Топливо будущего
АВТОР

07.04.2013 • 23:59 6985

Топливо будущего

В РК оценивают перспективы сжиженного метана и сероводорода                                         

Анализ мировых энергетических проблем показывает, что в ближайшем будущем природный газ оттеснит на второй план наиболее популярные ныне энергоносители – нефть и уголь. Ожидается, что к 2020 году доля природного газа в общем энергопотреблении достигнет 45-50%, вместо «нефтяной эпохи» приходит эпоха «метана» (природного газа). Если промышленных запасов нефти, по различным прогнозам, хватит еще примерно на 20-30 лет, то газа – более чем на 100 лет, и, по мнению зарубежных экспертов, в будущем на мировом рынке газа будет доминировать именно сжиженный природный газ (СПГ). В настоящее время сектор СПГ является одним из самых динамичных в энергетической отрасли: мировое потребление сжиженного газа растет на 10% в год, тогда как газопроводного только на 2,4%.

Безусловно, производство СПГ получит развитие и займет достойное место в энергетическом потенциале нашей страны. Экологические требования к недопущению сжигания в атмосфере углеводородного сырья с каждым годом ужесточаются, что заставляет нефтегазодобывающие компании искать новые альтернативные варианты технологий утилизации попутного нефтяного газа. Ежегодные повышения цен дизельного топлива и бензина активно способствуют процессу замены их на альтернативное, более экологически чистое и дешевое моторное топливо. Газификация отдаленных населенных пунктов РК продвигается крайне медленно и требует огромных затрат. Экономисты подсчитали, что прокладка трубопроводов в некоторые населенные пункты обходится областному бюджету в огромные финансовые затраты, и получается, что переселить негазифицированные населенные пункты будет дешевле их газификации. Стоит ли в нашей стране проводить газификацию отдаленных населенных пунктов с помощью прокладки отводов от магистральных газопроводов (МГ)?

Республика Казахстан, располагающая огромным газовым потенциалом, способна занять среди СНГ лидирующее положение в области производства сжиженного газа. Для решения такой задачи необходимо использовать самые совершенные технологии в области добычи природного и утилизации попутных нефтяных газов с выделением из них товарных продуктов в сжиженном виде. Это важно для развития топливной энергетики, проведения глобальной газификации с сохранением среды обитания и восполнением сырьевой базы нефтехимии. СПГ имеет значительные преимущества перед другими энергоносителями: сжиженным газом можно в короткие сроки газифицировать удаленные населенные пункты, куда экономически невыгодно прокладывать газопроводы, доставляя СПГ потребителям автотранспортом, а как самый экологически чистый и безопасный энергоноситель использовать в качестве топлива для всех видов транспорта и в топливной энергетике. Не представляет технических проблем хранение больших объемов СПГ для снабжения промышленных районов, крупных городов и даже отдельных стран. Для хранения и перевозки СПГ используются автоцистерны – емкости типа «термос» из высоколегированной нержавеющей стали с двойными стенками и глубокой экранно-вакуумной изоляцией. СПГ – своеобразный «энергетический джинн»: при его освобождении, например, из литровой бутылки, можно получить энергию, достаточную для приготовления пищи небольшой семье в течение месяца.

Основу природного газа составляет метан, содержание которого в зависимости от типа месторождения колеблется от 75 до 99% по объему. СПГ – жидкость, примерно в 2 раза более легкая, чем бензин, кипящая при атмосферном давлении в температурном интервале от - 158°C до - 163°C, с калорийностью 10 000 Ккал/кг. Процесс сжижения уменьшает объем метана в 600 раз, при этом удельный вес СПГ почти вдвое легче воды. При переводе СПГ в газообразное состояние (газификации) его свойства соответствуют свойствам природного газа магистрального газопровода. Одна тонна СПГ составляет по объему в среднем 1350 нм3 природного газа. Как топливо СПГ имеет еще целый ряд преимуществ. Прежде всего – это пожаро- и взрывобезопасность, в случае аварийного разлива он быстро испаряется, в отличие от тяжелого пропана, который накапливается в естественных и искусственных углублениях и создает опасность взрыва. Но заводы по производству СПГ требуют огромных капитальных и эксплуатационных затрат, поэтому покупка их требует миллиардных долларовых вложений, окупаемость которых требует десятилетия.

В целях ускорения производства сжиженного природного газа в РК, на первом этапе развития, экономически оправдано ввести в эксплуатацию модульные установки на газораспределительных станциях магистральных газопроводов, с большим потреблением газа низкого давления. В настоящее время разработаны новые экономичные и эффективные способы сжижения природного газа, отвечающие экологическим требованиям, основу  которых составляют специально разработанные  генераторы холода. Эти генераторы холода не имеют механизмов вращения, а для работы не требуется подвода электроэнергии и применения вспомогательных рабочих смесей. Впервые в РК в Актобе прошла успешные испытания модульная установка по очистке нефтяного и сжижению природного газа производительностью 25 000 нм3/час. В целом существующая сегодня в Казахстане сеть ГРС, установленных на магистральных газопроводах вблизи густонаселенных пунктах, имеет рабочее давление до 60 кгс/см2. Использование этой энергии для сжижения газа позволяет получать продукт самой низкой себестоимости. Процесс регазифакции жидкого метана в местах его использования требует подвода энергии, что может быть использовано с дополнительной выгодой в качестве холодильников для систем хранения пищевых и сельскохозяйственных продуктов, особенно в районах жаркого климата. Сжиженный метан, производимый на ГРС, может также использоваться для обеспечения городского большегрузного автомобильного и железнодорожного транспорта экологически чистым и дешевым топливом.

Экономическая целесообразность перевода автопарка на сжиженный метан обусловлена сравнительно меньшим весом и большей вместимостью криогенных топливных баков, по сравнению с системами, использующими сжатый газ, что существенно увеличивает автопробег и грузоподъемность автотранспорта.

Бензин дорожает, и сегодня его пытаются заменить. И сжатым природным газом, и синтезированными газами, и жидкостями, например – спиртом, который гонят из самого разного сырья: от тростника до апельсиновых корок.

Основным загрязнителем окружающей среды в городах является не промышленность, а автотранспорт. На долю автотранспорта приходится 70-90% загрязнений воздушного бассейна городов. Как мера для повышения качества бензина допускается практика добавки в бензин различных химических присадок, в том числе тетраэтилсвинца – ядовитого вещества, которое выбрасывается в атмосферу, как продуктов сгорания. А в выхлопах газового двигателя нет ни вредных компонентов, ни соединений свинца. Результаты исследований токсичности автомобилей с газовыми двигателями показывают, что при использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду снижается приблизительно в 8 раз по оксиду углерода, по окислам азота – в 2 раза, по углеводородам – в 3 раза, по задымленности – в 9 раз, а образование сажи, свойственное дизельным двигателям, просто отсутствует. Именно поэтому во всем мире ужесточают требования к экологической безопасности автомобилей, вводят жесткие стандарты Евро-4, Евро-5, разрабатывается Евро-6.  Поэтому во многих мегаполисах мира большинство автобусов и коммунально-дорожной техники используют только природный газ. Например, в столице Республики Корея Сеуле с 01.01.2010 к работе на городских маршрутах допускаются только газовые автобусы.

Сжиженный метан как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам. Среднее октановое число природного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина. 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 износ цилиндров и поршней двигателя. Оптимальная организация рабочего процесса при полном использовании положительных сторон газового топлива, таких как: высокая антидетонационная стойкость, устойчивость горения бедных смесей и др., дает существенное улучшение основных показателей двигателя. На высококалорийных газах превышение мощности относительно бензинового аналога может достигать 15-30%.

Важным преимуществом сжиженного метана является независимость его физико-химических свойств от низких температур.

Использование сжиженного метана на транспорте имеет большие перспективы. В России в конце 80-х годов прошлого столетия жидкий метан был опробован как топливо на самолете ТУ-155, который прошел успешные демонстрационные испытания на всех европейских салонах, и на нем было установлено 10 мировых рекордов.

В США НАСА успешно испытала метановый ракетный двигатель. Предполагается, что топливо на основе сжиженного метана вытеснит водородное в ракетной технике, так как имеет ряд преимуществ. Специалисты НАСА убеждены, что использование двигателей на основе жидкого метана и кислорода в космических аппаратах имеет большое будущее.

Применение горючих газов, особенно природных, наиболее выгодно в районах их добычи и переработки, а также по трассам магистральных газопроводов в газифицированных мегаполисах и промышленных центрах. Независимая транспортировка природного газа в виде СПГ позволяет уйти от возможных сложностей в переговорах по транспортным маршрутам «трубопроводных проектов». Предлагаемая схема выработки СПГ через ГРС даст большую экономическую выгоду для Казахстана, позволит сэкономить финансовые средства путем отказа от прокладки затратных отводов газа к отдаленным населенным пунктам, а также использовать СПГ в качестве газомоторного топлива, заменяя растущий ежегодно по ценам  бензин и дизтопливо.

Узнавайте больше об интересных событиях в Казахстане и за рубежом.
Подписывайтесь на нас в Яндекс Дзен

Заметили опечатку? Выделите ее мышью и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter.

бензин газ топливо трубопровод природный газ метан НАСА дизель

07.04.2013 • 23:59 6985

Поделиться
Топливо будущего
  • Центр деловой информации Kapital.kz — информационное агентство, информирующее о событиях в экономике, бизнесе и финансах в Казахстане и за рубежом. При работе с материалами Центра деловой информации Kapital.kz разрешено использование лишь 30% текста с обязательной гиперссылкой на источник. При использовании полного материала необходимо разрешение редакции. Редакция Kapital.kz не всегда разделяет мнения авторов статей. При нарушении условий размещения материалов редакция делового портала имеет право на решение спорных моментов в законодательном порядке.

  • Яндекс.Метрика
    Система Orphus