8 тонн/час в стадии пуско-наладки (построены в рамках НИОКР);
в г.Калининграде две линии по 1,5 тонн/час;
в Пермско крае (д.Канюсята Карагайского района) – 1,5 тонн/час.
Газ с указанных заводов применяется для: обеспечения автономной газифика¬ции территорий; поставки на экспорт (Криогаз); работы по НОИКР с железно¬дорожным локомотивом «Газотурбовоз» (г.Екатеринбург); опытных работ по обеспечению газом при проведении ремонтных работ на газопроводах, испытания техники КАМАЗ.
Перспективные направления использования СПГ:
моторное топливо для грузовой и пассажирской техники (100% газ и газодизельный цикл);
топливо для железной дороги (100 % газ);
топливо для речных и морских судов (двухтопливный режим);
топливо для работы буровых установок (двухтопливный режим) и дизель-электрических станций (двухтопливный режим или 100 % газ);
карьерная техника (двух топливный режим, в перспективе – 100 % газ);
сельхозтехника (двух топливный газодизельный режим, 100 % газ);
автономная газификация удалённых и труднодоступных территорий.
По инфраструктуре СПГ в мире имеется много отработанных решений: автомобильные цистерны для транспортировки и заправки, цистерны-контейнеры (рабочее давление менее 7 кгс/кв.см2), стационарные и мобильные заправочные станции, блочно-модульные СПГ-КПГ заправки в контейнерном исполнении, гидравлические дочерние заправочные станции КПГ, автомобильные криогенные баки с многослойной экранно-вакуумной термоизоляцией (рабочее давление менее 16 кгс/см2).
В России газовые двигатели имеют следующие автопроизводители: КАМАЗ, ГАЗ, ПАЗ, НЕФАЗ. На КАМАЗе ведется работа над созданием предсерийных моде¬лей СПГ автомобилей в рамках государственного контракта.
В НТЦ КАМАЗ на шасси КАМАЗ изготовлен мобильный заправщик СПГ (цистерна изготовлена в Китае) . В 2014 году проводятся испытания 4 моделей КАМАЗа и автобусов НЕФАЗ на СПГ.
Китайские производители выражают заинтересованность в организации криогенных баков в России.
Преимущества СПГ перед КПГ. Хранение СПГ при более низком давлении (10 кгс/см2) обеспечивает боль¬шую взрывобезопасность в сравнении со сжатым (КПГ) газом под давлением до 250 кгс/см2);
Емкости хранения СПГ в обязательном порядке оборудуются предохрани-тельной арматурой (два предохранительных клапана на каждом сосуде). В КПГ баллонах предохранительных устройств нет, клапан высокого давления устанавливается в редукторе;
При сжижении природного газа производится его дополнительная очистка от кислых газов (примесей углекислого газа и сероводорода). Благодаря этому увеличивается ресурс работы двигателя и снижается количество вредных выбросов в окружающую среду;
Эффективное хранение природного газа возможно только в его сжиженном виде. Использование КПГ баллонов при этом не рационально.
При сжижении одного килограмма природного газа (до состояния СПГ) его объем снижается в 575 раз (по метану). При сжатии одного килограмма природного газа (до состояния КПГ) до давления 250 кгс/см2 его объем снижается всего в 250 раз;
Сравнительно низкий вес СПГ топливных баков (в сравнении с КПГ баллонами) обеспечивает более высокую дальность пробега техники.
Недоставки СПГ. Стоимость СПГ оборудования выше в сравнении с оборудованием для КПГ ввиду использования более сложных технических решений.
С себестоимости СПГ 40 % занимают дорогостоящие процессы сжижения и регазификации. Вместе с тем, за последние 30-40 лет стоимость производства СПГ снизилась в два раза.
Совместное использование СПГ и КПГ. Развитие системы доставки СПГ позволит существенно расширить применение КПГ в качестве газомоторного топлива. СПГ регазификаторы, на которых получают КПГ из СПГ, целесообразно устанавливать в непосредственной близости к потребителю (автотранспортные парки, существующая сеть АЗС). При этом не имеет значения близость к сетевому трубопроводному газу.
Развитие инфраструктуры природного газа по пути только СПГ (без КПГ) позволит снизить вложение в небольшие или удаленные заправочные станции в виду отсутствия необходимости постройки на них терминалов регазификации.
Базовые технологические подходы сжижения природного газа.
1. Детандерный – выработка холода за счет перепада (снижения) давления в трубо¬провод¬ной системе.
2. Цикл моно-хладогента (азотный).
3. Цикл смешанного хладагента (различные смеси двух, трех и более компо¬нентов).
4. Каскадный –на каждый уровень охлаждения используется свой хладагент и свой теплообменник (например холодильный цикл пропана, потом этана и т.д.).
Во всех подходах в то той или иной степени используется азот.

Читайте также  Бежит рулевая рейка что делать?

Справочно: коэффициенты перевода
Вес и объем
1 тонна СПГ эквивалентна 1 380 куб.м традиционного газа.
1 тонна СПГ эквивалентна 1270 л дизельного топлива.
1 000 куб.м КПГ эквивалентно 920 л дизтоплива.
Масса 1 литр ДТ – 0,769 кг.
Масса 1 литр КПГ – 0,144 кг
Масса 1 литр СПГ – 0,255 кг
Удельная масса КПГ бака:
тип 1 (цельнометаллический) 1,15 кг/литр
тип 2 (алюминий-стекловолокно частично) 0,75 кг/литр
тип 3 (алюминий-стекловолокно полностью) 0,40 кг/литр
тип 4 (пластик-стекловолокно) 0,55 кг/литр
тип 4 (пластик – углеволокно) 0,25 кг/литр
Удельная масса СПГ бака 0,39 кг/литр
СПГ топливный бак с внешней оболочкой занимает объем 752 литра. Внутренний резервуар (водяной объем) – 500 л. Эффективный объем – 450 литров СПГ. Масса газа – 192 кг. Объем газа – 240 куб.м. При расходе 40 куб.м на 100 км – пробег транспорта составляет около 600 км.
ВЫВОДЫ
Производство и использование в качестве энергоресурса сжиженного природного газа (СПГ) – одно из наиболее перспективных направлений мировой экономики. Использование СПГ и компримированного природного газа (КПГ) в качестве моторного топлива на автотранспорте – стратегически важное направление развития нефтегазохимического комплекса Российской Федерации и Республики Татарстан. СПГ – новый альтернативный энергоноситель, независимый от газотранспортной системы, источник тепла, электроэнергии, холода.
В целом природный газ – самое дешевое моторное топливо из всех имеющихся на рынке. При условно равном расходе на 100 км пути метан при текущих розничных ценах обходится в 2,6 раза дешевле дизельного топлива.
СПГ из всех видов моторного топлива имеет наиболее стабильный состав (95 – 98 процентов метана), не имеет цвета, запаха, химически не активен, не токсичен, при регазификации его объем увеличивается в 600 раз.
Ожидается, что в ближайшем будущем СПГ будет востребован в секторе магистральных и речных грузоперевозок. В сельском хозяйстве переход от дизельного топлива к СПГ позволит получить абсолютное конкурентное преимущество.
В Республике Татарстан планируется в обозримой перспективе перевести на газомоторное топливо (метан) 50 процентов общественного транспорта, 30 процен¬тов коммунальной и 30 процентов строительной техники.
Сегодня Татарстан имеет возможность:
отработать технологические решения по применению СПГ в качестве газомоторного топлива (через мобильные и стационарные заправки);
отработать все технологические решения по производству СПГ;
создать центр по обеспечению кадрами отраслей промышленности, в которых используется СПГ;
задействовать предприятия региона при строительстве завода по производству СПГ (производство компрессорного, технологического и химического оборудования).
Размещение первого пилотного проекта СПГ-завода в Татарстане будет направлено на динамичное развитие применения СПГ в качестве моторного топлива для городского транспорта, жилищно-коммунальной техники и магистрального транспорта, а также сельскохозяйственной техники.

Выгодно и чисто

Забота об экологии часто ассоциируется с расходами – более «чистые» технологии обычно обходятся дороже традиционных. Однако двигатели внутреннего сгорания на метане практически не выбрасывают отравляющих веществ, и это топливо обходится заметно дешевле, чем дизельное или бензин.

Забота об экологии стала одним из главных трендов нашего времени. Многие критикуют экологических активистов за непонимание того, каких затрат требует реализация инициатив и какой ущерб экономике может принести резкое внедрение ограничений. Перевод транспорта на газомоторное топливо может стать точкой компромисса: и ущерб окружающей среде уменьшается, и стоимость эксплуатации в итоге ниже.

Можно сказать, что если для легковых самым популярным альтернативным типом привода сейчас считается электрический, то для коммерческих автомобилей наиболее перспективен перевод на новые типы топлива двигателей внутреннего сгорания. Аккумуляторы для тяжелой техники пока еще великоваты, и для их зарядки требуется много времени. Переход на метан не требует принципиальных изменений ни в производстве, ни в эксплуатации автомобилей.

Спрос на газ растет

По оценке министерства транспорта РФ, газомоторное топливо позволяет снизить выбросы оксидов серы и низкодисперсных частиц на 100 процентов, а ставших сейчас принципиально важными оксидов азота — на 76 процентов и углекислого газа — на 27. За счет меньшей стоимости метана себестоимость перевозок уменьшается на 15-25 процентов. Специалисты Минтранса также считают, что переход на метан увеличит ресурс двигателей в 1,2-1,3 раза.

Это можно оценить по активному использованию природного газа для автотранспорта в различных странах. На конец 2019 года в мире эксплуатировали 28,5 миллионов автомобилей, работающих на природном газе. Доля их в общем парке невелика: общее количество дорожных транспортных средств оценивается примерно в 1,4 миллиарда. Но в некоторых странах автомобили на метане уже давно не экзотика: в Иране, например, на КПГ (компримированном природном газе) ездят почти четыре миллиона всех автомобилей, или около 25 процентов парка. Это самая большая доля среди всех стран мира. Следующие места по доле «газифицированных» автомобилей занимают Аргентина и Пакистан. В США на газ переводят не только автобусы и фургоны, но и часть транспорта, предназначенного для использования государственными органами. В Европе лидером является Италия, в которой зарегистрировано более миллиона автомобилей на газе, и они составляют примерно три процента парка. В России автомобилей на газомоторном топливе примерно 155 тысяч – меньше, чем в Армении. При этом Россия – один из ведущих поставщиков газа на рынок. Некоторое время назад на высшем уровне были приняты несколько решений по расширению использования газа в качестве топлива для автомобилей. И они уже дают свои плоды.

Потребление природного газа как топлива для автомобилей в России стабильно растет: если в 2015 году был приобретено для заправки автомобилей 490 млн куб. м, то к концу 2019 года почти вдвое больше — до 972 млн куб. м, а по итогам 2020 года, скорее всего, перевалит за миллиард. Планируется, что в 2024 году потребление метана автотранспортом должно достичь 2,7 млрд кубометров, а через 10 лет – 10 миллиардов.

Государство стимулирует перевод автомобилей на газомоторное топливо и оплачивает до 60% расходов на установку газового оборудования. На это регионам выделяется до 75 миллионов рублей в рамках программы «Развитие энергетики». Однако на российском рынке уже немало различных моделей и легковых, и коммерческих автомобилей предлагаются с газовым оборудованием, установленным уже на заводе-производителе. Это важное преимущество: двигатель, который изначально спроектирован для работы на метане, позволяет максимально реализовать все преимущества газомоторного топлива.

Давайте рассмотрим особенности автомобилей на метане на примере IVECO. Эта компания выпускает машины для работы на газомоторном топливе уже более 20 лет и предлагает в России два типа автомобилей, работающих на метане – семейство легких коммерческих автомобилей IVECO Daily и магистральные тягачи IVECO Stralis. И все они соответствуют самым современным и жестким экологическим требованиям Euro 6c.

IVECO Daily представлен в обширной гамме с разными длиной базы, высотой кузова. Можно выбрать модели полной массой от 2,79 до 7 тонн. В семейство входят различные типы двигателей. Именно серия Daily Blue Power получила титул International Van of the Year 2018 за высокие экологические показатели. В эту серию входит две версии: с дизелем на обычном топливе и Natural Power c двигателем, который рассчитан на метан. При рабочем объеме 3,0 л он развивает 136 л. с.

Читайте также  Сколько надо обкатывать шипованную резину?

Особенность Daily – возможность заказа автоматической трансмиссии. Восьмиступенчатый агрегат производства ZF не только облегчает труд водителя в условиях городских пробок, но и снижает расход топлива благодаря оптимальному выбору передаточного числа.

Кроме того, что Daily NP выбрасывает меньше отравляющих веществ и углекислого газа, он отличается от дизельных версий еще и сниженным уровнем шума – на 4 дБ(А).

Для дальних перевозок

IVECO Stralis – флагман линейки Natural Power. Это магистральный тягач, он оснащен двигателем объемом 12,9 л, который развивает 460 л. с. при 1900 об/мин и крутящий момент 2000 Нм в диапазоне от 1100 до 1600 об/мин – то есть по отдаче он не уступает дизелю. Для повышения экономичности Stralis NP 460 оснащается 12-ступенчатой автоматизированной трансмиссией.

Именно на дальних маршрутах преимущества метана особенно заметны. Запас хода Stralis NP 460 при использовании сжиженного газа – около 1600 километров, что позволяет меньше зависеть от расположения автомобильной газонаполнительной станции (АГНКС). В России плотность их сети пока ниже, чем в Европе, но она постепенно растет. За несколько лет число АГНКС с метаном в Москве и окрестностях более чем удвоилось. В России количество АГНКС выросло с 280 в 2015 году до 487 в 2020-м. Предполагается, что за пять лет построят еще 1300.

Большинство из них предназначены для заправки автомобилей компримированным (сжатым) природным газом (КПГ), некоторые заправляют и сжиженным (СПГ). Например, у компании «Газпром газомоторное топливо» из 276 АГНКС только на трех работает крио-АЗС – станция для заправки автомобилей сжиженным метаном. «Газпром» начал их строить лишь в 2018 году. У «Новатэка» в четырех областях России 74 заправочных комплекса с различными видами топлива, но если КПГ доступен на всех, то СПГ встречается значительно реже.

Фото: Архив пресс-службы

В ближайшие годы количество крио-АЗС должно вырасти: в августе этого года председатель правительства Михаил Мишустин подписал постановление №1308 о выделении субсидий на строительство 79 станций для заправки СПГ вдоль основных федеральных магистралей до 1 октября 2023 года.

После расширения сети крио-АЗС станет еще более важной возможность выбрать, какими баллонами оснастить Stralis NP: для сжатого метана, для сжиженного или их комбинацией. СПГ обеспечивает больший запас хода за счет более высокой плотности газа в баллонах. Пока количество заправок для него невелико, оптимальный вариант использования автомобиля на СПГ – крупный автопарк с собственной станцией.

IVECO

Компания была создана 45 лет назад, в ноябре 1975 года, как объединение итальянских и немецких производителей коммерческого транспорта. Сейчас это многонациональная компания, у которой есть предприятия в разных странах Европы и Австралии. Она входит в первую пятерку производителей коммерческих автомобилей в мире. В России представлена со времен СССР.

Работает по всем перспективным направлениям: уже ведутся разработки двигателя, работающего на водороде, недавно компания стала собственником американского бренда Nikola, занимающегося разработкой грузовых электроавтомобилей

IVECO сделала ставку не на доработанные двигатели, а специально рассчитанные на работу на метане. Это позволило сделать их более эффективными. Правда, топливная аппаратура у них сложнее, зато топливо не смывает масляную пленку в цилиндре, так что двигатель служит дольше. Еще одно достоинство газовых двигателей – сниженный уровень шума.

Спрос на газовые IVECO в России постоянно растет. Роберто Каматта, бизнес-директора компании «Ивеко Руссия»: «Раньше продажи нашей газомоторной техники в России составляли 1-2% от всего объема, а в прошлом году — уже 6%… Мы видим неподдельный интерес клиентов к газомоторной технике и считаем, что она будет очень востребованной. Да, менталитет людей сложно изменить. Везде, не только в России. Переход с дизельного топлива на природный газ — это новое мышление. На самом деле, газ — это зрелое и экономически эффективное решение, которое подходит для всех сегментов коммерческого транспорта, от внутригородских до дальнемагистральных перевозок».

На магистральных тягачах и коммерческих автомобилях есть достаточно места для баллонов – на легковых это обычно проблема. Автомобиль на метане обычно стоит больше за счет более сложной конструкции. Однако сам метан обходится значительно дешевле. Межсервисный интервал у IVECO Stralis NP 460 – 90 тысяч километров, что сопоставимо с дизельными версиями.

Интенсивная эксплуатация коммерческого транспорта позволяет быстро получить выгоду от более низкой цены на метан по сравнению с обычным топливом. Так, при среднемесячном пробеге 12 500 километров IVECO Stralis NP 460 израсходует метана примерно на 74 562 рубля, а дизельная версия потребует 155 тысяч рублей на топливо и 9 607 рублей на мочевину. Разница более чем в два раза! С учетом всех расходов на приобретение автомобиля, страхование и ТО за пять лет и пробеге 750 000 км повышенная стоимость тягача Natural Power за это время полностью окупается. И в итоге с учётом всех расходов средняя стоимость километра пробега газовой версии составляет 26,97 рубля, что ниже, чем 27,58 рубля у дизельной версии. Есть еще пусть и не прибыль, но чистая выгода для всех нас – снижение загрязнения окружающей среды.

Метан для автомобиля

Мифы и их разоблачение

Как и любую новую технологию, газомоторное топливо сопровождает не всегда однозначная информация. Хотя первые автомобили на метане появились более ста лет назад и различные виды газа, в том числе метан, использовались для заправки автомобилей в СССР, и сейчас еще распространены некоторые не совсем верные представления об особенностях эксплуатации автомобиле на метане. Разбираемся, в чем ошибка.

Метан легче воздуха и быстро улетучивается. Для человека он может представлять опасность при длительном постоянном воздействии в закрытых помещениях или в очень больших дозах. Заправка КПГ не требует от водителя и заправщика каких-то специальных знаний, достаточно соблюдать правила техники безопасности, как и в случае с любым другим топливом.

Баллоны могут взорваться при ДТП

Баллоны проходят испытания в жестких условиях и размещаются в наиболее защищенных местах автомобилей. Как показывает статистика в США, баллоны повреждаются крайне редко, и даже при этом пожаров не происходит.

По классификации горючих веществ МЧС РФ, метан входит в самый безопасный четвертый класс, в то время как бензин – в третий, а пропан и бутан – во второй. А ведь очень многие частные владельцы устанавливают на свои автомобили газобаллонное оборудование для работы на смеси пропана и бутана.

Фото: Архив пресс-службы

Автомобиль на газе стоит много

Да, автомобиль на газомоторном топливе стоит больше, чем дизельный или бензиновый. Однако сейчас IVECO предлагает специальные условия на приобретение Stralis NP в лизинг – три бесплатных месяца владения, или специальная субсидированная лизинговая ставка и бесплатное техобслуживание в первые два года, или до 250 тысяч километров пробега.

В любом случае эксплуатация автомобиля на газе за счет снижения расходов на топливо обходится дешевле, и со временем это окупает более высокую цену автомобиля с ГБО. Быстрее всего окупаются автомобили при интенсивной эксплуатации – то есть коммерческий транспорт.

Газ не решает экологических проблем

Газ сгорает эффективнее, чем бензин или дизельное топливо. Содержание вредных веществ в отработавших газах двигателя на метане ниже, чем у традиционных топлив. Особенно существенно снижение выбросов сажи (твердых частиц), ее почти не образуется. В отработавших газах автомобиля на метане более чем в два раза снижено содержание оксидов азота, которые сейчас считаются главным недостатком дизеля.

Мало где можно заправиться газом

Этот вопрос активно решается – за десять лет количество АГНКС для КПГ в России удвоилось и достигло почти 500. Это не так много, как заправок для сжиженного углеводородного газа (СУГ; обычно это смесь пропана и бутана), которых у нас около 4000, и, конечно, значительно меньше, чем обычных АЗС – их количество исчисляется десятками тысяч.

Однако у многих коммерческих перевозчиков автомобили двигаются по постоянным маршрутам, поэтому важно, чтобы АГНКС были на этом маршруте. В следующие пять лет количество АГНКС должно увеличиться в три с половиной раза, до примерно 1800.