Газовое топливо: особенности применения и перспективы развития

6 ноября 2014 Вопрос: Что такое CNG, LNG, LPG? В чём разница между ними? Каковы особенности применения каждого из этих газов? Справка эксперта MITASU OIL: CNG (Compressed natural gas) – сжатый природный газ, используемый в качестве моторного топлива. Известен также как компримированный природный газ, а также как сжатый метан. В автомобильном транспорте хранится под давлением до 200 – 250 атмосфер в высокопрочных баллонах, имеющих довольно большой вес. Самый дешёвый вид газового топлива, его стоимость примерно равна 30 – 35% стоимости эквивалентного количества бензина. LNG (Liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный метан. Если вместо сжатия метан охладить до -160°C, он переходит в жидкое состояние, а его объём уменьшается в 600 раз. Для хранения сжиженного метана применяются теплоизолированные ёмкости, имеющие довольно большой вес и размер, в связи с чем возможности использования LNG на легковом транспорте сильно ограничены, однако во многих развитых странах всё более широкое применение получают магистральные автомобили и большие автобусы, работающие на сжиженном метане или его смеси с дизтопливом. LPG (Liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ, смесь сжиженных под давлением лёгких углеводородов. В качестве моторного топлива обычно используется смесь пропана и бутана. В автомобильном транспорте хранится в тонкостенных баллонах под давлением 10 – 15 атмосфер. Из-за разницы в температурах кипения углеводородов, входящих в состав LPG, соотношение пропана и бутана изменяют в зависимости от температур окружающего воздуха. Летняя смесь имеет соотношение приблизительно 35% пропана, 60% бутана и около 5% других газов (этана и этилена). В зимней смеси содержится 75% пропана, 20% бутана и 5% других газов. Использование пропан-бутановых смесей при отрицательных температурах воздуха затруднено, а при температурах ниже -40°C без подогрева газового баллона невозможно. Пропан-бутановые смеси значительно дороже метана (их стоимость примерно равна 50% стоимости эквивалентного количества бензина), однако на сегодняшний день именно этот вид топлива наиболее распространён. Связано это с простотой хранения пропан-бутана и с тем, что оборудование для эксплуатации автомобиля на LPG значительно дешевле аналогичного «метанового». Вопрос: Какой из типов газового топлива является наиболее перспективным? Справка эксперта MITASU OIL: Если говорить о пропан-бутане в перспективе, то необходимо учитывать, что он является производной нефти, а это значит, что он закончится тогда, когда закончится нефть, поэтому наиболее перспективным газовым топливом, безусловно, является метан, разведанные мировые запасы которого существенно превышают запасы нефти, не говоря уже о биогазе, получаемом фактически из отходов и являющемся, по существу, тем же метаном. Что же касается перспектив сжатого и сжиженного метана, то скорее всего дальнейшее развитие получат оба типа топлива и CNG, и LNG, однако области их применения будут отличаться. Сжатый метан, очевидно, получит большее развитие в легковом и лёгком коммерческом автотранспорте, а сжиженный метан более широко будет использоваться в тяжелой технике. Вопрос: Какие тенденции автомобилестроения в области производства автомобилей, работающих на газе, наблюдаются в настоящее время? Справка эксперта MITASU OIL: Количество единиц автотранспорта, работающего на газе, во всем мире ежегодно увеличивается. По мере сокращения мировых запасов нефти и ужесточения экологических требований, количество газовых транспортных средств будет расти.

Что такое CNG ?

CNG является сжатым природным газом. Это природный газ различного давления, находящийся в трубопроводе и сжатый при высоком давлении при помощи компрессора CNG (200 или 250 бар). 

ПРЕИМУЩЕСТВА CNG

• CNG является более экономным на 70-80% по сравнению со средствами, работающими на бензине, и на 40-50% экономичнее машин, работающих на LPG.
• При использовании CNG, не вредящего двигателю, замена масла осуществляется в среднем каждые 35-40 тысяч k.
• Двигатели, работающие на природном газе более прочные с долгим сроком эксплуатации нежели двигатели, работающие на ином топливе. В виду того, что природный газ является чистым горючим, снижается частота технического обслуживания.
• Принимая во внимание, что природный газ по структуре отличается от жидкого топлива, риск воровства отсутствует.   Это предотвращает риск кражи топлива, особенно в крупных парках машин.
• Транспортировка природного газа трубопроводом не создает дополнительных затрат, которые возникают в виду опасности, загрязнения окружающей среды и т.д. как это происходит при перевозке наземным транспортом бензина, LPG, дизельного топлива.
• Температура самовоспламенения бензина 300°С, температура воспламенения LPG 400°C, Температура самовоспламенения CNG 650°С. Благодаря физическим характеристикам CNG воспламеняется сложнее.
• Природный газ, который намного легче воздуха при аварии быстро смешивается с воздухом по сравнению с розлитым бензином или LPG, которые тяжелее воздуха .
• Природный газ, который намного легче воздуха при аварии или утечке быстро смешивается с воздухом и по сравнению с иными горючими (LPG, бензин и т.д.) не накапливается на земле и создает взрывоопасную и воспламеняющуюся ситуацию.  Минимальный риск возгорания. Возгорание возможно при соотношении Газ/воздух в объемном выражении 5~15 %.
• Минимальные расходы на техническое обслуживание.
• Сегодня во многих странах чувствительных к экологическому загрязнению автобусы, такси и общественный транспорт использует природный газ. Они пользуются безопасностью, экономичностью и экологичностью природного газа.
• При смешении с другими горючими природный газ вырабатывает менее 90% азота и менее 25% окиси углерода.
  Природный газ не содержит альдегидов и иных воздушных токсинов, как иные альтернативные виды топлива.
• Двигатели, работающие на природном газе по сравнению с двигателями, работающими на  других горючих, шумовое загрязнение на 30% меньше.
• Природный газ создает очень низкий уровень парникового эффекта.
  
  Природный газ не является ядовитым и агрессивным газом, поэтому не загрязняет грунтовые воды.
• Продлевает срок службы метана.
• В настоящее время самым надежным, экологически чистым и экономичным типом из всех доступных видов топлива является   природный газ. По сравнению с бензином, LPG и мазутом природный газ обладает максимальной экономичностью. То есть, природный газ обеспечивает экономию по сравнению с бензином на 62%, мазутом и LPG на 40%.

Хранение CNG:
Заполнение CNGв автомобилях осуществляется в баллоны различной емкости и количества.  Баллоны изготавливаются из таких материалов как сталь и  углеродные волокна. Вес каждого литра стального баллона 1 кг. Вес каждого литра баллона из углеродного волокна 0,380 кг.

Что такое использование альтернативных видов топлива?
Альтернативное топливо представляет собой топливо, используемое по желанию в дополнение к топливу из нефтепродуктов.   Одно из горючего используется по желанию пользователя.

Является ли CNG альтернативным топливом?
В последнее время CNG признанное в качестве основного топлива, в легковых автомобилях предпочитаем в качестве альтернативного топлива.  Имеется также большое количество моделей, работающих только на CNG.   В таких средствах как автобусы и фургоны CNG предпочитается в качестве единственного вида топлива. В последние годы двигатели CNG  достигли высокого технологического уровня.

Снижение резервов нефти и повышение мировых цен на нее превратило природный газ из альтернативного вида в оновной вид топлива. На передний план вышли стоимости и воздействие на окружающую среду CNG и водородной нефти. Добавление к CNG  станциям оборудования для заправки водородом сделало возможным заправку водорода или HCNG (CNG с 20% содержанием водорода).

Трубопроводная транспортировка природного газа, добываемого из скважины, после прохождения простого процесса чистки, не подвергаясь при этом никаким воздушным условиям, и заправка автомобилей без необходимости хранения и складирования на станциях CNG, облегчило распространение и установки системы.   Вместе с тем, простота обработки и транспортировка природного газа является причиной более низкой стоимости по сравнению с нефтепродуктами.

Сопоставление CNG с другими горючими
Преимущества CNG по сравнению с другими видами топлива:

• высокий уровень безопасности CNG
• CNG более экологичен благодаря  более низкому уровню выбросов
• Обладает более высокими стандартами выбросов чем в EURO 5;
• Выбросы C02 CNG меньше на 25%;
• Высокая безопасность поставок природного газа в Турцию;
• CNG дешевле, чем другие виды топлива;
• Октановое число CNG более 124;
• выбросы твердых частиц  CNG близки к нулю;
• CNG являясь газом обеспечивает наиболее эффективное сгорание в двигателе;
• CNG является топливом с минимальным стуком в двигателе;
• Двигатели CNG более тихие и без вибрации по сравнению с другими видами топлива;
• Обеспечивает одинаковую производительность не зависимо от природных условий.

Автобусы, развозящие учеников в США, штат Калифорния, в качестве обязательного топлива используют CNG. Суда на каналах в Голландии полностью перешли на CNG горючее. Во многий странах в центр города можно въезжать только на автотранспорте с CNG топливом. В этих примерах подчеркивается безопасность и преимущества с точки зрения выбросов CNG.

С точки зрения технического обслуживания двигателя перодическое обслуживание при использовании CNG удлиняется, снижается износ по причини снижения вибрации, благодаря отсутствию загрязнителей в CNG срок службы масла увеличивается и увеличивается общая отдача двигателя.  Прибавив эти положительные значения в стоимостное выражении к ценовому преимуществу CNG налицо  процентная экономия по сравнению с другими горючими.

Другие горючие материалы эквивалентные 1 м³ CNG:

1 м³ CNG	= 1,05 л Бензина
1 м³ CNG	= 1,35 л LPG
1 м³ CNG	= 1,00 л дизельного топлива
= 1 л Бензина	= 1,28 л LPG

Сопоставление осуществлено по системе GGE, США. Сумма экономии может быть рассчитана, если при сопоставлении за основу взять городской автобус, работающий на дизельном топливе.

Сфера применения CNG
В качестве сжатого природного газа CNG применяется в 2-х сферах:

• CNG Автогаз, сжиженный газ используются как моторное топливо в транспортных средствах;
• CNG Энергия, газ, наполняемый в специальные тары и транспортируемый пользователям природного газа и используемые посредством снижения давления.

Средства, использующие CNG Автогаз

• Автомобили;
• Внутригородские и междугородние автобусы;
• внутригородские логистические транспортные средства, автопарки;
• Мусоровозы, моющие транспортные средства;
• Тяжелые  грузовые автомобили, военных и общественные транспортные средства;
• Лодки, паромы, морские такси, работающие в море и на каналах;
• Поезда, мотоциклы, мотороллеры;
• Самолеты и все виды воздушного транспорта;
• Рабочие машины и землеройные грузовики,  погрузчик.

Как в машинах применяется CNG?
Основное оборудование к средствам CNG:

• Двигатель, соответствующий топливу CNG;
• Баллоны CNG;
• Топливные линии и регуляторы.

Баллоны, произведенные специально для заполнения
Баллоны и технологии CNG
CNG топливом, разделяются на произведенные из стали и иных химических веществ. Сравнение баллонов из стали и Углеродного волокна представлено ниже:

		Углеродные волокна	Сталь
Емкость воды	л	102	100
Пустой вес	Кг	38	103
Наполненный вес	Кг	56,3	121,3
Объем CNG	м³	25,8	25
Давление	бар	200	200

Откуда заполняется CNG в транспортных средствах?
Сжатие природного газа на высоких давлениях и заполнение CNG осуществляется специальным оборудованием. Давление природного газа, транспортируемого по трубопроводам на различных давлениях, увеличивается до 200 или 250 бар специальным компрессором CNG.  В автомобили заполняется посредствам диспенсера. Скорость заполнения зависит от компрессора и диспенсера и приблизительно за 4 минуты наполняет бак автобуса 300 м³.

Самым экономичным способом транспортировки природного газа пользователям, куда не доходят газовые трубопроводы, является метод CNG.  Природный газ, берется из самого ближайшего к трубопроводу пункта и при помощи компрессора давление увеличивается до 200-250 бар, после чего природный газ загружается на специальные транспортные средства.  Широко распространенные транспортные контейнеры, используемые для CNG  Энергия:

• CNG Аккумуляторы: заполняется 150 кубических метров при 200 бар.
• CNG трейлер баллон: в это средство, состоящее из стальных баллонов, заполняется до 4500- 5500 м,³ и перевозиться при помощи грузового прицепа.
• CNG трейлер баллон: в это средство, состоящее из баллонов углеродного волокна, заполняется до 14,000 м,³ и перевозиться при помощи грузового прицепа.

Транспортные системы, представленные выше, могут быть выполненные в различных размерах и моделях. Возможен выбор 200 или 250 бар. В потребительской сфере также могут быть использованы различные технологии хранения.

CNG против LPG – разница и сравнение

CNG – это сжатый природный газ , который в основном представляет собой метан, сжатый под давлением от 200 до 248 бар. LPG — это Сжиженный нефтяной газ , смесь пропана и бутана, сжиженная при 15 °C и давлении 1,7–7,5 бар. Некоторые варианты сжиженного нефтяного газа в основном состоят из пропана, поэтому сжиженный нефтяной газ часто в просторечии называют пропаном. CNG дешевле и чище, но LPG имеет более высокую теплотворную способность. Распределение природного газа легче осуществлять на большие расстояния по трубопроводам.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица КПГ и СНГ

	СПГ	СНГ
Компоненты	Метан	Пропан и бутан
Источник	Добывается из скважин природного газа и конденсата, нефтяных скважин, скважин метана угольных пластов.	Автоматически генерируется из газовых месторождений при добыче природного газа из пласта. Побочный продукт процесса крекинга при переработке сырой нефти.
Применение	Заменитель бензина в автомобилях.	Отопление и приготовление пищи в домах, холодильное, промышленное, сельскохозяйственное, общественное питание и автомобильное топливо.
Воздействие на окружающую среду	Выпускает меньше парниковых газов.	Выделяет CO2, который является парниковым газом, но чище по сравнению с бензином.
Свойства	Он легче воздуха и поэтому быстро рассеивается в случае пролива.	Легко воспламеняется. Он тяжелее воздуха и при утечке оседает на землю и скапливается в низинах.
Безопасность	Легко рассеивается, поэтому риск воспламенения сведен к минимуму.	Т.к. трудно разогнать риск возгорания больше.

Крупный план пистолета для сжиженного нефтяного газа, с помощью которого сжиженный нефтяной газ закачивается в автомобиль

Производство

Природный газ создается в течение сотен лет глубоко под землей. Его необходимо извлекать (выкачивать на поверхность) и очищать от примесей, включая воду, чтобы он был товарным. Побочными продуктами переработки природного газа являются этан, пропан, бутан, пентан и углеводороды с более высокой молекулярной массой.

СНГ производится при переработке нефти (сырой нефти) или извлекается из потоков нефти или природного газа, когда они выходят из-под земли.

Стоимость

CNG обычно дешевле, чем LPG. Однако пропан производит в два раза больше энергии, чем природный газ. Таким образом, СНГ может быть более рентабельным, чем природный газ, в зависимости от местных цен (которые имеют тенденцию колебаться).

Вот новостной сюжет NBC о том, насколько рентабельным и удобным является СПГ по сравнению с бензином:

Доступность

Существует обширная дистрибьюторская сеть как для CNG, так и для LPG. Но розничная доступность LPG больше по сравнению с CNG. Распределение СПГ в основном осуществляется через трубопроводные сети, которые проходят от скважин по добыче природного газа к различным распределительным центрам и, наконец, в жилые районы и коммерческие районы.

Произведенная энергия

СНГ, испаренный и при атмосферном давлении, имеет более высокую теплотворную способность (94 МДж/м3 или 26,1 кВтч/м3), чем природный газ (38 МДж/м3 или 10,6 кВтч/м3). Этот LPG производит больше энергии, чем эквивалентное количество природного газа.

Безопасность и воздействие на окружающую среду

Несмотря на то, что СПГ производит парниковые газы при сгорании, он является более экологически чистой альтернативой другим ископаемым видам топлива, таким как бензин или СНГ. КПГ также безопаснее других видов топлива в случае разлива, потому что природный газ легче воздуха и быстро рассеивается при выбросе.

Замена СПГ на СНГ

Поскольку сжиженный нефтяной газ производит больше энергии, чем сжатый природный газ, его нельзя просто заменить природным газом. Взаимозаменяемы только газы с одинаковым индексом Воббе. Чтобы LPG имел тот же индекс Воббе, что и CNG, его необходимо смешать с воздухом. Соотношение 60:40 для смеси LPG:воздух является обычным, но оно зависит от состава LPG, поскольку сам LPG представляет собой смесь пропана и бутана. Эта смесь сжиженного нефтяного газа и воздуха для замены природного газа называется синтетическим природным газом (SNG). Использование SNG является обычным явлением до того, как распределительная сеть CNG будет полностью введена в эксплуатацию.

Отдушка

Этантиол или этилмеркаптан обычно добавляют как к СНГ, так и к КПГ. Меркаптан имеет неприятный запах тухлых яиц, что позволяет легко обнаруживать утечки газа.

Использование

CNG

• Автомобили : Любое транспортное средство, работающее на бензине, может быть преобразовано в двухтопливный автомобиль (бензин/CNG). Он включает в себя установку баллона CNG в багажнике, установку водопроводной системы, установку системы запрета CNG и электроники. В США автомобили, работающие на сжатом природном газе, были представлены в самых разных коммерческих транспортных средствах, от легких грузовиков и седанов, таких как такси, до грузовиков средней грузоподъемности, таких как фургоны для доставки UPS и почтовые автомобили, и тяжелых транспортных средств, таких как транзитные автобусы, дворники и школьные автобусы. . В Калифорнии автобусы транзитных агентств работают на сжатом природном газе. Coco Cola Enterprises доставляла свои напитки на Олимпийские игры 2012 года в Лондоне в грузовиках, работающих на биометане.

• Локомотивы : Поезд Napa Wine Valley был переоборудован для работы на СПГ. FerroCarril Central Andino в Перу управляет грузовой линией на локомотивах, работающих на КПГ, с 2005 года. Иран, Пакистан, Аргентина, Бразилия и Индия имеют наибольшее количество автомобилей, работающих на КПГ.

СНГ

• Отопление : СНГ используется в качестве альтернативы мазуту и ​​электричеству в местах, где нет газопровода.

• Кулинария : СНГ является наиболее распространенным топливом для приготовления пищи в Индии и городских районах Бразилии.

• Охлаждение : Газоабсорбционные холодильники и системы кондиционирования воздуха используют СНГ. Но его использование в автомобилях для кондиционирования воздуха не рекомендуется из-за риска возгорания.

• Автомобили : Большое количество легковых, средних и тяжелых транспортных средств во всем мире заправляется сжиженным нефтяным газом. В парке штата Калифорния около 1600 двухтопливных пикапов Ford F-150. Вилочные погрузчики, работающие на пропане, используются как внутри, так и снаружи складов и на строительных площадках.

В следующем видео показано, как перевести автомобиль на использование сжиженного нефтяного газа вместе с бензином.

Преимущества использования СПГ и СНГ в транспортных средствах

Баллон СПГ на багажнике Chevy Cavalier с двигателем СПГ и бензина

СПГ

• Свинец или бензол не используются. Следовательно, загрязнение свечей зажигания свинцом исключено.
• Транспортные средства, работающие на природном газе, требуют более низких затрат на техническое обслуживание по сравнению с другими транспортными средствами, работающими на ископаемом топливе.
• Топливные системы герметичны. Это предотвращает разлив или потери от испарения.
• CNG не загрязняет и не разбавляет масло в картере, что увеличивает срок службы смазочного масла.
• Выбросы парниковых газов снижены на 80% по сравнению с бензиновыми автомобилями.
• Природный газ легко рассеивается в воздухе и не воспламеняется. Следовательно, транспортные средства, работающие на сжатом природном газе, более безопасны, чем автомобили, работающие на бензине.
• СПГ дешевле бензина или дизельного топлива.

СНГ

• СНГ дешевле дизельного топлива или бензина.
• Транспортные средства, работающие на сжиженном газе, требуют меньше затрат на техническое обслуживание.
• Выбросы ниже, чем у бензина или дизельного топлива.
• Не токсичен и не вызывает коррозии.
• Для хранения требуется меньше места, чем для СПГ.

Недостатки использования СПГ и СНГ в транспортных средствах

СПГ

СПГ занимает больше места, чем бензин. Дополнительное место в багажнике автомобиля или кузове пикапа используется для хранения баллонов КПГ. Эта проблема была смягчена в заводских автомобилях, работающих на КПГ, за счет установки баков под кузовом автомобиля, т.е. Fiat Multipla, Fiat Panda, Volkswagen Touran Ecofuel, Volkswagen Caddy Ecofuel и Chevvy Taxi.

Сжиженный нефтяной газ

• Сжиженный нефтяной газ имеет более низкую удельную энергию, чем бензин или дизельное топливо, и, следовательно, расход эквивалентного топлива больше.
• СНГ обеспечивает меньшую смазку верхнего клапана цилиндра. Если двигатель, работающий на сжиженном газе, не будет соответствующим образом модифицирован, это приведет к износу клапанов.
• Он плохо рассеивается и легко воспламеняется.

Ссылки

• Что такое СНГ?
• Википедия:Сжиженный нефтяной газ
• Википедия:Сжатый природный газ
• Снабжение природным газом

• Подписаться
• Поделиться
• Укажите
• Авторы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«СПГ против СНГ». Diffen.com. Diffen LLC, н.д. Веб. 23 октября 2022 г. < >

Понимание различий между CNG и LPG

• администратор
• Последнее обновление: 27 июля 2021 г.

LPG – Сжиженный нефтяной газ или сжиженный нефтяной газ, также обозначаемый как просто пропан или бутан, являются легковоспламеняющимися углеводородными газами, используемыми в качестве топлива для отопления, приготовления пищи и автомобильного топлива.

СПГ – баллоны для хранения сжатого природного газа имеют собственный вес примерно в 3 раза больше, чем баллоны для сжиженного нефтяного газа сопоставимой емкости. LPG может быть сжат в жидкость, увеличивая его плотность энергии. Самая большая разница между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и сжиженном газе, заключается в самом топливе. CNG — это метан, а LPG — это пропан и/или бутан.

CNG gas – это хранение компримированного природного газа – метана. LPG – это сжиженный нефтяной газ – пропан.

Существует много общего между LPG и CNG, а также некоторые существенные различия…

Полная форма CNG – аббревиатура – ​​что означает топливо CNG

Полная форма CNG – это аббревиатура от Compressed Natural Gas. Под топливом CNG подразумевается сжатый природный газ, в основном метан.

В чем разница между СНГ и КПГ (природным газом)?

Разница между СПГ и СНГ – свойства

В чем разница между CNG и LPG?
Свойства	СПГ – метан	СНГ – пропан
Химическая формула	СН 4	С 3 Н 8
Содержание энергии	9МДж/л	25 МДж/л
Давление хранения	20 – 25 МПа	2 МПа
Коэффициент сгорания воздух:газ	10:1	25:1
Рабочее давление	1,1 кПа	2,75 кПа
Плотность (относительно воздуха)	.5537:1	1,5219:1
Груз цилиндра	1	≈3x
Государственный	Газ	Жидкость или газ

• Сжиженный нефтяной газ имеет более высокое содержание энергии, чем сжатый природный газ: 25 МДж/л против 9 МДж/л соответственно.

• Давление при хранении сжиженного нефтяного газа составляет менее 2 МПа, а при хранении сжатого природного газа сжатого природного газа составляет 20–25 МПа.

•  Для правильного сгорания сжиженного нефтяного газа требуется соотношение воздуха и газа примерно 25:1, тогда как соотношение воздуха и газа для природного газа составляет 10:1.

• Приборы, работающие на сжиженном нефтяном и природном газе, работают при разном давлении – 2,75 кПа и 1,1 кПа соответственно.

• Сжиженный нефтяной газ (пропан) плотнее воздуха при относительной плотности 1,5219:1 по сравнению с природным газом (метаном) при 0,5537:1, который легче воздуха.

• СПГ – баллоны для хранения сжатого природного газа имеют собственный вес примерно в 3 раза больше, чем баллоны для сжиженного нефтяного газа сопоставимой емкости.

• Сжиженный нефтяной газ может быть сжат в жидкость, что увеличивает плотность его энергии.

Формула природного газа – Химическая формула метана – Химическая формула СПГ – Химическая формула СПГ – CH

₄

Химическая формула СПГ – CH ₄  – это также химическая формула природного газа и химическая формула метана. Молекула метана содержит один атом углерода и 4 атома водорода и является простейшим из горючих углеводородов. Это также означает, что СПГ имеет наименьший углеродный след среди всех углеводородов.

Химический состав СПГ — химическая формула СПГ: CH ₄ — на самом деле химическая формула метана, который является основным компонентом очищенного сжатого природного газа (СПГ). Чтобы быть точным, эта формула природного газа на самом деле является химической формулой метана, который является основным компонентом очищенного природного газа и СПГ. Необработанный природный газ, прямо из-под земли, также содержит сжиженный природный газ и различные примеси.

 

Химический состав сжиженного природного газа (сжатого природного газа) и сжиженного нефтяного газа

 

Сжиженный нефтяной газ (пропан) и природный газ (метан) имеют разные химические составы или формулы.

Химический состав сжиженного нефтяного газа C ₃ H ₈ , что также является химической формулой сжиженного нефтяного газа (пропан).

В чем основные сходства между сжиженным нефтяным газом и сжиженным природным газом?

•  И сжиженный нефтяной газ, и сжатый природный газ могут использоваться в традиционных бытовых и коммерческих целях, а также в качестве автомобильного топлива.

• Оба источника энергии производятся внутри страны, что снижает зависимость от импортируемой нефти.

• LPG и CNG значительно сократили выбросы парниковых газов по сравнению с бензином и дизельным топливом.

• СПГ и СНГ хранятся в баллонах или баках, что делает их транспортабельным топливом.

Хранилище сжатого природного газа – хранение КПГ в сравнении с хранением сжиженного нефтяного газа

Хранилище сжатого природного газа – это хранение газообразного метана под высоким давлением 20 – 25 МПа (от 200 до 250 бар) в специальных газовых баллонах для КПГ. Хранение сжатого природного газа (СПГ) также может быть в более крупных судах или топливных баках транспортных средств. Транспортировка обычно осуществляется грузовиком.

Хранилища сжатого природного газа – хранилища КПГ – в основном метан хранится под очень высоким давлением 20 – 25 МПа по сравнению с пропаном СНГ 2 МПа. CNG остается газообразным под давлением по сравнению с LPG, который сжижается. Хранилище сжатого природного газа можно использовать для транспортных средств, работающих на сжатом природном газе, или для бытовых нужд.

Использование сжиженного нефтяного газа и сжатого природного газа

Использование сжиженного нефтяного газа и сжатого природного газа сходно с тем, что оба они используются в качестве топлива в транспортных средствах, для питания приборов и в качестве топлива для промышленных процессов. Оба они могут использоваться вместо бензина (бензина) или дизельного топлива в легковых и грузовых автомобилях и в стационарных электростанциях.

Другое использование LPG – сжиженного нефтяного газа – и CNG – сжатого природного газа (метана) – включает приготовление пищи, отопление и горячее водоснабжение. СПГ также можно использовать вместо трубопроводного природного газа, как и СПГ.

Сжиженный нефтяной газ и сжатый природный газ также могут использоваться в качестве заменителей друг друга с адаптацией к транспортному средству или устройству.

Разница между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и на сжиженном нефтяном газе

Разница между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и на сжиженном нефтяном газе, заключается в давлении при хранении: давление на сжатом природном газе в 10 раз выше: 20-25 МПа против 2 МПа на сжиженном нефтяном газе. LPG имеет более высокое содержание энергии, поэтому гораздо больший запас хода при том же размере бака. Есть много других дилеров LPG.

Самая большая разница между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и сжиженном газе, заключается в самом топливе. CNG (сжатый природный газ) представляет собой метан (CH ₄ ), а LPG (сжиженный нефтяной газ) представляет собой пропан (C ₃ H ₈ ) и/или бутан. Одно из других ключевых различий между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и сжиженном газе, связано с плотностью энергии. СПГ – хранилище сжатого природного газа имеет более низкую плотность энергии, чем сжиженный нефтяной газ.

Это означает, что вы, как правило, теряете больше места в багажнике с CNG, потому что вам нужен бак большей емкости, чтобы компенсировать разницу в хранении сжатого природного газа.

Даже при этом у вас может быть уменьшен запас хода.

Еще одно различие между автомобилями, работающими на сжатом природном газе и сжиженном газе, заключается в давлении в баке. Давление сжиженного нефтяного газа составляет менее 2 МПа, в то время как давление хранения СПГ – сжатого природного газа составляет от 20 до 25 МПа.

Это означает, что баллоны высокого давления для СПГ тяжелее и дороже, чем баллоны для СНГ.

Современный непосредственный впрыск жидкости доступен только для СНГ, что обеспечивает потенциальное преимущество в производительности по сравнению с КПГ.

Перед выбором также следует проверить наличие местного топлива, так как оно может различаться между двумя видами топлива.

Владельцы автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем, рассматривающие возможность перехода на СПГ и СНГ, также должны знать о преимуществах.

И сжиженный нефтяной газ, и сжатый природный газ являются более чистыми видами топлива, чем бензин или дизельное топливо.

У обоих герметичные топливные системы. Это позволяет избежать любых утечек или потерь от испарения.

Как на сжатом природном газе, так и на сжиженном нефтяном газе также снижаются затраты на техническое обслуживание, в том числе значительно снижается загрязнение свечей зажигания.

Аналогичные источники

Сжиженный нефтяной газ и сжиженный природный газ получают при бурении нефтяных скважин и оба являются углеводородным топливом. LPG (пропан) и CNG (метан) обычно встречаются вместе.

Они должны быть разделены, прежде чем их можно будет использовать в коммерческих целях.

Сжиженный нефтяной газ также производится при переработке нефти и также называется сжиженным природным газом — ШФЛУ.

Переработка СНГ включает отделение и сбор газа от его нефтяной основы.

Основные отличия

Большая разница заключается в объемной плотности энергии. Сжиженный газ имеет почти в 3 раза большую плотность энергии: 25 МДж/л для сжиженного нефтяного газа по сравнению с всего лишь 9 МДж/л для СПГ – хранилища сжатого природного газа.

Другое существенное отличие заключается в том, что давление в хранилищах сжатого природного газа может быть более чем в 10 раз больше, чем у сжиженного нефтяного газа. Давление LPG менее 2 МПа, а CNG – хранение компримированного природного газа 20 – 25 МПа.

Другими словами, баллоны с сопоставимой емкостью прослужат более чем в два раза дольше.

Это гораздо более высокое давление хранения сжатого природного газа требует гораздо более тяжелого и более дорогого баллона или резервуара.

Это также означает, что нецелесообразно делать их достаточно большими, чтобы компенсировать дефицит плотности энергии из-за требуемых размеров и веса.

Плотность СПГ в кг/м

^³  по сравнению с плотностью СНГ в кг/м ^³

Плотность СПГ в кг/м³ составляет 0,656 кг/м³ при 25°C или 0,04095 фунт/фут³ при 77ºF. Плотность сжиженного нефтяного газа в кг/м³ составляет 1,899 кг/м³ при 15ºC.

Соотношение воздуха и газа для природного газа (CNG) по сравнению с LPG

Соотношение воздуха и газа для природного газа (CNG) ниже, чем для LPG. Для правильного сгорания соотношение воздуха и газа для природного газа составляет 10:1.

Сжиженный нефтяной газ требует соотношения воздуха и газа примерно 25:1. Таким образом, для сжиженного нефтяного газа требуется в 2,5 раза больше воздуха по сравнению с соотношением воздуха и газа для природного газа.

Какой природный газ более мощный, СПГ или СНГ?

Если под более мощным вы подразумеваете, какой из них содержит больше энергии, то ответ – СНГ.

Как упоминалось ранее, СПГ имеет только около 1/3 плотности энергии СНГ (пропан) с плотностью 9 МДж/л по сравнению с 25 МДж/л, соответственно

СНГ также можно сжимать в жидкость, увеличивая его плотность энергии.

Почему мы не можем использовать сжатый природный газ вместо сжиженного нефтяного газа в качестве бытового газа?

Из-за меньшей энергоемкости газовых баллонов для СПГ их необходимо заменять более чем в два раза чаще.

Это означает, что домовладелец будет сталкиваться с неудобствами, связанными с частыми проверками баллонов и размещением заказов.

Домовладелец также должен будет взять на себя дополнительные расходы на доставку, связанные с дополнительными поставками, а также потому, что баллоны СПГ высокого давления весят более чем в два раза больше.

Например, пустой 45-килограммовый баллон для сжиженного нефтяного газа весит всего около 35 кг.

Вес пустого газового баллона для СПГ сравнимого объема составляет около 108 кг.

Таким образом, при сравнении пустых баллонов газовый баллон CNG в 3 раза тяжелее.

Это также делает практически невозможным увеличение размера цилиндра для удержания эквивалентного количества энергии, так как тогда цилиндр будет слишком большим и слишком тяжелым для перевозки в обменных целях.

Возможна также более высокая стоимость аренды баллонов, поскольку более тяжелые газовые баллоны для СПГ стоят дороже.

Наконец, оборудование для заправки газовых баллонов CNG стоит очень дорого – намного дороже, чем LPG.

Поставщик должен компенсировать эти более высокие затраты в стоимости газа.

В конечном счете объемная плотность энергии и давление влияют на сравнимое удобство и доступность использования.

Перевод бытовой техники непомерно дорог

Стоимость перевода дома с СНГ на природный газ может быть очень высокой.

Необходимо выполнить ряд обязательных преобразований.

Различные газовые регуляторы, трубопроводы и фитинги

Приборы, работающие на природном и сжиженном нефтяном газе, работают при различном давлении: 1,1 кПа и 2,75 кПа соответственно. Давление на входе в регулятор также сильно различается, так как СПГ – хранилище сжатого природного газа имеет в 10 раз более высокое давление.

Это означает, что домовладелец должен заменить домашний газовый регулятор.

Газопровод может подходить или не подходить для обоих газов, поскольку требуемый объем природного газа намного больше.

Если специалист по газовым установкам определит, что размеры трубы несовместимы, ее необходимо заменить.

Различные фитинги также требуют замены, в том числе соединения газовых баллонов.

Переоборудование газовых приборов

Существует также стоимость переоборудования газовых приборов .

Приборы, работающие на сжиженном нефтяном газе (пропане) и природном газе (метане), не взаимозаменяемы — их необходимо переоборудовать.

Как и регуляторы, газовые приборы работают при различном давлении.

Для сжиженного нефтяного газа также требуется соотношение воздуха (кислорода) к газу приблизительно 25:1, тогда как для природного газа – 10:1 для правильного сгорания.

Чтобы добиться этой разницы, сжиженный нефтяной газ обычно подается в меньшем количестве, но при более высоком давлении (2,75 кПа против 1,1 кПа), в результате чего в горелку поступает больше кислорода.

Для переоборудования требуется приобретение комплекта для переоборудования у производителя и оплата труда специалиста по газовым установкам для внесения изменений.

Переоборудование газовых приборов должно производиться только квалифицированными техниками или лицензированными газовщиками.

Предполагается, что имеется даже комплект для переоборудования.

Комплекты для переоборудования недоступны для многих старых газовых приборов, что требует приобретения нового газового прибора.

CNG Цена и отсутствие конкуренции

Цена на КПГ, очевидно, связана с местной стоимостью природного газа. Стоимость более дорогих баллонов для хранения сжатого природного газа высокого давления также, вероятно, повысит стоимость аренды баллонов для КПГ по сравнению с СНГ.

Редкость поставщиков СПГ для бытового газа означает, что конкурентное давление для поддержания разумных цен на СПГ практически отсутствует.

Таким образом, изначально привлекательная цена на СПГ может быстро исчезнуть после того, как домовладелец окажется заблокированным стоимостью переоборудования.

Можно ли хранить природный газ в резервуаре – Баллоны с природным газом – Резервуар для КПГ

Природный газ можно хранить в резервуаре либо в виде КПГ – сжатого природного газа, либо в виде СПГ – сжиженного природного газа. Баллоны с природным газом содержат CNG – хранилище сжатого природного газа. Хранилище сжатого природного газа находится под очень высоким давлением 20–25 МПа (2900–3600 фунтов на квадратный дюйм). Однако плотность энергии газа CNG относительно низка, поэтому топливные баки занимают больше места, чем LPG.

Стоимость и размер баллонов для хранения сжатого природного газа высокого давления (бак CNG), а также дорогостоящее компрессорное оборудование делают заправочную станцию ​​CNG значительным капиталовложением.

Как заполнить пропановый баллон природным газом?

Вы можете заполнить баллон для сжиженного нефтяного газа – пропана – природным газом, но он должен быть под более низким давлением, чем в случае хранения сжатого природного газа – газового баллона для сжатого природного газа.

Резервуары для сжиженного нефтяного газа не такие тяжелые и прочные, как резервуары для сжатого природного газа, потому что обычно они не должны выдерживать высокое давление.

Конечным результатом является то, что в баке для сжиженного нефтяного газа будет содержаться меньше СПГ, так как давление и результирующая плотность энергии будут ниже.

Стоимость заправочных станций, работающих на сжатом природном газе

Высокая стоимость оборудования для заправки является основным препятствием для более широкого использования сжатого природного газа в качестве автомобильного топлива.

Вот почему он обычно используется для транспортных средств, работающих вне центральных терминалов, как в случае с автобусами.

Очень высокий уровень использования делает инвестиции жизнеспособными.

Различная дальность плавания и объем багажника

Если предположить, что у них топливные баки одинакового размера, у LPG гораздо больший запас хода из-за более высокого содержания энергии. Транспортные средства, работающие на сжатом природном газе, обычно имеют гораздо больший и тяжелый бак из-за хранения сжатого природного газа, что обычно занимает место в багажнике. (см. сопроводительное изображение)

Даже с большим топливным баком многие транспортные средства, работающие на КПГ, по-прежнему имеют меньший запас хода.

В отличие от этого, новые тороидальные баллоны для сжиженного нефтяного газа имеют форму пончика и устанавливаются в нишу для запасного колеса, не теряя места в багажнике. (изображение ниже)

Доступность для заправки транспортных средств

Сжиженный нефтяной газ — автомобильный газ — имеет гораздо большую доступность, чем сжатый природный газ.

АГНКС, мягко говоря, немногочисленны.

Это особенно актуально за пределами мегаполисов.

В сочетании с меньшей дальностью плавания это делает поездки в определенные районы страны очень трудными, если не невозможными.

Можно очень встревожиться, когда загорается сигнальная лампа уровня топлива, находясь за пределами метро.

Домашняя заправка нецелесообразна

Если вы думаете, что можете заправлять автомобиль, работающий на сжатом природном газе, дома, вы можете пересмотреть эту концепцию.

Природный газ в доме находится под очень низким давлением.

Для заправки из дома потребуется система, представляющая собой комбинацию насоса и компрессора.

Процесс очень медленный, поэтому обычно выполняется в одночасье.

Помимо времени заправки есть еще две проблемы.

Первый недостаток — это стоимость системы заправки, которая превышает 10 000 долларов.

Второй – загрязнение топлива.

Honda прекратила продажу своей бытовой заправочной установки, работающей на сжатом природном газе, из-за влаги и других загрязняющих веществ, обнаруженных во многих обычных источниках природного газа.

Заключительные мысли

В то время как СПГ является отличным выбором для транспортных средств, которые работают вне терминалов, его доступность и низкая плотность энергии делают его очень сомнительным выбором для автомобилей или домашнего использования.