Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Природное, искусственное топливо, жидкое, твердое и газообразное топливо.

Жидкие вещества, полученные из природного газа – это жидкие или сжиженные углеводороды, получаемые при производстве, очистке и стабилизации природного газа. Они

имеют различные характеристики, начиная от пропана и бутана, заканчивая тяжелыми дизельными топливами. К этой категории относят: заводской конденсат или сжиженный нефтяной газ (СНГ), бензин из промысловых газов.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Заводской конденсат – это вещество, которое получают из жидких углеводородов, конденсированных из влажного природного газа на заводах по переработке природного газа. Он используется в качестве исходного продукта на нефтеперерабатывающих заводах.

Сжиженный нефтяной газ – это название углеводородов, которые находятся в газообразном состоянии при условиях нормальной температуры и давления, но сжиженных путем сжатия или охлаждения для облегчения хранения, перегрузки или транспортировки.

Способы получения:

  1. Экстрагируют отгонкой легких фракций в месторождениях сырой нефти и природного газа.
  2. Экстрагируют отгонкой легких фракций импортированного природного газа в установках импортирующей страны.
  3. Производят на нефтеперерабатывающих заводах или за их пределами в процессе переработки сырой нефти или ее производных.

К жидким веществам, полученных из природного газа относят вещества, полученные первым и вторым способами.

Сжиженный нефтяной газ может состоять из пропана (С3Н8), бутана (С4Н10), или смеси этих двух углеводородов. Также в его состав может водить этан (С2Н6), получаемый на нефтеперерабатывающих заводах или на заводах, принадлежащих предприятиям по добыче природного газа.

Вид топлива

В России вырабатываются две марки сжиженного нефтяного газа – ПА (пропан автомобильный) и ПБА (пропан- бутан автомобильный). Такое разделение обусловлено содержанием в конечном газе основных компонентов пропана и бутана.

Рис. 11. Формула сжиженного нефтяного газа

Марка «ПА» предназначена для использования в качестве моторного топлива в основном в зимнее время года.

К источникам производства сжиженного нефтяного газа можно отнести:

  • переработка природного газа газовых и газоконденсатных месторождений, а также попутных газов нефтяных месторождений;
  • процессы переработки нефти;
  • нефтехимические процессы.

Рис. 12. Молекула Бутана

Сжиженный нефтяной газ обладает схожими моторными свойствами с бензинами. Но автомобили, использующие в качестве топлива пропан-бутановую смесь обладают сниженную мощность на междугородных магистралях по сравнению с автомобилями, работающими на бензине. В среднем снижение мощности происходит на 7-15 % (при езде по городу этот разрыв намного меньше).

Одним из главных сдерживающих факторов увеличения объемов потребления сжиженного нефтяного газа является неразвитость сети газозаправочных станций, напрямую зависящей от условий безопасной работы и размещения таких станций. Переоборудование автомобилей затрудняется и достаточно большой стоимостью самого газобаллонного оборудования и ценой за работу по установке данного оборудования цена, помимо того с 2016 года в России ужесточился контроль за автомобилями оборудованными ГБО.

Сжиженные углеводородные газы не обладают токсичным действием, но при подпадании в воздух они смешиваются с ним и вытесняют кислород, уменьшая его концентрацию в воздухе. Именно поэтому все компоненты сжиженных газов отнесены к списку веществ, вредных для человека.

При установке на автомобиль ТБО, газ хранится в газовом баллоне под давлением примерно в 1,6 МПа. В случае утечки пропан-бутан устремляется вниз, потому так как он плотнее и тяжелее воздуха. Также при определенных концентрациях в воздухе он образует взрывчатую смесь. При нарушении в работе ГБО автомобиля нельзя допускать его работу и парковку в закрытом помещении; нельзя производить ремонт при наличии

газа в системе питания, а также проверку герметичности открытым пламенем.

Бензин из промышленных газов – это легкий бензин, извлеченный из влажного природного газа, в том числе совместно с сырой нефтью. Он используется в качестве исходного продукта для нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, а также для непосредственного смешивания с автомобильным бензином без дальнейшей обработки.

Виды топлива бывают природными и искусственными. К природным видам относятся как восполняемые (древесина), так и невосполняемые или трудновосполняемые виды топлива (сланцы, торф, нефть, уголь, природный газ). К искусственным относятся: керосин, бензин, мазут, генераторный газ, брикеты для печей и котлов, растительные масла, спирты, эмульсии.

Предлагаем ознакомиться  Приготовить ржаные лепешки дома

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Под топливом понимают материалы, пригодные для получения энергии (тепловой, электрической, ядерной и т. д.).

Природные виды топлива

Топливо, производимое искусственно

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Твердое, жидкое, газообразное топливо

Получение и применение топлива

Ядерное топливо

Экологически чистые виды топлива

Топливо для печи

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Различные природные виды топлива появлялись за счет прохождения разнообразных природных процессов на Земле. Многометровые и километровые отложения органических веществ спрессовывались, разлагались, подвергались воздействию газов, воды, высоких и низких температур. Происходило образование нефти, природного газа, торфа, угля (каменного, бурого, антрацита).

Торф считается наиболее «молодым» видом топлива. Он характерен для заболоченных местностей, где перегнивают большие объемы растительной органики.

Уголь старше и плотнее торфа. Порода практически не имеет пор. Основа — перегнившая растительность, но после значительных изменений. В частности, антрацит на 93% и более — чистый углерод.

Древесина — возобновляемый ресурс.

Нефть – вид топлива, добываемый изначально в жидком виде. Представляет собой сложное сочетание циклопарафинов (нафтенов), предельных и арома­тических углеводородов. Сырая нефть не сжигается на ТЭЦ. Более востребованы продукты ее фракционной перегонки — бензин, керосин, мазут.

Природный газ. Основная составляющая — метан (СН4) в сочетании с предельными углеводородами. Сгорает практически на 98-99%.

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

– твердым. За исключением горючих сланцев и натуральной древесины все виды твердого топлива — продукт разложения, термической обработки растительности, скелетов животных, спрессованных за тысячелетия;

– жидким. Это — нефть и продукты ее переработки (бензин, керосин, мазут, смазочные масла);

– газообразным. Топливо получают из чисто газовых месторождений, в качестве сопутствующего продукта при разработке нефтяных пластов или проходке шахт. Помимо метана в состав природного газа входят в небольших количествах азот N2, высшие углеводороды CnHm и диоксид углерода СО2. Еще один часто встречающийся компонент – сернистые соединения, отделяемые на этапе добычи.

Твердое топливо – это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод. К твердому топливу относят древесину, торф, горючие сланцы, каменный уголь и бурые угли.

Содержание углерода, водорода, кислорода, азота и серы, называемое химическим составом определяет свойства твердого топлива. При сжигании одинаковые количества различного топлива выделяют различные количества тепла. Тогда для оценки теплотворной способности топлив производят определение наибольшего количества теплоты, которое может быть выделено топливом при полном его сжигании в количестве 1 кг. Наибольшей калорийностью обладает каменный уголь.

Рис. 1. Некоторые типы твердого топлива

Как известно из курса теплотехники твердое органическое топливо часто применяют для получения теплоты и других видов энергии с последующим их преобразованием в механическую энергию. Помимо этого из твердых топлив при их соответствующей перегонке (обработке) можно получить более 300 различных химических соединений.

Рис. 2. Дерево это твердое топливо

Понятие топлива

Чаще всего, под топливом понимают вещество, способное гореть при наличии окислителя (например, дрова или дизельное топливо). В таком случае, смесь топлива с окислителем образует взрывчатое вещество. Тепловой двигатель может преобразовывать тепловую энергию топлива в кинетическую. Существует также ядерное топливо — вещество, выделяющее большое количество тепла в результате реакций распада или объединения ядер атомов.

Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита).

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585-99 предусматривает выпуск четырёх его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как лёгкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжёлое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °C.

Печное топливо тёмное вырабатывается из дизельных фракций прямой перегонки и вторичного происхождения — дистиллятов термического, каталитического крекинга и коксования.

По фракционному составу печное топливо может быть несколько тяжелее дизельного топлива по ГОСТ 305-82 (до 360 °C перегоняется до 90 процентов вместо 96 процентов, вязкость печного топлива до 8,0 мм2/с при 20 °C против 3,0-6,0 мм2/с дизельного).

При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения. При переработке сернистых нефтей массовая доля серы в топливе — до 1,1 процента.

Предлагаем ознакомиться  Как заморозить цветную капусту на зиму ребенку

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом.

Характеристики:

  • 10 процентов перегоняется при температуре, С, не ниже 160;
  • 90 процентов перегоняется при температуре, C, не выше 360;
  • кинематическая вязкость при 20 °C, мм2/с, не более 8,0;
  • температура вспышки в закрытом тигле, С, не ниже 45;
  • массовая доля серы, процентов, не более: в малосернистом топливе 0,5, в сернистом топливе 1,1;
  • испытание на медной пластинке выдерживает;
  • кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 5,0;
  • зольность, процентов, не более 0,02;
  • коксуемость 10 процентного остатка, не более 0,35 процентов;
  • содержание воды: следы;
  • цвет: от светло-коричневого до чёрного;
  • плотность при 20 °C, кг/м3: не нормируется, определение обязательно.

Основные современные виды топлива

Жидкие топлива

Просты в транспортировке, но при этом велики потери при испарении, разливах и утечках.

  • Эмульсии
    • Водотопливная эмульсия
    • Этиловый спирт в бензинах
    • Масла в бензинах

Ещё более транспортабельны, при этом ещё большие потери, а также при нормальных условиях ниже энергетическая плотность.

  • Пропан
  • Бутан
  • Метан, природный газ, метан угольных пластов,сланцевый газ, рудничный газ, болотный газ, биогаз, лэндфилл-газ, гидрат метана
  • Водород
  • Сжатый (компримированный) природный газ (CNG)
  • Продукты газификации твёрдого топлива
  • Смеси

Самое востребованное твердое топливо — уголь (каменный, бурый и антрацит). На втором месте — древесина и торф. Уголь применяется на крупных ТЭЦ, в металлургии. Древесина используется для строительства, производства мебели и в качестве топлива для печей, каминов, банных комплексов.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Более 80% используемого в мире жидкого топлива — продукты перегонки нефти.

Основные продукты перегонки нефти — бензин и керосин востребованы в качестве автомобильного и авиационного топлива. ТЭЦ работают на мазуте. При этом приходится решать проблему удаления сернистых соединений из продуктов сгорания. В зависимости от марки исходной нефти в мазуте может содержаться до 4,3% этого элемента. Чем выше процент серы, тем значительней расходы на обслуживание оборудования, тем выше износ.

Газовое топливо получают как из непосредственно газовых месторождений, так и в качестве продукта, сопутствующего нефти. В последнем случае газ содержит больше высших углеводородов при одновременном снижении объема метана. Он лучше сгорает и дает больше теплоты.

Компостные кучи и мусорные свалки становятся источником биогаза. В Японии строят специальные небольшие фабрики, способные от сортированного мусора получать в день до 20 м3 газа. Этого достаточно для выработки 716 кВт тепловой энергии. В Китае по данным Юнеско, открыто не менее 7 млн. фабрик и заводов по получению биогаза из гниющей органики.

В качестве топлива так же используется водород. Его основное преимущество — запасы не привязаны географически к определенным регионам планеты, а при сжигании образуется чистая вода.

Уровень и структура потребления топлива

Несмотря на огромное разнообразие видов топлива, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ и уголь. Положение дел 100 лет назад было освещено Менделеевым. Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Нефтяные топлива обладают особой ценностью для транспортных средств (основных потребителей энергии), в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных.

Мировое потребление ископаемых топлив составляет около 12 млрд т. у.т. в год. По данным BP Statistical review of World Energy 2003, за 2002 год потребление ископаемого топлива составило:

  • В Европейском союзе (EU-15) — 1396 млн тонн нефтяного эквивалента (2,1 млрд т. у.т.)
    • 45 % — нефть, 25 % — газ (природный), 16 % — уголь, 14 % — ядерное топливо
  • В США — 2235 млн тонн нефтяного эквивалента (3,4 млрд т. у.т.)
    • 40 % — нефть, 27 % — газ (природный), 26 % — уголь, 8 % — ядерное топливо

Вид топлива

Доля возобновимых источников энергии в энергобалансах

По приблизительным оценкам энергопотребление России составляет 1,3 млрд т. у.т. в год.

  • 6 % — ядерное топливо
  • 4 % — возобновимые источники

Динамика

За последние 20 лет мировое энергоротребление возросло на 30 % (и этот рост, по-видимому, продолжится в связи ростом потребности бурно развивающихся стран азиатского региона). В развитых странах за тот же период сильно изменилась структура потребления — произошло замещение части угля более экологичным газом (Европа и прежде всего Россия, где доля газа в потреблении составила до 40 %), а также возросла с 4 % до 10 % доля атомной энергии.

Предлагаем ознакомиться  Разведение кроликов в домашних условиях для начинающих выбор породы способы содержания размножение борьба с основными заболеваниями

После приведения цифр стоит указать пример Австралии, в балансе которой солнечная энергетика занимает около 30 %. Эту долю потребляет солевая промышленность, вырабатывающая продукцию естественным испарением на солнце.

Повсеместное загрязнение окружающей среды приводит к пониманию, что требуются иные источники энергии помимо традиционных газа, угля и нефти. К тому же объемы природных ископаемых конечны и рано или поздно придется решать, чем отапливать дома и заправлять автомобили.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Полностью безопасных в экологическом плане видов топлива нет. Определенный урон окружающей среде наносится либо при выработке непосредственно топлива, либо при его сжигании в двигателях и печах.

– давление сжатого воздуха;

Вид топлива

– этанол или этиловый спирт, получаемый от брожения органики;

– специально переработанное растительное масло. Конструкция двигателя аналогична дизельной конструкции. Выхлопы безопасны для окружающей среды;

– водород. При доработке стандартного двигателя внутреннего сгорания можно повышать КПД от применения водорода до 117%. Главный недостаток топлива — летучесть как в жидком, так и в газообразном виде;

К основным преимуществам экологических видов топлива можно отнести их доступность. Спирт или растительное масло можно получать из большей части растений, произрастающих на планете. А водород — один из наиболее распространенных химических элементов.

В качестве топлива для печи могут быть использованы: брикеты, экогранулы, дрова, уголь, газ.

При выборе печи следует внимательно изучить техническую документацию от производителя. В паспорте указываются допустимые виды топлива.

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Для их получения спрессовывают отходы мебельной промышленности, солому, торф, шелуху подсолнечника. В составе нет химических компонентов, вредных для человека.

Брикеты удобно хранить, они долго и ровно горят, давая в 2 раза больше тепла, чем сухие дрова. Зольность — на минимальном уровне (не более 3%).

– RUF или «кирпичики»;

– NESTRO — цилиндры, с полостями и без;

– Pini&Kay или многогранники с 4, 6 или 8 гранями.

От брикетов пеллеты отличаются только размерами. Способ изготовления и материал-основа — те же. Сырье измельчается до состояния пыли, потом перемешивается с лигнином и прессуется в гранулы.

Пеллеты горят в котлах и печах, каминах, барбекю. Потребителям предлагаются и специализированные пеллетные котлы с автоматической загрузкой. Они способны работать без внимания оператора и отапливать не только частные, но и многоэтажные дома, и производственные цеха.

– при сгорании 1 кг топлива образуется 4500 ккал тепла. Это значительно больше, чем у дров;

– отсутствие в составе вредных примесей, искусственных компонентов;

https://www.youtube.com/watch?v=playlist

– не требуются особые условия для хранения;

– не требуется частая загрузка печи или котла. Пламя — ровное.

Недостаток пеллет — высокая цена, обусловленная сложной технологией изготовления.

Актуальность древесины обуславливается доступностью, низкой зольностью (не более 3%) и высокой теплоотдачей.

Объем получаемого тепла определяется породой и влажностью дерева. Если влажность достигает 25-30% с каждого килограмма дров можно получить до 2500 ккал тепла. Если же дерево просушить до 20% влажности, теплоотдача повышается до 3300 ккал/кг.

Уголь — результат прессования, тепловой обработки органики в течение тысяч лет. Чем старше угольный пласт, тем больше в нем углерода. Самым старым считается антрацит. Каменный уголь моложе, а бурый — самый молодой в сравнении с иными породами.

Жидкое топливо. Виды жидких топлив

Теплотворная способность и влажность определяются возрастом ископаемого.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

В буром угле больше всего воды. И он дает меньше всего тепла, при этом негативно воздействует на окружающую среду. При сгорании происходит частичное спекание угля с образованием больших объемов шлака и золы. Еще один недостаток угля — значительное содержание серы, разрушающей детали из металлов. В качестве самостоятельного топлива бурый уголь используется крайне редко.

Значительная часть отопительных агрегатов для частных домов работает именно на угле (антраците и каменном) из-за его высокой теплоотдачи.

Check Also

Сорт арбуза продюсер

Содержание1 Характеристика и описание арбуза сорт Продюсер: выращивание, сбор и хранение1.1 История селекции1.2 Уход и …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector