Хорошее и плохое в сжиженном нефтяном газе для автомобилей

BELL PERFORMANCE FUEL ВИДИТ ИЗ СЕРИИ: ХОРОШО И ПЛОХО О СУГ

РЕЗЮМЕ

В Соединенных Штатах сжиженный нефтяной газ в основном используется в бытовых / промышленных системах отопления и кухонных установках, а также в крупных муниципальных транспортных флотах. В обоих случаях сжиженный нефтяной газ обеспечивает более чистое сгорание при недорогих расходах на топливо. Несмотря на то, что это гораздо более чистое топливо для сгорания, чем дизельное топливо или бензин, вопреки давнему мнению, сжиженный нефтяной газ не полностью лишен проблем с топливной экономичностью.

ВСТУПЛЕНИЕ

LPG, CNG и природный газ — это газообразное топливо, которое содержит одни и те же компоненты — пропан и бутан. LPG и «пропан» — это термины, которые взаимозаменяемы в Соединенных Штатах, но обычно они означают одно и то же — смесь 70% пропана и 30% бутана с добавлением нескольких микроэлементов (например, запах утечки газа). Смеси сжиженного нефтяного газа, продаваемые в разных штатах, включая Калифорнию, имеют несколько различных спецификаций, определяющих соотношение пропана и бутана в газе.

При переработке сырой нефти сжиженный нефтяной газ является первым компонентом, поступающим из дистилляционной башни, поэтому он всегда производится во время переработки сырой нефти для получения бензина и дизельного топлива. LPG — это газ при нормальной температуре, но обычно его охлаждают и сжимают в баллонах для хранения. Энергетическая ценность сжатого сжиженного нефтяного газа в 270 раз выше, чем у газообразного сжиженного нефтяного газа.

Использование сжиженного нефтяного газа более популярно в Европе и Азии, чем в Соединенных Штатах, потому что иностранные потребители, как правило, опережают конкурентов, чем американские потребители, когда речь идет о проблемах окружающей среды, а система распределения более развита. Использование сжиженного нефтяного газа в Соединенных Штатах в основном ограничивается домашними системами отопления, промышленными применениями (такими как вилочные погрузчики и промышленные котлы), крупными городскими автобусами и транспортными парками, а также небольшими потребительскими товарами, такими как газовые грили. Транспорт, работающий на сжиженном нефтяном газе (автомобили, грузовики и мотороллеры), гораздо более распространен в Европе и Азии.

Чтобы США могли наверстать упущенное по потреблению сжиженного нефтяного газа, необходимо будет значительно улучшить инфраструктуру распределения — заправочные станции для сжиженного нефтяного газа гораздо более распространены в Европе, чем в Соединенных Штатах. Развивающиеся страны третьего мира, такие как Китай (в настоящее время вторая по величине экономика в мире после Японии) и Индия, в значительной степени полагаются на сжиженный нефтяной газ для удовлетворения транспортных потребностей своих граждан, а также для удовлетворения растущего глобального давления, направленного на защиту окружающей среды. В ответ на это давление китайское централизованное правительство требует сокращения выбросов загрязняющих веществ на 25% в течение следующих пяти лет. В то время как Соединенные Штаты склоняются к использованию смесей возобновляемого топлива, этанола и биодизеля для удовлетворения этих требований, сжиженный нефтяной газ имеет решающее значение для выполнения требований тех зарубежных стран, которые переживают быстрый рост. ХОРОШАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СУГ ТОПЛИВЕ

Частицы сжиженного нефтяного газа имеют небольшие размеры — 3 и 4 углеродные цепи по сравнению с 8-18 + углеродными цепями, обнаруженными в бензине и дизельном топливе — и они горят очень чисто по сравнению с бензином и дизельным топливом. Это улучшенное сгорание означает меньшие выбросы углерода в двигателе и более длительный срок службы как свечей зажигания, так и смазочного масла. Это плюс для всех потребителей, которым требуется максимальная топливная ценность в своих транспортных средствах, больших и малых.

Выбросы от сжигания топлива также довольно низкие для сжиженного нефтяного газа по сравнению с популярным автомобильным топливом — выбросы несгоревших углеводородов и твердых частиц очень низкие, как и выбросы сернистых газов и оксидов азота, которые являются предшественниками смога в загрязненных городских районах. Выбросы паров (например, то, что происходит при выдаче топлива — некоторое количество топлива улетучивается в воздух) очень низки из-за необходимости использования закрытых систем подачи топлива LPG на распределительных станциях.

Сжиженный нефтяной газ имеет более низкое содержание серы, чем бензин, что снижает вероятность коррозии в системах хранения.

Эти факты делают СНГ предпочтительным топливом для потребителей, заботящихся об окружающей среде, включая местные органы власти, которые имеют мандат от своих округов и вышестоящих правительств на то, чтобы быть экологичнее. Все это сводится к тому факту, что сжиженный нефтяной газ является экологически чистым, не считая выбросов углекислого газа, которые они производят в форме CO2.

ПРОБЛЕМЫ С СУГ

Поскольку сжиженный нефтяной газ горит так чисто, большинство потребителей и даже некоторые специалисты по распределению газового топлива не понимают, что сжиженный нефтяной газ не лишен проблем с топливом или возможностей для улучшения.

Наличие автомобильного топлива в США

Ежегодно в США продается очень мало потребительских автомобилей, работающих исключительно на сжиженном нефтяном газе. Вы можете приобрести комплекты для переоборудования, которые превратят ваш обычный бензиновый автомобиль в двухтопливный автомобиль с гибким топливом, который может переключаться с бензина на сжиженный газ. Комплекты для переоборудования стоят 2000-4000 долларов. К сожалению, даже если вы решите это сделать, простая доступность автомобильных заправочных станций сжиженного нефтяного газа в США является препятствием для дальнейшего распространения этого вида зеленого топлива. В Калифорнии самое большое количество автозаправочных станций для пропана — их около 600. По всей стране только 3% использованного сжиженного нефтяного газа продается для использования в транспортных средствах.

Диапазон пробега автомобиля

Потребители в Соединенных Штатах, у которых есть автомобили с гибким топливом, работающие на сжиженном нефтяном газе, могут иметь проблемы с дальностью хода их резервуаров для сжиженного нефтяного газа. Помните, что сжатый LPG имеет другую плотность, чем бензин или дизельное топливо. Типичный автомобиль, работающий на сжиженном нефтяном газе, такой как переделанный Honda Civic 2008 года выпуска, может иметь целых 36 миль на галлон. Это отличный пробег. К сожалению, из-за характера сжатия сжиженного нефтяного газа, несмотря на 36 миль на галлон (городские 24 миль на галлон), Civic может проехать только около 185 миль с полным баком сжиженного нефтяного газа.

Накопление отложений от загрязняющих веществ с нефтеперерабатывающих заводов

СНГ, взятый непосредственно из первичного источника (земли), представляет собой чистую смесь пропана, бутана и других углеводородных газов и не содержит олефиновых примесей с двойной связью, таких как пропен (пропан с двойной связью). Чистое, чистое топливо LPG горит очень чисто, производя огромную тепловую энергию (21 000 БТЕ на фунт) с минимальным образованием осадка и вредных выбросов, таких как окись углерода.

К сожалению, часть сжиженного нефтяного газа, обычно доступного на рынке, была произведена методами крекинга на нефтеперерабатывающих заводах (для увеличения рентабельности бензина и дизельного топлива) и содержит нестабильные молекулы, называемые алкенами и олефинами. Процессы крекинга включают химическое расщепление более длинных молекул на более короткие — нефтеперерабатывающий завод расщепляет самые тяжелые молекулы (например, мазут), чтобы произвести больше бензина и дизельного топлива. В это время производятся дополнительные поставки СУГ. Но эти дополнительные емкости для сжиженного нефтяного газа не являются чистым сжиженным нефтяным газом, поскольку они содержат разбитые частицы, которые являются частью другого процесса крекинга.

Это топливо сжиженного нефтяного газа с крекингом содержит алкены (молекулы с реактивными ненасыщенными двойными связями), которые, как правило, вступают в реакцию между собой, водой и другими молекулами топлива и окружающей среды (S, O, N) с образованием полимеров с более длинной цепью, которые в конечном итоге образуют тяжелые отложения. Эти нестабильные молекулы содержат двойные связи, которые заставляют их реагировать с другими молекулами топлива и окружающей среды (включая кислород и серу) с образованием длинных молекул полимера. Эти отложения из-за более длинных цепей тяжелее и плохо растворяются в сжиженном нефтяном газе, поскольку пропан является плохим растворителем для таких частиц. Следовательно, они будут выпадать в осадок из топлива до и во время испарения. Когда это происходит, эти отложения не могут быть повторно растворены в топливе.

Эти тяжелые отложения будут накапливаться в испарителях и конвертерах, трубопроводах испарителей, топливных форсунках, дозирующих отверстиях форсунок и горелках. Это происходит независимо от того, является ли это автомобилем или системой отопления для дома, работающей на пропане. Из-за серьезности отложений они, как правило, остаются и накапливаются там, где впервые выпадают.

Влияние отложений СУГ на производительность

Когда в этих областях накапливается ил, он влияет на расход топлива и смешивание топлива с воздухом, делая систему намного менее эффективной и увеличивая выбросы. Вы также можете увидеть постепенное снижение расхода топлива системой, будь то отопительная или автомобильная. Это связано не только с тем, что отложения вызывают меньшее сжигание топлива, но и потому, что отложения могут действовать губчато, поглощая сжиженный нефтяной газ и высвобождая его более медленно с течением времени, что отличается от того, как система была спроектирована для работы.

В автомобиле, который сжигает сжиженный нефтяной газ, накопление олефинового шлама увеличивает октановое число двигателя. Это связано с тем, что эти отложения также откладываются в камере сгорания и пространствах цилиндров, изменяя объем внутри цилиндра, который частично определяет октановое число, необходимое для правильного сгорания топлива в правильном положении цилиндра. Топливо LPG обычно имеет очень высокое октановое число 96-100. Таким образом, влияние отложений на этот рейтинг фактически усиливается и больше в двигателе внутреннего сгорания, работающем на сжиженном нефтяном газе, чем в обычном бензиновом двигателе, предназначенном для работы на бензине с октановым числом 87 или 89.

Система с накоплением осадка обычно не запускается в холодную погоду. Когда отложения накапливаются в печке или автомобильной системе, они начинают влиять на то, насколько хорошо топливо испаряется и насколько хорошо оно проходит через систему подачи топлива. Это особенно актуально для сжиженного нефтяного газа зимой, который должен запускаться немедленно. Эти типы отложений будут препятствовать испарению этого топлива и его работе при низких температурах. Это может быть проблемой, если испаритель топлива загрязняется отложениями — топливо не испаряется достаточно хорошо, чтобы функционировать должным образом.

Износ оборудования

LPG, используемый в транспортных средствах (легковых и грузовых автомобилях), оказывается сухим топливом, которое не обеспечивает такой же тип смазки для критически важных компонентов подачи топлива, как жидкое топливо. Со временем водители, работающие на сжиженном нефтяном газе, склонны обнаруживать чрезмерный износ некоторых критически важных деталей двигателя. Клапаны, форсунки и уплотнительные кольца могут быть наиболее часто поврежденными деталями.

В топочных системах некоторые накопившиеся отложения могут быть абразивными и могут отламываться из-за турбулентного потока воздуха в системе подачи топлива. В этом случае они могут тереться о металлические поверхности и вызывать повреждения. Обычно это происходит медленно в течение длительного периода времени, но может привести к дорогостоящим счетам за ремонт системы.

Чтобы предотвратить чрезмерный износ автозапчастей, промышленных или бытовых отопительных печей, может быть полезно обработать сжиженный нефтяной газ смазочным материалом. Сбор воды и влаги

Вопреки внешнему виду, вода и влага могут попасть в сжиженный нефтяной газ по цепочке поставок. В этом случае топливо может быть загрязнено, потому что топливо окисляется, когда оно вступает в реакцию с кислородом в воде. Реакции окисления заставляют чистые частицы пропана / бутана реагировать и полимеризоваться (слипаться) с образованием тяжелых отложений, которые могут оседать на дно резервуара или переноситься с топливом LPG в другие резервуары для хранения, где они накапливаются и вызывают отложения в транспортных средствах и системах печей которые в конечном итоге сжигают топливо.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ

СНГ и другие сжатые газы — отличный выбор для потребителей, которым требуется чистое, относительно экологически чистое топливо, сжигающее с низким уровнем выбросов и образованием сажи. Транспортные средства, работающие на сжиженном нефтяном газе (если вы их найдете), имеют низкий уровень выбросов и проезжают большие мили на галлон (хотя количество сжиженного нефтяного газа, которое может храниться в транспортном средстве, меньше вместимости бензобака или дизельного бака). Проблемы со сжиженным нефтяным газом довольно незначительны по сравнению с биодизелем или этанолом и могут быть решены довольно легко, если поставщик топлива добавляет к нему сжиженный нефтяной газ.