Компримированный природный газ метан для автомобилей, оборудование

Сегодня, помимо традиционных видов топлива, к которым мы так привыкли, добавляются и новые современные виды. Среди них — природный газ.

Интерес к использованию природного газа в качестве газомоторного топлива в нашей стране выглядит вполне оправданным. Поиск альтернативного вида топлива, более экологичного, не дает покоя уже многим поколениям. Давление на окружающую среду в виде вредных выбросов с каждым годом становится все катастрофичнее. Поэтому использование и применение технологий и материалов, которые облегчают отрицательное воздействие на природу, становятся все более приоритетными задачами.

Компримированный природный газ по-другому имеет еще одно название — сжатый природный газ. Основную долю природного газа составляет метан, более 90%.

Газ метан без запаха и без цвета. Легче воздуха. Он не накапливается в воздухе, и быстро растворяется.

Метан можно использовать в сжатом или компримированном виде и в сжиженном.

Метановый газ является наиболее безопасным при использовании. Нижние пределы воспламенения метана + 650 °С, в то время как бензина +250 °С. А дизельное топливо воспламеняется при температуре около +200 °С.

Природный газ является экологичным видом топлива. Автомобили работающие на компримированном природном газе выделяют в 2-3 раза меньше вредных токсичных веществ, меньше задымляют окружающий воздух в 9 раз. И в отличие от автомобилей, работающих на дизельном топливе, не образовывает сажи.

Для того, чтобы получить компримированный природный газ метан нужно его сжать при давлении в 200 атмосфер. Сжиженный природный газ метан получают путем его охлаждения до −162 °С.

В России широкому применению компримированного природного газа способствует программа развития газомоторного топлива от «Газпром».

Для использования компримированного природного газа необходимы специальные прочные баллоны. Они отличаются большим весом и ценой, по сравнению с баллонами для сжиженного газа.

Баллоны могут быть как стальными, так и металлопластиковыми и композитными, чуть более облегченными, за счет использования стеклянных и органических волокон.

Оборудование для компримированного природного газа представляет собой специальные компрессоры, которые сжимают газ.

Компрессорное оборудование устанавливается на АГНКС (автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях).

Компримированный газ можно перевозить в баллонах или в криоцистернах, соблюдая при этом правила безопасности, т.к. газ является взрывоопасным продуктов.

Для производства, транспортировки и хранения сжиженного природного газа используется криогенное оборудование.

На выставке GasSuf можно будет увидеть компрессоры, получить консультацию по установке, правильной настройке и работе оборудования.

Среди ассортимента компрессоров на выставке можно будет ознакомиться с небольшими компрессорами для удовлетворения нужд частной компании с собственным автопарком.

Выставка состоится с 22 по 24 октября в Москве, КВЦ «Сокольники», пав. 4.

Откуда взялся природный газ. Две теории газа.

Многие ли в наше время могут сразу дать определение природному газу? Знают ли его историю и химический состав? Очевидно нет, ведь в Google найдется все.

Итак.  

Природный газ — смесь углеводородов, представляющая собой нечто эфемерное, то, что нельзя потрогать, увидеть и без запаха. Основу природного газа составляет метан (Ch5) — простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4h20) и некоторые неуглеводородные примеси.

В поисках истины. 

Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа, и своем споре разбились на два лагеря, пытаясь доказать возникновение газа, предложили две основные теории.

Минеральная теория

Согласно этой теории все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых. находясь глубоко в пластах горных пород являются частью процесса дегазации Земли. Из-за внутренних движений Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах поднимаются ближе к поверхности, туда, где образуется наименьшее давление, таким образом, в результате появляются нефтяные и газовые залежи.

Биогенная теория.

Приверженцы этой теории считают, что природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. Именно биохимические процессы и обеспечили химический коктейль природного газа: 80-98% метана, 2-3% его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, а также небольшое количество примесей – сероводорода, углекислого газа, азота.

Газ видишь? Нет. А он есть.

Большинство людей, далеких от газовой отрасли, представляют, что газ, находящийся под землей подобен ценным ископаемым, занимает собой некие пустоты в недрах земли, и легко полностью извлекается. Но это не совсем верно. Природный газ действительно находится глубоко под землей, внутри горных пород, имеющих пористую структуру, но поры на столько микроскопические, что их невооружённым глазом разглядеть почти нереально. Поэтому, взяв в руки извлеченный из недр земли небольшой кусок песчаника, сложно осознать, что внутри заключен природный газ.

Священный огонь.

Древний зороастрийский храм Атешгях

У многих народов огонь вызывал благоговейный трепет. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели.

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, почитаемый в разное время зороастрийцами, индуистами и сикхами. Храм возник на месте «вечных» неугасимых огней — горящих выходов естественного газа, благодаря чему храм и носит название «Атешгях», что означает «Дом огня». Служения в нем проходили вплоть до XIX века. Однако, сами зороастрийцы говорят, что они  не поклоняются огню как таковому, а почитают Творца (Q’rt’), символом которого является огонь.

Добыть и использовать.

«Человечеству всего около 200 тыс. лет. А добыча газа началась только в прошлом веке»

Человек всегда и везде ищет выгоду. Вот и персидский царь в I веке н.э., увидев огонь, горевший и день и ночь,  не требующий дополнительного топлива приказал построить дворцовую кухню на месте где газ выходил на поверхность.   Природный газ впервые применили в 1821 году в городе Фредония, штат Нью-Йорк.

На заметку: Общая протяженность газопроводов в России в два раза больше, чем расстояние от Земли до Луны или в 20 раз больше, чем протяженность экватора.

Сжиженный природный газ — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое СПГ?

Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, охлажденный до жидкого состояния ( сжиженный ) при температуре около -260° по Фаренгейту для транспортировки и хранения. Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше его объема в газообразном состоянии в трубопроводе природного газа. Этот процесс сжижения , разработанный в 19 веке, позволяет транспортировать природный газ в места, недоступные для газопроводов, и использовать природный газ в качестве транспортного топлива.

СПГ расширяет рынки сбыта природного газа

В тех случаях, когда трубопроводы для природного газа нецелесообразны или отсутствуют, сжижение природного газа является способом перемещения природного газа из регионов добычи на рынки, например, в США и другие страны и из них. На азиатские страны в совокупности приходится наибольшая доля мирового импорта СПГ.

Предприятия по экспорту СПГ получают природный газ по трубопроводу и сжижают его для транспортировки на специальных океанских судах СПГ или танкерах . Большая часть СПГ перевозится танкерами, называемыми СПГ-танкерами , в больших бортовых переохлаждаемых (криогенных) резервуарах. СПГ также перевозится в меньших контейнерах, соответствующих требованиям Международной организации по стандартизации (ISO), которые можно размещать на кораблях и грузовиках.

На импортных терминалах СПГ выгружается с судов и хранится в криогенных резервуарах для хранения до его возвращения в газообразное состояние или регазификации . После регазификации природный газ транспортируется по газопроводам к электростанциям, работающим на природном газе, к промышленным объектам, а также к бытовым и коммерческим потребителям.

знаете ли вы

?

Природный газ перевозится на специально сконструированных судах в виде сжиженного природного газа (СПГ). СПГ — это природный газ, охлажденный до -260° по Фаренгейту, температуры, при которой природный газ становится жидким. Объем жидкости в 600 раз меньше газообразной формы.

Морской танкер СПГ

Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)

В Соединенных Штатах некоторые электростанции производят и хранят СПГ на месте для выработки электроэнергии, когда потребность в электроэнергии высока, например, в холодную или жаркую погоду или когда пропускная способность трубопровода ограничена или недостаточна для удовлетворения возросшего спроса на природный газ со стороны других потребителей. Этот процесс называется пиковое бритье . Электростанции берут природный газ из газопроводов, сжижают его на малых установках по сжижению и хранят в криогенных резервуарах. При необходимости СПГ регазифицируется и сжигается на электростанциях. Некоторые суда, грузовики и автобусы имеют специально разработанные резервуары для СПГ для использования СПГ в качестве топлива.

Пик импорта СПГ в США пришелся на 2007 г.

США импортировали очень небольшие объемы СПГ до 1995 г., а затем импорт СПГ в целом увеличивался каждый год, пока не достиг пика в 2007 г. и составил около 771 млрд куб. общий объем импорта природного газа. С 2007 года импорт СПГ снижался в большинстве лет, поскольку увеличение добычи природного газа в США и расширение сети газопроводов снизили потребность в импорте природного газа.

В 2021 году Соединенные Штаты импортировали около 21,59 млрд куб. футов СПГ всего из двух стран. Это равнялось примерно 1% от общего объема импорта природного газа в США в 2021 году.

Регазификационный терминал Эверетта недалеко от Бостона, штат Массачусетс, получает большую часть импорта СПГ в США, а в 2021 году на него поступило 99% от общего объема импорта СПГ в США, все из Тринидада. и Тобаго. В штатах Новой Англии: Коннектикут, Мэн, Массачусетс, Нью-Гемпшир, Род-Айленд и Вермонт могут быть значительные ограничения на трубопровод, когда потребность в отоплении существенно возрастает в периоды очень холодной погоды. Импорт СПГ помогает удовлетворить спрос на природный газ в Новой Англии, поскольку в настоящее время этот регион имеет ограниченные трубопроводные соединения с северо-востоком и другими регионами добычи природного газа в США.

Нажмите, чтобы увеличить

Экспортные мощности и экспорт СПГ в США значительно выросли в период с 2016 по 2021 год

Соединенные Штаты были нетто-экспортером СПГ в 2017–2021 годах (экспорт превышал импорт), в основном из-за увеличения поставок природного газа в США производства, снижение импорта природного газа по трубопроводам и в виде СПГ, а также увеличение мощностей экспортных терминалов СПГ.

Общая экспортная мощность СПГ в США увеличилась с менее чем 1 миллиарда кубических футов в сутки (млрд. куб. футов в сутки) в 2015 г. до примерно 10,78 млрд. куб. футов в сутки в конце 2021 г. Общая пиковая экспортная мощность в 2021 г. составила около 12,98 млрд кубических футов в сутки. В 2015 году общий объем экспорта СПГ из США составил около 28 миллиардов кубических футов в семь стран. В 2021 году экспорт СПГ из США достиг рекордного уровня — около 3561 млрд куб. футов в 45 стран, а экспорт СПГ составил 54% от общего объема экспорта природного газа США. В 2021 году около половины экспорта СПГ пришлось на пять стран.

В 2021 году газовозы перевезли почти весь экспорт СПГ из США. Около 1,4 миллиарда кубических футов американского экспорта СПГ осуществлялось грузовиками в контейнерах ISO в Канаду и Мексику, причем 91% приходилось на Мексику.

Иногда, когда цены на природный газ благоприятны для этого, Соединенные Штаты реэкспортируют часть первоначально импортированного СПГ. Однако в 2021 году Соединенные Штаты не реэкспортировали СПГ.

Экспортные терминалы СПГ потребляют часть природного газа, поставляемого на объект, для работы оборудования по сжижению. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA), от 8% до 10% объема природного газа, поставляемого на объекты экспорта СПГ, используется для сжижения, а дополнительные объемы используются для процессов, не связанных напрямую со сжижением на экспортных терминалах, таких как – производство электроэнергии на месте. ¹

Ожидается, что в ближайшие годы экспорт СПГ из США увеличится по мере ввода в эксплуатацию новых мощностей по экспорту СПГ в США. См. подробную информацию о существующих и строящихся крупных объектах по сжижению газа в США (xls).

¹ EIA не публикует агрегированные данные конкретно об объемах природного газа, потребленного для сжижения СПГ. Эти объемы включены, но не детализированы, в данные о потреблении природного газа для трубопроводного и распределительного использования.

Последнее обновление: 19 мая 2022 г., самые последние данные доступны на момент обновления; данные за 2021 год предварительные.

Природный газ и окружающая среда

• Основы
• +Меню

Природный газ обладает многими качествами, которые делают его эффективным, относительно чистым и экономичным источником энергии. Однако при добыче и использовании природного газа необходимо учитывать некоторые вопросы охраны окружающей среды и безопасности.

Природный газ является относительно чистым горючим ископаемым топливом

Сжигание природного газа для получения энергии приводит к меньшим выбросам почти всех типов загрязнителей воздуха и двуокиси углерода (CO ₂ ), чем сжигание угля или нефтепродуктов с получением равного количества энергия. Около 117 фунтов CO ₂ производится на миллион британских тепловых единиц (MMBtu) эквивалента природного газа по сравнению с более чем 200 фунтами CO ₂ на MMBtu угля и более чем 160 фунтами на MMBtu дистиллятного мазута. Свойства чистого горения природного газа способствовали увеличению использования природного газа для производства электроэнергии и в качестве транспортного топлива для транспортных средств в Соединенных Штатах.

Природный газ в основном представляет собой метан — сильный парниковый газ.

Некоторое количество природного газа попадает в атмосферу из нефтяных и газовых скважин, резервуаров для хранения, трубопроводов и перерабатывающих заводов. По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, в 2020 году выбросы метана из систем природного газа и нефти, а также из заброшенных нефтяных и газовых скважин были источником около 33% от общего объема выбросов метана в США и около 4% от общего объема выбросов парниковых газов в США. ¹ Нефтяная и газовая промышленность принимает меры для предотвращения утечек природного газа. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA), в 2021 году выбросы CO ₂ в США в результате сжигания природного газа для получения энергии составили около 34% от общего объема выбросов CO ₂ в США, связанных с энергетикой.

Разведка, бурение и добыча природного газа влияют на окружающую среду

Когда геологи изучают залежи природного газа на суше, они могут нарушать растительность и почву своими транспортными средствами. Для бурения газовой скважины на суше может потребоваться расчистка и выравнивание участка вокруг буровой площадки. Бурение скважин приводит к загрязнению воздуха и может беспокоить людей, дикую природу и водные ресурсы. Прокладка трубопроводов, транспортирующих природный газ из скважин, обычно требует расчистки земли для заглубления трубы. При добыче природного газа также могут образовываться большие объемы загрязненной воды. Эта вода требует надлежащего обращения, хранения и обработки, чтобы она не загрязняла землю и другие воды. Газовые скважины и трубопроводы часто имеют двигатели для работы оборудования и компрессоров, которые производят загрязнители воздуха и шум.

В районах, где природный газ добывается на нефтяных скважинах, но его транспортировка для продажи экономически нецелесообразна или содержит высокие концентрации сероводорода (токсичного газа), его сжигают (сжигают в факелах) на буровых площадках. При сжигании природного газа в факелах образуется CO ₂ , монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота и многие другие соединения, в зависимости от химического состава природного газа и от того, насколько хорошо природный газ сгорает в факеле. Однако сжигание в факелах безопаснее, чем выброс природного газа в воздух, и приводит к снижению общих выбросов парниковых газов, поскольку CO ₂ не такой сильный парниковый газ, как метан.

Бурение скважин на природный газ

Источник: Бюро по управлению земельными ресурсами (общественное достояние)

знаете ли вы

?

Передовые технологии, такие как спутники, системы глобального позиционирования, устройства дистанционного зондирования и технологии трехмерной и четырехмерной сейсморазведки, позволяют обнаруживать запасы природного газа при бурении меньшего количества скважин.

Достижения в технологиях бурения и добычи оказывают положительное и отрицательное воздействие на окружающую среду

Новые технологии бурения и добычи природного газа значительно сокращают площади земель, занятых разработкой нефтегазовых ресурсов. Методы горизонтального и наклонно-направленного бурения позволяют добывать больше природного газа из одной скважины, чем раньше, поэтому для разработки месторождения природного газа требуется меньше скважин.

• Для гидроразрыва скважин требуется большое количество воды. В некоторых районах страны значительное использование воды для фрекинга может повлиять на водную среду обитания и доступность воды для других целей.
• При неправильном обращении жидкость для гидроразрыва пласта, которая может содержать потенциально опасные химические вещества, может попасть в результате разливов, утечек, дефектов конструкции скважины или других путей воздействия. Эти выбросы могут загрязнить прилегающие территории.
• В результате гидравлического разрыва пласта на поверхность выбрасывается большое количество сточных вод, которые могут содержать растворенные химические вещества и другие загрязняющие вещества, требующие обработки перед удалением или повторным использованием. Из-за количества производимой воды и сложности, связанной с очисткой некоторых компонентов сточных вод, важное значение имеет надлежащая очистка и утилизация сточных вод.
• По данным Геологической службы США, гидроразрыв пласта «… вызывает небольшие землетрясения, но они почти всегда слишком малы, чтобы представлять угрозу безопасности. Помимо природного газа, на поверхность возвращаются жидкости для гидроразрыва пласта и пластовые воды. Эти сточные воды часто утилизируются путем закачки в глубокие колодцы. Закачка сточных вод в недра может вызвать землетрясения, достаточно сильные, чтобы их можно было почувствовать, и нанести ущерб».
• Природный газ мог быть выброшен в атмосферу во время и после бурения скважин, и количество этих выбросов находится в стадии расследования.

Производство, транспортировка, распределение и хранение природного газа требуют соблюдения строгих правил и стандартов безопасности

Поскольку утечка природного газа может привести к взрыву, для обеспечения безопасной транспортировки, хранения, распределения и использование природного газа. Поскольку переработанный природный газ не имеет запаха, газовые компании добавляют в природный газ сильное вещество с запахом тухлых яиц, называемое меркаптаном, чтобы люди могли чувствовать запах утечек.

¹ На основе эквивалентов двуокиси углерода. Источник: Агентство по охране окружающей среды США, Инвентаризация выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2020 , таблица ES-2, апрель 2022 г.