Разница между сжиженным и сжатым газом

Каким газом заправляют легковые автомобили в России

Автомобили, оснащенные газовыми установками, получили распространение еще в середине прошлого столетия. На сегодняшний день такими системами все чаще оборудуются новые модели грузовиков, автобусов и легковых авто, выпускаемых именитыми мировыми производителями.

Ежегодно повышается и число автолюбителей, переоборудующих свои транспортные средства под газовое топливо.

Тем, кто планирует покупку машины на газе или собирается изменить конструкцию топливной системы на своем автомобиле, рекомендуется разобраться с тем, каким газом заправляют автомобили и каковы преимущества этого вида топлива.

Плюсы и минусы газового топлива

Большое количество автолюбителей переходят на топливо для газобаллонныхавтомобилей. Это преимущественно обусловлено более низкой стоимостью газа по сравнению с бензином и дизтопливом. Хотя подобное переоборудование обходится недешево, потраченные средства, как правило, удается компенсировать уже за первый год использования ГБО.

Еще одна веская причина для многих водителей – экологичность газового топлива: автомобиль на газе выбрасывает в окружающую среду меньше вредных веществ, чем бензиновые или дизельные двигатели.

Несмотря на эти весомые достоинства, газ имеет и недостатки, в числе которых:

• снижение мощности силового агрегата;
• невозможность использовать авто при низких температурах;
• повышение массы транспортного средства.

Природный и пиролизный газ

Газовое топливо для автомобилей может быть природного и искусственного происхождения. Именно природный газ в последнее время становится востребованным.

В нашей стране, как и за рубежом, для заправки автомобилей активно используется такой природный газ, как метан.

Машины на природном газе считаются более экологичными, чем автомобили на пропан-бутане, бензине или дизельном топливе, так как он дает меньше продуктов сгорания.

Кроме того, баллоны с метаном абсолютно безопасно перевозить в багажнике или под автомобилем, ведь это вещество легче воздуха.

Многие водители наверняка слышали о таком явлении, как пиролизный газ. Его получают методом сжигания древесины, торфа или угольных брикетов. Для такой добычи требуется специальное газогенераторное оборудование.

Впервые машина на пиролизном газе появилась еще в середине XIX столетия. В последующие годы было предпринято немало попыток усовершенствовать подобные установки, чтобы сделать их общедоступными для автомобильной промышленности. Советские инженеры даже выпустили партию газогенераторных грузовиков и тракторов. Однако пиролизный газ не позволяет обеспечить высокую мощность двигателя.

Из-за этого и по ряду других причин подобное топливо крайне редко используется для автомобилей. Модели с газогенераторами не производятся серийно, а изготавливаются только народными умельцами.

Какой газ используют для заправки автомобилей

Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива – первый вопрос, который задают себе автовладельцы, решившие переоборудовать топливную систему автомобиля.

На территории нашей страны самыми распространенными видами газового топлива на сегодняшний день остаются метан и пропан (вернее, его смесь с бутаном).

Основная масса автозаправок предоставляет услуги по заправке автомобилей пропановым топливом.

Чтобы определиться, какое топливо выбрать, следует разобраться, на каком газе ездят автомобили в стране, и почему. Это позволит определить, каких заправок больше, и избежать в будущем проблем с заполнением баллонов.

Пропан, в отличие от природного метана, представляет собой органическое вещество, выделяемое при переработке нефтепродуктов. В качестве автомобильного топлива пропан в чистом виде не используется: его смешивают с бутаном или этаном.

Газ находится в сжиженном состоянии, в котором и помещается в баллоны.

Метан – элемент из разряда простейших углеродов. Его добывают в чистом виде, фильтруют и сжимают. Именно в сжатом до 200-250 атмосфер виде этот газ используется для заправки автомобилей. Установка на транспортное средство топливной системы на метане – достаточно затратная процедура.

В теме, каким газом заправляют машины, помимо перечисленных видов топлива, есть и альтернативные варианты, однако другие газы не получили широкого распространения и не используются на автозаправках нашей страны.

Сжатый и сжиженный газ

Природный газ, как топливо для автомобилей, представляет собой метан, находящийся в сжатом состоянии. Он обязательно хранится в баллонах с повышенной прочностью, которые, как правило, имеют достаточно большую массу. Такое топливо сохраняет газообразность при нормальных температурах и любом давлении.

Даже при высоком давлении из-за незначительных показаний объемной теплоты сгорания не удается хранить большое количество метана на автомобиле. Поэтому запас хода у транспортных средств на этом топливе относительно небольшой. Качественный сжатый природный газ должен содержать в своем составе не менее чем 90 процентов метана.

Качество сжиженного топлива определяется по его составу, давлению насыщенных паров, количеству вредных примесей. Лучшим считается топливо, в котором содержится не менее 80 процентов пропана и 20 процентов бутана.

Такое соотношение позволяет смеси эффективнее сгорать в цилиндрах двигателя, а также снижает токсичность отработанных газов.

Что выбрать – пропан или метан?

Какие же виды газового топлива для автомобилей предпочтительнее? Выбор между пропаном и метаном озадачивает многих автовладельцев, решивших перейти на газ. Каждый из этих типов топлива имеет свои достоинства и недостатки. Чаще всего водители отдают предпочтение пропану, так как его установка обходится дешевле, а топливо можно перевозить в большем количестве.

Кроме того, пропановые заправки есть практически на каждом шагу, а вот заправиться метаном можно не везде.

Сжиженный природный газ (LNG) как автомобильное топливо

Сжиженный природный газ (СПГ) (англ. Liquefied Natural Gas) – это природный газ, охлажденный до температуры сжижения. СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, которая не токсична и не вызывает коррозии.

Кроме того, это не самовозгорающийся газ, что выгодно отличает его в плане безопасности. В жидком состоянии газ занимает гораздо меньший объем. Одинаковое количество СПГ и природного газа отличаются по объему в 600 раз.

Чтобы наглядно представить себе это различие, сравните надувной пляжный мяч и шарик для пинг-понга.

Энергетический рынок огромен и добыча природного газа увеличивается с каждым годом. Поэтому роль СПГ, наряду со сжатым природным газом, газоконденсатными жидкостями (NGL) и GTL (газ в жидкость) в обозримом будущем будет возрастать.

Получение и хранение сжиженного природного газа

Сжижение природного газа – не новая технология, ей уже более ста лет. Она была запатентована в США в 1914 году, а через три года был построен первый завод. С тех пор производство СПГ прочно вошло в нефтегазовый сектор, однако повышенный интерес к нему стал проявляться только в последние годы в связи с ростом экологических требований к источникам энергии.

СПГ производят путем охлаждения природного газа, состоящего в основном из метана, до точки сжижения -162° по Цельсию. В процессе сжижения от газа отделяются и отфильтровываются кислород, сера, азот, двуокись углерода и вода.

Поэтому полученный продукт отличается высокой чистотой. После сжижения газ транспортируется в жидком состоянии и в пункте назначения может быть опять восстановлен в газообразную фазу на специальных СПГ терминалах (регазификация).

В настоящее время существует несколько промышленных технологий сжижения природного газа, в основе которых лежит один из двух способов: каскадный процесс или процесс Линде (разновидностью его является процесс Клода).

В каскадном процессе газ, сжижающийся при более высокой температуре, используется в жидком виде для охлаждения и сжижения второго газа, находящегося под избыточным давлением, температура сжижения которого ниже.

Второй сжиженный газ, в свою очередь, используется в третьем каскаде для охлаждения и сжижения еще более трудно конденсируемого газа и т.д.

Для сжижения природного газа достаточны три цикла с использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана.

Процесс Линде основан на эффекте Джоуля-Томсона. Предварительно охлажденный и находящийся под давлением газ пропускается через теплоизолированный трубопровод, в котором имеется сужение (дроссель) или пористая перегородка. За дросселем газ расширяется, в результате чего происходит его дальнейшее охлаждение. После нескольких таких циклов газ достигает температуры сжижения.

Хранится сжиженный природный газ при давлении от 3 до 10 бар в емкостях с вакуумной изоляцией. Температура хранения варьируется в зависимости от состава газа и давления. При атмосферном давлении температура СПГ не должна превышать -162° C.

Сжиженный природный газ как автомобильное топливо

Одним из главных преимуществ СПГ является снижение выбросов СО2 и других парниковых газов (до 30% по сравнению с бензином и дизтопливом). Это делает его весьма востребованным в контексте общей тенденции к более экологичным энергетическим решениям. Применение СПГ также позволяет укладываться в строгие современные нормы выбросов, чего не удается достичь с другими видами топлив.

Сжиженный природный газ (как и сжатый газ) существенно снижает коррозию и износ частей двигателя по сравнению с бензином. Это связано с тем, что газ не смывает масляную пленку со стенок цилиндра при холодном пуске. Дизельные моторы, работающие на природном газе, зачастую проходят свыше 800 000 км без капремонта.

Молекула метана обладает высокой стойкостью, поэтому октановое число природного газа составляет от 105 до 120 единиц, что является причиной его высокой антидетонационной стойкости.

Плотность энергии сжиженного природного газа сравнима с пропаном и этанолом, но составляет лишь 60% плотности энергии дизтоплива, и 70% бензина.

Широкому коммерческому использованию СПГ препятствует более высокая стоимость производства и необходимость хранения в дорогостоящих криогенных резервуарах. Однако с учетом истощения запасов нефти, повышения экологических требований, газификация автомобильного транспорта, особенно тяжелых грузовиков и автобусов будет возрастать.

Устройство топливной системы автомобиля на СПГ

Устройство системы Westport HPDI 2.0

В качестве примера рассмотрим топливную систему HPDI 2.0 (High Pressure Direct Injection) канадской компании Westport – ведущего производителя оборудования для сжиженного природного газа. Система HPDI 2.0 заменяет приблизительно 95% дизельного топлива природным газом.

Технология Westport HPDI является единственной, которая максимально использует природный газ, сохраняя при этом мощность, крутящий момент, КПД и топливную эффективность, достигаемые при работе на дизтопливе. При этом значительно сокращаются эксплуатационные расходы, так как природный газ намного дешевле. Установка HPDI 2.

0 не требует никакой переделки основных компонентов стандартного дизельного мотора. Ее также можно легко приспособить для работы на сжатом природном газе.

Устройство системы Westport HPDI 2.0

Основой топливной системы двигателя является инновационная форсунка с двойной концентрической иглой, разработанная в сотрудничестве с Delphi.

Она позволяет впрыскивать под высоким давлением в камеру сгорания небольшое количество дизельного топлива и большие объемы природного газа. Природный газ подается в конце такта сжатия.

Однако для его воспламенения при давлении, которое обеспечивает обычный дизельный двигатель, требуется более высокая температура.

Поэтому для облегчения воспламенения в цилиндр предварительно впрыскивается небольшое количество дизельного топлива с последующим основным впрыском природного газа. Горящее дизтопливо мгновенно поджигает горячие продукты сгорания в цилиндре, а те, в свою очередь, впрыскиваемую следом порцию природного газа.

Сжиженный природный газ хранится в специальном баке, в котором смонтирован оригинальный криогенный насос. Из бака газ подается в испаритель, использующий тепло охлаждающей жидкости двигателя. На выходе из испарителя газ имеет температуру около 40° C при давлении 30 МПа. Далее газ фильтруется и направляется в модуль топливоподготовки, а затем подается к форсункам.

Что такое :: Сжиженный газ как вид топлива для автомобиля

18 апреля 2006, 10:26

  Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо, что является следствием основных его преимуществ.

А именно: возможность существования сжиженного газа при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и газообразном состоянии.

В жидком виде эти газы легко перерабатываются, хранятся, транспортируются, а в газообразном – имеют лучшую, чем природный и искусственные газы, характеристику сгорания при отсутствии вредных примесей.

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газовом топливе, начали разрабатываться гораздо раньше бензиновых и дизельных, однако широкое применение в автомобильной сфере они стали находить только в последние годы. Тем более что перевод двигателя на газ не исключает возможность его эксплуатации на бензине. Причем переключение двигателя с одного вида топлива на другое происходит прямо в салоне машины.

Газовое топливо обладает многими преимуществами перед традиционным жидким. Пожалуй, самое главное из таких преимуществ для рядового автолюбителя – это низкая стоимость газа.

Поэтому, даже притом, что один и тот же двигатель расходует газа несколько больше, чем бензина, использование газового топлива оказывается весьма выгодным.

В качестве автомобильного горючего используются два вида газового топлива – сжиженный нефтяной, или углеводородный, газ и сжатый компримированный газ.

Сжиженный газ, используемый как автомобильное топливо, в основном состоит из пропана (С3Н8), газовой смеси бутана (С4Н10), получаемых при добыче природного газа и нефти, а также на различных стадиях ее переработки на заводах.

и (около 1%) непредельных углеводородов. Их химические и физические свойства обеспечивают достаточную мощность и эффективной работы двигателя.

Сжиженный или сжатый газ?

Следует отличать сжиженный и сжатый газ. Сжатый газ – это, в основном, метан, сохраняющий свое газообразное состояние почти при любой температуре и при любом повышении давления.

Сжиженный газ пользуется наибольшей популярностью у владельцев легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом.

Сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением – 16 атмосфер, а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз. Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками.

При этом пробег автомобиля, работающего на сжатом газе, от одной заправки вдвое меньше пробега авто, на котором установлено оборудование для сжиженного газа.

Однако сжатый газ также употребляется в качестве автомобильного горючего, поскольку запасы метана в природе очень велики и себестоимость этого вида топлива небольшая. Машины, работающие на сжатом газе – это, в основном, грузовые автомобили и автобусы, используемые предприятиями.

Кроме себестоимости, у сжатого газа есть и другие положительные отличия: он менее взрывоопасен, нежели сжиженный, так как очень легок и при утечке не скапливается на открытом пространстве; сжатый газ, сгорая, образует более чистый выхлоп; при использовании сжатого газа не нужно сливать периодически образующийся конденсат, обладающий неприятным запахом.

Свойства сжиженного газа

LPG или сжиженный газ, побочный продукт очищенной сырой нефти, является газом в комнатной температуре и давлении, и жидкостью в давлении 2Па. Плотность жидкой фазы газа зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается. При нормальном атмосферном давлении и температуре 15°С, плотность жидкой фазы пропана составляет 0,51 кг/л, бутана – 0,58 кг/л.

Паровая фаза пропана тяжелее воздуха в 1,5 раза, бутана – в 2 раза. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный газ испаряется при более низких температурах. Это означает, что бензин в баке находится, как правило, в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ в баллоне – при давлении, соответствующем температуре окружающей среды.

Марки сжиженного газа

Существует две марки сжиженного нефтяного газа (ГСН): ПА — пропан автомобильный и ПБА — пропан-бутан автомобильный.

Марка газа ПБА допускается к применению во всех климатических районах при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. Марка ПА используется в зимний период в тех климатических районах, где температура воздуха опускается ниже -20°С (рекомендуемый интервал -20°С…-25°С).

Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 градуса, для бутана эта температура составляет -0,5 °С. В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки ПА допускается ее применение при температуре до 10°С.

Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в газоподающей системе автомобиля и ее разгерметизации.

Октановое число

Октановое число газового топлива выше, чем бензина, поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества. Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия.

Среднее октановое число сжиженного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. Это снижает нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Диффузия

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.

Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше.

Давление в баллоне

Сжиженный газ отличается от других видов автомобильного топлива наличием паровой фазы над поверхностью жидкой фазы. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем.

Давление в баллоне зависит от давления насыщенных паров, которое в свою очередь зависит от температуры жидкой фазы и процентного соотношения пропана и бутана в ней. Давление насыщенных паров характеризует испаряемость ГСН.

Испаряемость пропана выше чем бутана, поэтому и давление при отрицательных температурах у него значительно выше.

Выхлоп

При горении, выделяется меньшее количество углеродистых и азотных окисей и несожженных углеводородов чем бензин или дизельное топливо, без выделения ароматических углеводородов или диоксида серы.

Примеси

Качественное газовое топливо не содержит таких химических примесей, как сера, свинец, щелочи, которые усиливают коррозирующие свойства горючего и разрушают детали камеры сгорания, систему впрыска, лямбда-зонд (датчик, определяющий количество кислорода в топливной смеси), каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Взрывоопасность

При испарении 1 л сжиженного газа образуется около 250л газообразного. Таким образом, даже незначительная утечка может быть очень опасной, так как объем газа при испарении увеличивается в 250 раз.

Этот недостаток может проявиться при неправильной установке газобаллонного оборудования или несоблюдении автовладельцем правил эксплуатации такой аппаратуры. Для возгорания газа необходима более высокая концентрация этого вещества в воздухе, чем бензина.

Однако повышенная летучесть газа позволяет опасному количеству накапливаться быстрее и в больших объемах. В движущемся автомобиле такая концентрация возникнуть не может, но в любом случае, при обнаружении характерного запаха водителю следует перекрыть подачу газа в двигатель и продолжать движение на бензине.

Ставить при обнаружении утечки газа машину в гараж недопустимо.

Проверить герметичность газобаллонной аппаратуры можно, нанеся кистью мыльный раствор в места соединений трубопроводов. Если в таких местах появляются мыльные пузыри – автомобилю прямой путь на сервисную станцию. Ремонтировать газовое оборудование самостоятельно запрещается.

На каждом трубопроводе, отходящем от баллона, устанавливаются как минимум три независимых друг от друга запорных устройства.

Одорация

Поскольку газ не обладает запахом, то для определения негерметичности системы в газ добавляются в определенной пропорции особые вещества – меркаптаны. По своей химической структуре они похожи на алкогольные вещества, общая формула которых R-SH.

Наличие этих веществ даже в небольших количествах чувствуется благодаря их неприятному запаху – если в закрытом автомобиле есть запах «газа», значит, система негерметична, и эксплуатировать такой автомобиль небезопасно.

Сернистые соединения одоранта и самого газа снижают долговечность работы редуктора вследствие интенсивного старения мембран, резиновых уплотнений и вызывают коррозию трубопроводов.

Заправка топливного баллона

Полностью заполнять топливный баллон газом нельзя, поскольку даже небольшой рост окружающей температуры ведет к существенному повышению давления в баллоне. Поэтому при заправке топливного резервуара на 80% специальное устройство газовой аппаратуры автоматически перекрывает заправочный канал.

Нежелательная эксплуатация в условиях жаркого климата

Жаркий климат – не лучший для эксплуатации автомобилей на газовом топливе. В таких условиях, чтобы уменьшить давление в топливном резервуаре, баллон надо немного “выездить”, прежде чем машина будет поставлена на стоянку.

Снижение мощности

По причине более низкой теплоты сгорания газово-воздушной смеси по сравнению со смесью воздуха и жидкого топлива наблюдается некоторое падение мощности двигателя – примерно на 10%. Однако существенного влияния на динамические характеристики автомобиля это не оказывает и, к тому же, это можно частично устранить, если установить угол опережения зажигания на 3-5° раньше.

Травмоопасность

Сжиженный газ, попав на кожу человека при низкой температуре воздуха, может вызывать обморожение.

Кроме всего вышесказанного можно отметить необходимость более частой замены воздушных фильтров. Детали для газобаллонного оборудования пока найти труднее, чем для системы питания жидким топливом. Топливный резервуар занимает некоторую часть багажника. Наконец, у машины, работающей на газе, иногда возникают проблемы с запуском холодного двигателя.

Разница между сжиженным и сжатым газом

Газ, который добывается из недр земли или является продуктом переработки других углеводородов, может впоследствии использоваться в сжиженном или сжатом виде. В чем заключаются особенности обоих вариантов применения соответствующего топлива?

статьи

Под сжиженным принято понимать природный газ, который из исходного, собственно газообразного состояния переведен в жидкое — посредством охлаждения до очень низкой температуры, порядка минус 163 градусов Цельсия. Объем топлива при этом уменьшается примерно в 600 раз.

Перевозка сжиженного газа требует использования специальных криогенных цистерн, которые способны поддерживать необходимую температуру соответствующего вещества. Преимущество рассматриваемого вида топлива заключается в возможности доставить его в те места, куда проблематично провести обычные газовые трубопроводные магистрали.

Преобразование сжиженного газа в исходное состояние также требует специальной инфраструктуры — регазификационных терминалов. Цикл обработки рассматриваемого вида топлива — добыча, сжижение, транспортировка и регазификация — существенно повышает конечную стоимость газа для потребителя.

Используется топливо, о котором идет речь, обычно в тех же целях, что и природный газ в исходном состоянии, — для обогрева помещений, обеспечения функционирования промышленного оборудования, электростанций, как сырье в некоторых сегментах химической промышленности.

Что представляет собой сжатый природный газ?

Под сжатым, или компримированным, принято понимать природный газ, который, как и сжиженный, также представлен в жидком состоянии, достигаемом, однако, не за счет уменьшения температуры топлива, а за счет увеличения давления в емкости, в которой оно размещено. Объем сжатого газа примерно в 200 раз меньше, чем у топлива в исходном состоянии.

Преобразование природного газа в жидкость с помощью высокого давления — процесс в основном более дешевый, чем сжижение топлива посредством снижения его температуры. Транспортировка рассматриваемого вида газа осуществляется в емкостях, как правило, менее технологически сложных, чем криоцистерны.

Регазификация соответствующего вида топлива не требуется: поскольку оно находится под высоким давлением, его легко извлекать из емкостей — достаточно открытия имеющихся на них вентилей.

Компримированный газ чаще всего используется в виде топлива на различных транспортных средствах — автомобилях, локомотивах, судах, в газотурбинных двигателях самолетов.

Сравнение

Главное отличие сжиженного газа от сжатого в том, что топливо первого типа получается посредством снижения температуры исходного газообразного вещества, что сопровождается преобразованием его в жидкость.

Сжатый газ — это также жидкое топливо, но получается оно посредством его размещения в емкости под большим давлением.

В первом случае исходный объем газа превышает обработанный (переведенный в жидкость) примерно в 600 раз, во втором — в 200 раз.

Стоит отметить, что сжиженный газ чаще всего получается путем обработки «классического» природного газа, представленного преимущественно метаном. Компримированное топливо изготавливается также из многих других видов газов, имеющих природное происхождение, — например, пропана или бутана.

Определив, в чем разница между сжиженным и сжатым газом, отразим выводы в таблице.

Таблица

Природный и сжиженный газ: описание и чем они отличаются – Что лучше

Энергетики обычно называют СПГ (сжиженный природный газ) веществом, охлажденным до минус 162 градусов. При такой температуре сжижения, газ становится жидким. Это позволяет создать надежное хранилище и организовать транспортировку в нужное место.

Хранение

Для организации сохранности сжиженного природного газа используются специальные изотермические емкости. В них сохраняется значение температуры кипения, так как постоянно происходит испарение СПГ.

Такой метод хранения вызван значением критической температурой метана (- 83 градуса), которая является его основой.

Хранить метан в емкостях высокого давления невозможно, так как температура окружающей атмосферы намного выше температуры газа.

Температурный предел

Так как СПГ отличается очень низкой температурой, он превращается в криогенную жидкость. Все вещества у которых температура ниже минус 100 градусов, считаются криогенными. Для их переработки разрабатываются специальные технологии.

В зависимости от криогенной температуры происходит изменение свойств различных контактирующих материалов. Они становятся хрупкими, резко снижается их функциональность, уменьшается прочность. Именно поэтому, для работы с СПГ применяются особые технологии, используются специальные материалы.

Достоинством такого топлива считается невысокая стоимость, простое обслуживание. После выработки, метан не требует дополнительной обработки. Затем проводится ряд технологических операций, которые позволяют проводить заправку любых автомобилей.

Плотность

В состав СПГ входит несколько веществ, влияющих на его плотность. Она может незначительно меняться относительно первичного значения. Обычно сжиженный природный газ имеет плотность 430-470 кг на куб. метр.

При нормальном атмосферном давлении, значение объема газа достигает 1/600. Как следствие, СПГ легче воздуха примерно в три раза. Плотность СГ меньше чем у воды. Поэтому, в случае розлива он будет располагаться на ее поверхности.

Переход в первоначальное газообразное состояние произойдет очень быстро.

Основные достоинства

Сжиженный природный газ уже давно является основной многих химических процессов. Сегодня просто невозможно представить промышленность без этого вещества. К преимуществам СПГ можно отнести:

1. Во время сжижения происходит увеличение (в 100 раз) плотности газа. Это повышает его эффективность. В таком виде газ легко хранить, производить его транспортировку. Кроме того, уменьшается количество потребления электричества.
2. СПГ является криогенным нетоксичным жидкообразным веществом. Его хранят в специальных теплоизолированных емкостях, поддерживающих минус 162 градуса. В особых наземных резервуарах, где поддерживается атмосферное давление, хранятся большие объемы.
3. Высокая плотность позволяет осуществлять межконтинентальные перевозки. Для этого используются специальные танкеры-газовозы. Транспортировка также осуществляется железнодорожным транспортом, автомобилями с цистернами.

Благодаря свойствам СПГ появилась возможность осуществлять газификацию различных объектов, расположенных далеко от главных магистральных трубопроводов. Для этого у потребителя создается резерва газа. Отпадает необходимость строительства дорогих трубопроводных систем.

Метан для газобаллонного оборудования

Основным преимуществами метана для заправки автомобилей являются:

• высокое значение октанового числа;
• возможность эксплуатации при минусовой температуре;
• метан намного безопаснее пропана, благодаря своим физическим свойствам.

К сожалению, метан обладает рядом недостатков. К ним относятся:

• невысокий КПД, автомобиль приходится часто заправлять;
• теряется мощность двигателя, примерно на 7%;
• высокая стоимость оборудования;
• метановые баллоны имеют конусообразную форму.

Химический состав

Природный газ, а также сырая нефть относятся к ископаемым разновидностям топлива. В научном мире они классифицируется как класс углеводородов, так как в их состав входят различные химические соединения.

Место добычи природного газа, технология обработки, оказывает большое влияние на его химический состав. Газ является смесью различных веществ:

• тяжелых углеводородов;
• пропана;
• бутана;
• метана.

Кроме того в его состав входит несколько примесей:

• сернистых соединений;
• азота;
• углекислого газа.

Эти примеси находятся в первоначальном состоянии газа. Прежде чем начинается процесс сжижения, их обязательно удаляют. Среди всех составляющих, главным компонентом является метан, который обычно занимает 85% всего объема.

Дополнительные особенности

К достоинствам природного газа можно отнести несколько очень важных качеств:

• не имеет специфического запаха;
• бесцветный;
• не является причиной появления коррозии на поверхности деталей;
• пожаробезопасен;
• газ не относится к токсичным веществам.

Отсутствие повышенного давления позволяет организовать хранение газа, его транспортировку в обычных условиях, на дальние расстояния.

Благодаря быстрому испарению, газ никогда не оставляет никаких следов на поверхности почвы и воды. Жидкий ПГ никогда не взрывается, он считается пожаробезопасным веществом.

Однако, воспламенение газа возможно, если произойдет его контакт с непосредственным источником горения, а концентрация испарений достигает 5-15%. При меньшем значении (1- 4%) испарений слишком мало, чтобы произошло возгорание.

Если концентрация превысит 15%, в атмосфере будет ощущаться недостаток кислорода.

По сути дела, СПГ это чистое, совершенно безопасное современное экологическое топливо, отличающееся высококачественными энергетическими параметрами, а также повышенным октановым числом.

Для потребителей цена газа намного ниже стоимости дизельного топлива. Поэтому, многие автомобилисты предпочитают сегодня переводить свои машины на такое топливо. Ведь его цена намного ниже, стоимости бензина.

Источник:

Чем отличается газовый пистолет от боевого? Природный и сжиженный газ: описание и чем они отличаются

Газ / Тарифы на газ

Газ бывает трубопроводный, а бывает в баллонах или газгольдерах. Первый дешевле, но его дорого провести. Второй — гораздо проще купить, но обходится он по более высокой цене. В чем отличия этих двух видов топлива и как формируется цена? Публикуем разъяснения Региональной энергетической комиссии Омской области по этому вопросу.

Чем отличаются сжиженный и природный газ?

Природный газ относится к полезным ископаемым, это смесь разных газов природного происхождения. Большую ее часть составляет метан.

Природный газ не имеет запаха, поэтому в него обязательно вводятся одоранты — неприятно пахнущие вещества — для того, чтобы быстро обнаружить утечку.

Удельная теплота сгорания такой смеси составляет от 7 600 до 8 500 ккал, точный показатель зависит от состава природного газа.

Природный газ добывают из недр земли, закачивают в специальные газовые хранилища и по газовым трубам доставляют до потребителей.

Сжиженный углеводородный газ — это продукт переработки попутного нефтяного газа и газов нефтеперерабатывающих заводов, являющихся углеводородами.

При производстве сжиженного газа используется сжиженная пропан-бутановая смесь.

В таком состоянии плотность газа повышается в сотни раз, что увеличивает эффективность и удобство транспортировки, хранения и потребления смеси.

Сжиженный газ заполняется в специальные баллоны или закачивается в резервуары-газгольдеры. Удельная теплоемкость такой смеси несколько выше и в среднем составляет 9 500 ккал.

По своим характеристикам СУГ для бытовых нужд и для заправки автомобилей различается, в связи с этим не рекомендуется использование СУГ для коммунально-бытового потребления в качестве топлива для автомобилей.

Отличие природного и сжиженного газа по способам реализации

• Способы реализации природного газа и СУГ различны: природный газ поставляется потребителям по трубопроводу, СУГ для населения поставляется потребителям автомобильным транспортом в емкостях различного объема, в том числе в индивидуальных баллонах, либо цистернами для закачки в групповые резервуарные установки (ГРУ), которые находятся в непосредственной близости от домов населенного пункта.
• В связи с этим сжиженный газ не может быть повсеместно заменен на природный, так как для этого необходимо возведение разветвленной сети трубопроводов.
• Баллоны СУГ для бытовых нужд населения заполняются на газонаполнительных станциях или на газонаполнительных пунктах.

Баллоны СУГ для автомобилей заполняются на автомобильных газозаправочных станциях. Реализация сжиженного газа на автомобильных заправках не подлежит государственному тарифному регулированию.

Кто устанавливает цены на природный и сжиженный газ?

1. Цены и природного, и сжиженного газа для бытовых нужд подлежат государственному регулированию, однако и здесь есть своя специфика.

2. В случае с природным газом сначала ФАС России устанавливает оптовую цену на газ, тарифы на услуги по транспортировке газа и плату за снабженческо-сбытовые услуги поставщика газа.

3. Затем на основе этих составляющих РЭК Омской области формирует и утверждает розничную цену на природный газ для населения.

Цены на сжиженный газ, реализуемый населению для бытовых нужд, устанавливаются на уровне субъектов и состоят в основном из региональных компонентов.

Федеральный компонент — оптовая цена на сжиженный газ (устанавливается
ФАС России).

• Структура цен на сжиженный и природный газ, которая обуславливает отличия в тарифах.
• Различия в технологии поставки сжиженного и природного газа до потребителей во многом определяют разницу в структуре цен на природный и сжиженный газ, реализуемый населению для бытовых нужд.
• Постатейная структура розничной цены на природный газ в Омской области следующая:
• — 80,01% — приобретение газа;
• — 16,63% — транспортировка газа по газораспределительным сетям;
• — 3,36% — стоимость снабженческо-сбытовых услуг.
• Розничные цены на природный газ РЭК Омской области утверждает в летний период, поскольку только к этому времени появляются все составляющие для этих цен.
• Постатейная структура розничной цены на сжиженный газ напоминает структуру других тарифов на коммунальные услуги, которые устанавливаются на уровне субъектов федерации. Так, в городе Омске структура розничной цены на сжиженный газ следующая:
• — 35,13% — приобретение газа;
• — 26,09% — заработная плата;
• — 3,2% — амортизация;
• — 35,58% — прочие расходы, в том числе на охрану труда персонала, услуги по диагностике, экспертизе, освидетельствованию газового оборудования, услуги автотранспортного хозяйства, услуги по транспортировке газа, содержанию газонаполнительных станций.
• Розничная цена на сжиженный газ на очередной год устанавливается в декабре текущего года.

Плюсы и минусы газового оборудования на автомобиле

Цены не бензин год от года становятся все выше и выше, и хотя нефть подешевела, снижение стоимости горючего не предвидится. Корень проблемы – в налогах на нефтяников, с которых государство пытается собрать как можно больше денег для пополнения казны. Весь трагизм ситуации в том, что рядовые автомобилисты повлиять на текущий ход событий никак не могут.

Однако и сэкономить на горючем для многих тоже будет совсем не лишним – кризис заставляет искать любые возможности для сбережения семейного бюджета. Один из немногих выходов из положения предполагает оснащение свой машины газобаллонным оборудованием (ГБО). Но стоит ли игра свеч? Сегодня мы попытаемся это выяснить.

Установка ГБО на авто: плюсы

Для начала следует рассказать о достоинствах газового оборудования:

1) Экономическая составляющая. Иногда она является решающей при оснащении авто ГБО. В настоящий момент газ и в самом деле куда дешевле бензина, так что, казалось бы, громадная экономия очевидна.

Но есть один нюанс – после запуска двигателя требуется немного поработать на бензине, и только потом можно переключаться на газ.

Так что разница в затратах на заправку машины все же будет, но не такая очевидная, как представляется на первый взгляд.

2) Экология. В первую очередь, это справедливо для владельцев карбюраторных автомобилей – перевод их на газ сильно снижает количество вредных веществ в выхлопе.

Разница с современными инжекторными моторами с катализатором в глушителе незначительна.

Правда, никакой выгоды, кроме осознания своего вклада в борьбу с парниковым эффектом, вам это не даст: в отличие от ЕС, в нашей стране ни льгот, ни дотаций за установку ГБО не предусмотрено.

3) Плавная работа двигателя. Горючая смесь, состоящая исключительно из газов, гораздо лучше сгорает. Детонаций нет абсолютно, в результате имеем более тихую и плавную работу силовой установки.

4) Продление срока службы мотора без капремонта. Газ лишен всяких примесей, которые могут быть в бензине, и оказывает гораздо менее деструктивное влияние на масло. Вкупе с полным отсутствием детонации это формирует довольно щадящий режим работы двигателя, и он потребует серьезных денежных вливаний на более значительном пробеге.

Установка ГБО на авто: минусы

Теперь поговорим и о недостатках:

1) Компоненты ГБО и стоимость работ по их установке специалистами стоят ощутимых денег (в среднем – от 30 000 руб.). Впрочем, если у вас есть соответствующее образование, можно существенно сэкономить, смонтировав систему самому. Но самостоятельная установка производится на свой страх и риск, и если вы сделали что-то не так, последствия лягут исключительно на ваши плечи.

2) Газовый баллон «съедает» вместимость багажного отсека.

В случае со сжиженным газом можно исхитриться и поставить тороидальный баллон вместо запаски и возить с собой ремкомплект или докатку.

Со сжатым газом такой трюк не пройдет, и баллон разместится в салоне безо всяких вариантов. Для коммерческого транспорта эта проблема неактуальна; там любые баллоны размещаются снаружи.

3) При утечке газа он становится крайне пожароопасен. В случае ДТП это может стать вопросом жизни и смерти.

Чем сжиженный газ отличается от сжатого

Как известно, существуют сжиженный и сжатый газы, и оба они используются в качестве топлива. Поэтому встает вопрос – а что лучше?

Однозначного ответа нет. Обыкновенно, решающую роль играет наличие в городе, где вы живете, АГНКС (там заправляют сжатым газом) или ГНС (соответственно, сжиженным). Но если в наличии и то, и другое, нужно принимать во внимание особенности вида топлива.

Сжатый газ – это метан, закачанный в баллон под очень большим давлением. Из-за физических свойств его для полноценной заправки автомобиля требуется много.

К счастью, метан очень дешев, но для его хранения используются стальные баллоны, и на машину (или внутрь ее, если она легковая) устанавливаются сразу несколько штук.

Сжиженный газ – это смесь из пропана, бутана и ряда других веществ. Более дорогостоящий, нежели метан.

Он тоже хранится в баллонах, но под воздействием большого давления пропан-бутан переходит в жидкое состояние, вследствие чего для автомобиля обычно хватает 1 баллона.

Баллоны имеют различную форму, и могут быть установлены как снаружи, так и внутри автомобиля, в т.ч. и вместо запасного колеса. Применительно к России более популярен, чем сжатый газ, потому что сеть ГНС гораздо шире, чем АГНКС.

Резюмируем. Рассматривая возможность установки ГБО на свой автомобиль, нужно учитывать 3 фактора:

• №1 – насколько оправданы затраты на установку в плане сроков их окупаемости. При использовании авто только летом или просто при малом годовом пробеге ставить газовое оборудование практически бессмысленно.
• №2 – есть ли поблизости газовая заправка и какого она типа. Это определит тип топлива – сжатый или сжиженный газ.
• №3 – какая у вас машина. Если легковая, то лучше поставить тороидальный баллон со сжиженным газом. Если транспорт коммерческий, то тут нужно смотреть по маршрутам перевозок и наличию на них заправок определенного типа. В зависимости от этого и выбирайте метан или пропан-бутан.