Метан пропан бутан – Пропан-бутан или метан? СНГ или СПГ? Какой газ лучше для ГБО, особенности

Виды топлива для ГБО. Пропан, метан.

Существует два вида ГБО: работающие на пропан-бутане и метане.

Пропан и пропан-бутан как газ и топливо для автомобилей. Сжиженный газ

Пропан-бутан (сжиженный нефтяной газ, СНГ, по-английски — liquified petroleum gas, LPG) — это смесь двух газов. В обиходе ее называют кратко: пропан. Пропан-бутан получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Процесс заправки машин пропаном внешне очень похож на заправку бензином, потому что это — сжижженный газ.

Количество заправок пропана в Украине увеличивается из года в год. Установка пропана-бутана на автомобили в Украине растет такими же высокими темпами. Это связано со многими преимуществами пропана, как моторного топлива, перед бензином. Прежде всего стоимость: цена на сжижженный газ пропан традиционно сохраняется на уровне 50% от цены на 95-й бензин. (пропан-бутан производится в Украине, в отличие от метана). Кроме этого, он обладает более высоким октановым числом и лучшими экологическими и эксплуатационными свойствами.

Пропан

Молекулярная формула — C3H6

Плотность жидкости при атмосферном давлении- 584 кг/м3

Температура кипения при атмосферном давлении -42,1 С

Критическая температура +95,7 С

Основные свойства сжиженного газа

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость — пар, вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.

Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно. В качестве примера рассмотрим рис. 1. Давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0 °С и 0,17 МПа при 15 °С, а давление насыщенного пара пропана при этих же температурах 0,59 и 0,9 МПа соответственно. Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении пропорции пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к большим изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии. Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона.

Поэтому никогда не заполняйте баллон сжиженным газом полностью, Обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой равен 10% от полной емкости баллона.

Эти два газа (пропан и бутан) различаются между собой температурой кипения, при которой они переходят из жидкого в газообразное состояние. Пропан перестает переходить в газ и остается в жидком состоянии при температуре -43 °С, для бутана эта температура равна 0° С.

В условиях холодного климата (или зимой) в сжиженном нефтяном газе — смеси пропана и бутана, — предназначенном для использования в качестве автомобильного топлива, должен преобладать пропан для лучшей газификации смеси. На газозаправочные станции, поступает сжиженный нефтяной газ двух марок: летний ГТБА — пропан-бутан автомобильный с содержанием 50 + 10% пропана, остальное бутан и зимний ПА — пропан автомобильный с содержанием 90 + 10% пропана. Изменение давления насыщенных паров Р смеси пропана и бутана в зависимости от температуры в баллоне показано на рис. 2.

Теплота сгорания газа несколько больше, чем у бензина. Однако с увеличением количества подаваемого в двигатель воздуха теплота сгорания несколько уменьшается.

Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за 100%, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 90%, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4%, но не надо забывать об экономии денежных средств. Мировое соотношение цены бензина к газу — 10:6.

Снижение мощности двигателя происходит по причине более низкой, чем у бензина, теплоты сгорания газа. И в результате происходит неполное наполнение цилиндров двигателя газо-воздушной смесью. Иногда ранней установкой угла опережения зажигания до ВМТ на 3 — 5° этот недостаток пытаются устранить. В условиях эксплуатации большой разницы при движении автомобиля на газе или на бензине не ощущается.

Метан как газ и топливо для автомобилей

Метан(сжатый природный газ, СПГ, сompressed natural gas, CNG)—горючий газ, который является основным компонентом природного газа. Газ метан практически не оставляет вредных продуктов сгорания.

Метан используется для газообеспечения населенных пунктов, но нас интересует его другое назначение, а именно — в качестве моторного топлива для автомобилей.

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

Заправки метаном в Украине развиты очень хорошо. Сеть АГНКС состоит уже из нескольких сотен метановых заправок. Но установка газа метана на автомобили в Украине сейчас не очень популярна из-за трех факторов. Во-первых, цена на него полностью зависит от экспорта из России и постоянно растет. Во-вторых, газовое оборудование для метана очень дорогое, в основном из-за дефицитных баллонов под метан, которые должны выдерживать давление 200 атмосфер. В-третьих, метановые баллоны существенно уменьшают грузоподъемность автомобиля, поэтому если и стоит устанавливать метановое ГБО, то лишь на грузовые автомобили, такие как ЗИЛ, ГАЗон, ГАЗель.

gbo4.ru

Газовые заправки. Пропан-бутан и метан.

Уже сейчас рядом с обычными бензоколонками можно наблюдать стремительный рост газовых заправок. Обычно они представляют собой или внушительные метановые терминалы (АГНКС), или довольно компактные конструкции АГЗС, состоящие из бака для сжиженного газа, насоса и раздаточной колонки.

Пропановая газовая заправка — АГЗС (Автомобильная ГазоЗаправочная Станция) — производит заправку автомашин пропан-бутановой смесью (сжиженный нефтяной газ). Попадает на газовую заправку пропан- бутан в больших автоцистернах с баз хранения, куда в свою очередь доставляется как правило при помощи железнодорожного транспорта. На самой газовой заправки пропан-бутан перекачивается в емкости для хранения. В баллоны автомашин подается жидка фаза с давление в 16 атмосфер. Давление создается при помощи насоса или подачей газа под давлением.

Метановая газовая заправка — АГНКС (Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция) – производит заправку транспортных средств, моторы которых оборудованы или изначально предназначены на работу с сжатым (компримированном) газе. Подача природного газа на газовую заправку осуществляется при помощи газопроводов. Непосредственно на самой станции понижается (или повышается, это зависит от давления во входящем газопроводе) до 20 МПа (200 атмосфер) и уже в таком виде поступает в баллоны автомобилей. Основное различие между большими АГНСК и малогабаритными газовыми заправками в то что последние не требуют для размещения большой площади и могут быть установлены в автохозяйстве или черте города.

На данный момент сеть газовых заправок развита куда слабее чем сеть бензиновых АЗС. Впрочем, является очевидным что газ является более выгодным топливом чем бензин, в то время как количество АГЗС и АГНКС в десятки раз меньше чем АЗС. Именно дефицит газовых заправок сдерживает сегодня большое количество автовладельцев от перехода на ГБО. Но благодаря темпам, которые демонстрирует сегодня рынок газобаллонного оборудования, можно смело предположить, что проблема нехватки газовых заправок является временной проблемой.

gbo4.ru

Особенности установки метанового ГБО на автомобили

Такие виды моторного топлива, как бензин и дизель напрямую зависят от добычи нефти. Её запасы не относятся к категории неисчерпаемых ресурсов. Человечество постепенно переходит на альтернативное горючее. Одним из них выступает метановый газ (аббревиатура CNG).

Что представляет собой метановое топливо?

Метан — бесцветный сжатый природный газ без запаха. Простейший углеводород, не несёт опасности здоровью. Чтобы он стал автомобильным горючим, его превращают в Compressed Natural Gas — газ, сжатый до 210 Па. Тщательно очищают от примесей и примешивают ароматизатор, чтобы своевременно обнаруживать и устранять утечку. Присадка-одорант называется этилмеркаптан.

После охлаждения метановое горючее «фасуют» в ёмкости с толстыми стенами, способные противостоять высокому давлению. Это одна из причин, почему установка метанового оборудования обходится недешево. Октановое число у такого моторного топлива может иметь значение от 108 до 120.

Особенности составляющих метанового ГБО

Подача газового топлива производится с помощью мембранного двухступенчатого редуктора, по аналогии с одноступенчатым пропановым.

CNG имеет более высокое октановое значение, сгорает медленнее, чем бензин, поэтому проводится корректировка зажигания. В целях профилактики прогара клапанов, улучшения динамических показателей и уменьшения расхода горючего на машины с газовым оборудованием 4-го поколения ставят вариатор угла опережения зажигания. На карбюраторных ТС с ГБО 1-й или 2-й генерации выполняется ручная подстройка трамблера.

Толщина стенок ёмкости для сжатого метана в 220 атм должна быть не менее 0,6 см, можно выше. Следы ржавчины или какого-либо механического воздействия исключаются.

На заметку! Ёмкости для ГБО метан подвергаются многоступенчатым испытаниям вплоть до поджога баллона и огнестрельного выстрела, сбрасывания резервуара с высоты.

В целях безопасности

Для максимальной прочности используется бесшовная технология изготовления резервуара для ГБО. Он может быть только цилиндрической формы. К автомобилю крепят его надёжно, в местах возможного трения помещают прокладки.

Метан легче воздуха, при утечке улетит в атмосферу. Не будет зависать под автомобилем.

Взрывоопасная концентрация метана создаётся при показателях более 5%. Это вдвое большая величина, чем у пропана. Вывод очевиден — на открытом пространстве метан наиболее безопасный.

Выносное заправочное устройство ГБО не ставят в багажнике автомобиля, и не в коем случае не в лючке бензинового бака. Трубы для метана прячут в вентиляционные рукава, с выходом за границы авто. Они не должны иметь изгибов, деформации.

Важно! При обнаружении одоранта газа необходимо прекратить движение транспортного средства. До выявления и устранения протечки ехать далее на метане запрещено.

Преимущества CNG

В сравнении с пропановым газом и бензином CNG выигрывает экологической чистотой и дешевизной. Установка гбо на метане имеет массу достоинств, которые вытекают из природного происхождения топлива:

1. Объем отработанных опасных выбросов при установке метанового оборудования на автомобиль существенно уменьшается.
2. Заправка авто метаном выходит почти втрое дешевле. Это объясняется тем, что запасов природного метанового газа в нашей стране очень много, специальной обработки метана, кроме сжатия и добавления одоранта не требуется.
3. Высокое октановое число метана «нравится» движку машины. По сути, установка метана на авто дарит ему «вторую жизнь».
4. За мотор автомобиля можно не переживать ещё и по той причине, что метановое топливо всегда чистое. «Примешать» в метан какое-нибудь вещество, которое его испортит, не представляется технологически возможным (как это можно сделать с пропан-бутановым или бензиновым топливом).
5. Метановая установка автоматически переводит легковой и грузовой автомобиль в разряд ЕВРО 5. Вопрос безопасности выхлопов от транспортных средств касается абсолютно всех жителей нашей планеты. То, что происходит на дорогах и трассах, где движутся миллионы неэкологичных машин— путь к самоуничтожению. Ужесточаются законы, направленные на снижение количества опасных отработанных моторами газов. Нормы Евро стандартов горючего ограничивают количество вредных выбросов. На данный момент газовое оборудование автомобилей метан является наиболее экологичным.

На заметку! Метану не важно, какая погода на улице Двигатель будет работать стабильно при температурном диапазоне от -30 до + 40 градусов.

Недостатки метанового ГБО

Недостатков установки гбо метан хватает, иначе автовладельцы уже давно бы перешли на такое замечательное топливо:

1. Цена на метан газ установку значительно дороже, чем на пропан-бутановую. Это связано с более сложным оборудованием. Оно должно выдержать давление топлива, которое находится не в жидком, а в газообразном состоянии. Своими руками, в «левой» мастерской монтаж метанового гбо устанавливать не вариант. Установку, настройку и обслуживание газобаллонной системы следует доверять только мастерам специализированных центров.
2. Катастрофически мало АЗС, где можно заправиться метановым топливом. Существенный недостаток, учитывая, что даже полного резервуара хватает ненадолго.
3. КПД сжатого метана ниже, теплоотдача меньшая, чем на бензине. Такое топливо занимает больший объём при попадании в двигатель. То есть примерно на 10-20% газа сжигается больше, чем бензина, потеря мощности ДВС составит от 5 до 29 процентов.
4. Масса метан установки довольно приличная. Только один баллон без газа весит не менее 60 кг. При это объём горючего всего 11-15 кубометров. Автомобиль метановое газовое оборудование конкретно утяжелит, что скажется на динамических характеристиках. Целесообразнее ставить метан на грузовые ТС.

На заметку! Метановый баллон больший по размеру, чем пропановый, и места займёт немало. Для легковой машины это проблема. В газелях, автобусах и грузовиках резервуары крепят чаще к днищу.

Итоги

Метановое горючее — это тот случай, когда прощаешь все неудобства и недостатки. На таком топливе можно существенно сэкономить. Целесообразно ставить метан на такси, грузоперевозки на дальние расстояния.

Если решится вопрос АЗС для метанового горючего, эволюция технологии изготовления метанового оборудования пойдёт в сторону удешевления, можно ожидать всплеска популярности в сторону самого дешевого и экологичного моторного топлива.

progbo.com

Чем отличаетса газ пропан-бутан от метана ?

ну ао первых НАЗВАНИЕМ)) но я не химик)))

главная разница-природный газ (метан) летучий, то есть не собирается в яме. улетает вверх. пропан-тяжелый, то есть собирается в яме, и может ёбНуть.

Юр, так в дополнении то, сам же все добавил)) Может добавить про НКПВ?)

чего не ясно? пробан бутан сжиженый газ давление в баллоне не более 20 атмосфер, метан давление в баллоне 200атмосфер. вес баллона пи здец какой. много газа не запихнешь. кто придумал метан использовать в легковом автомобиле то дибил.

Сейчас широкое распространение имеют три вида топлива для автомобилей: бензин, пропан бутан, метан. Рассмотрим двигатель, в котором на каждом из трех видов топлива выдерживается стехиометрическое соотношение топливовоздушной смеси. Это позволяет нам сделать вывод о том, что КПД двигателя на этих видах топлива одинаково. Как известно теплотворная способность: Метана составляет 13175 ккал/кг, а если учесть, что плотность метана равна 0,71 кг/м3, то путем несложных вычислений получаем, что энергия единицы объема метана (соотнесенная к м3) составляет 9354 ккал/м3. Аналогичным образом вычисляем 1. Для пропана: Теплотворная способность 11961 ккал/кг Плотность 0,51 кг/л. Энергия единицы обьема (соотнесенного к л) составляет 6100 ккал/л. 2. Для бутана: Теплотворная способность 11783 ккал/кг. Плотность 0,58 кг/л. Энергия единицы обьема (соотнесенная к л) составляет 6834 ккал/л 3. Для бензина: Теплотворная способность 10572 ккал/кг. Плотность 0,73 кг/л. Энергия единицы обьема (соотнесенная к л) составляет 7718 ккал/л. 4. Пропан-бутановая смесь летняя (50х50 Теплотворная способность 11872 ккал/кг. Плотность 0,545 кг/л. Энергия единицы обьема (соотнесенная к л) составляет 6470 ккал/л. 5. Пропан-бутановая смесь — зимняя (90% пропана, 10% бутана). Теплотворная способность 11943 ккал/кг. Плотность 0,517 кг/л Энергия единицы обьема (соотнесенная к л) составляет 6175 ккал/л. единицы обьема (соотнесенная к л) составляет 6628 ккал/л. Теперь остается самое простое — посчитать насколько расход на этих газах отличается от расхода на бензине: 1. Метан 0,83 м3 эквивалентно 1л бензина. 2. Пропан 1,27л эквивалентно 1л бензина. 3. Бутан 1,13л эквивалентно 1л бензина. 4. Пропан-бутан летняя смесь 1,19л эквивалентно 1л бензина. 5. Пропан-бутан зимняя смесь 1,25л эквивалентно 1л бензина. Из материалов журнала «За Рулем»

touch.otvet.mail.ru