Annonsering på portalen

Användning av miljövänliga bränslen. Vätgas är ett miljövänligt bränsle.” "Väteenergi är en fråga om en nära framtid" Jämförelse av miljöprestanda för olika typer av fossila bränslen

referensinformation

Tillverkningen av miljövänlig bensin, som uppfyller allt strängare standarder, kräver stora investeringar i modernisering av befintliga isomeriseringsanläggningar och konstruktion av nya anläggningar för tillverkning av fordonskomponenter.

Relevans för bensinisomeriseringsenheter. Miljövänlig bensin. Ekologiskt bränsle.

Bland alla processer för tillverkning av fordonskomponenter under de senaste åren har processen för isomerisering av lätta bensinfraktioner blivit den mest populära. Detta beror på ett antal faktorer och indikatorer ( bord 1).
I länder med tekniskt avancerad oljeraffinering har isomeriseringsprocessen alltid varit av stor betydelse. Men med införandet av stränga miljökrav för innehållet av bensen och aromatiska kolväten i motorbensin har kraven på isomeriseringsteknik ökat avsevärt och kommit ner till följande:

  • Erhålla isomerizat med ett oktantal av 85 till 92 poäng (IOC);
  • Viktning av råvaror och isomerizat;
  • Hög driftsäkerhet, motståndskraft mot verkan av mikroföroreningar och regenerering av katalysatorn;
  • Optimering av kapital- och driftskostnader.

Tabell 1. Faktorer för attraktionskraft för investeringar i bensinisomeriseringsprocessen

I Ryssland och länderna i före detta Sovjetunionen började användningen av bensinisomerisering vid oljeraffinering mycket senare. Tio Isomalk-2 lätt bensinisomeriseringsenheter är i drift i slutet av 2013. Grafen nedan visar dynamiken i lanseringen av bensinisomeriseringsenheter i Ryssland.

Kan bilbränsle vara miljövänligt?

Denna fråga blir mer och mer aktuell i dagens samhälle.

Vägtransporter orsakar irreparabel skada på miljön. I Ryssland kommer 89 % av 35 miljoner ton skadliga utsläpp från olika fordon från bilar, 8 % från järnvägar, 2 % från flygtransporter och 1 % från vattentransporter.

Andelen fordonsutsläpp av den totala mängden luftföroreningar i landet är idag 43% i genomsnitt, och i Moskva - dubbelt så mycket. Miljömässigt ogynnsamma områden upptar cirka 15 procent av landets territorium, där cirka 70 % av befolkningen bor. Koncentrationsnivån av kväveoxider, kol och andra skadliga ämnen på gatorna i stora ryska städer är 10-18 gånger högre än de högsta tillåtna koncentrationerna.

Huvuddelen av utsläppen av skadliga ämnen till atmosfären kommer från avgaserna från förbränningsmotorer. Således tar bara en personbil årligen upp mer än 4 ton syre från atmosfären och släpper ut cirka 800 kg koloxider, cirka 40 kg kväveoxider och nästan 200 kg olika kolväten med avgaser. Avgaser från motorer innehåller en komplex blandning, det finns mer än tvåhundra komponenter, bland vilka det finns många cancerframkallande ämnen, till exempel blyoxider, tetraetylbly, etc.

För att lösa miljöproblem i nästan alla utvecklade länder i världen har åtgärder vidtagits för att reglera utsläppen av skadliga komponenter i avgaser från bilar till atmosfären, och miljövänligheten hos transporter på designstadiet är i nivå med dess konsumentkvaliteter. och säkerhet. Så för närvarande, i USA och EU-länder, har Euro-4-standarder införts, vilket avsevärt har skärpt kraven på högsta tillåtna koncentrationer av skadliga ämnen i bilavgaser under de senaste 10 åren.

Bensiner som uppfyller Euro-4- och Euro-5-standarderna kännetecknas inte bara av höga miljöparametrar, utan också av förbättrade konsumentegenskaper, som inkluderar: detonation, motoreffekt, motorslitagehastighet, sotbildning, korrosiv effekt på motorn, etc. .

Införandet av EURO-4-standarden på vägen mot att skapa miljövänliga bränslen har helt bevisat sin effektivitet när det gäller att skydda miljön ( ris. 1). Enligt Europeiska kommissionen minskade medelhalten av CO, kväveoxid (NOx) och blyföreningar i avgaserna från fordon som kördes i EU-länderna under perioden 1995 till 2010 med mer än 4 gånger, och halten bikarbonater och flyktiga organiska ämnen (VOC), svaveldioxidgas och bensen - mer än 5 gånger ( ris. 2).

Ryssland ligger långt efter när det gäller att lösa problemet med miljövänligt bränsle, vilket tydligt framgår av uppgifterna Tabell 1a.

Figur 1. Utsläpp av de viktigaste giftiga komponenterna i motorfordon


Figur 2. Dynamik för förändringar i antalet utsläpp över tid


Tabell 1a. Förhållandet mellan utsläpp av föroreningar från vägtransporter i Ryssland och Europa

Krav på miljövänlighet för bilbränsle i Ryssland regleras av en speciell teknisk föreskrift "Om kraven för bil- och flygbensin, diesel och marint bränsle, flygbränsle och eldningsolja", som godkändes av dekretet från Rysslands regering nr 11 den 27 februari 2008.

Förordningen fastställer obligatoriska krav för miljösäkerhet för bränslen som uppfyller kraven i Europaparlamentets och rådets direktiv 2003/17/ES och 98/70ES (de så kallade Euro-2, 3, 4, 5-standarderna) . Den tekniska föreskriften fastställer de minsta tillåtna kemiska och fysikaliska parametrarna för motorbensin och dieselbränsle (se. Tabell 2), samt tidpunkten för upphörande av produktionen av bränsle av en eller annan miljöklass.

Tabell 2. Minsta tillåtna kemiska och fysikaliska parametrar för motorbensin och dieselbränsle


Det kommande ikraftträdandet av kraven i de tekniska föreskrifterna som motsvarar Euro-4- och 5-specifikationerna har objektivt sett blivit ett allvarligt incitament för att öka investeringarna i moderniseringen av de viktigaste tekniska processerna i ryska raffinaderier.
Den ryska oljeraffineringsindustrins övergång till produktion av miljövänligt fordonsbränsle kräver grundläggande förändringar i produktionsteknik med höga finansiella kostnader.

För att säkerställa en grundläggande förbättring av kvaliteten på motorbensin följande uppgifter krävs:

  • minska halten av svavelföreningar i bensinkomponenter till en nivå vid vilken det är möjligt att producera kommersiell bensin med en svavelhalt på högst 50 (10) ppm;
  • avaromatisering av komponenter och begränsning av innehållet av olefiniska och aromatiska kolväten (främst bensen) till Euro-3- och Euro-4-standarder;
  • användningen av oxygenater (alkoholer och etrar), rengöringsmedel och multifunktionella tillsatser i sammansättningen av motorbensiner.

För närvarande säkerställs överensstämmelse med europeiska standarder för motorbränslen på den ryska marknaden genom användning av tillverkare av en speciell tillsats mot knackning - metyltertiär butyleter (MTBE). Denna tillsats används också flitigt i EU-länderna och har en positiv effekt på motorn: syret som finns i MTBE säkerställer fullständig förbränning och minskar därmed CO- och CH-utsläppen. En ökad halt av MTBE leder dock till en effektminskning, en ökning av utsläppen av kväveoxider och accelererar också korrosionsprocessen, därför bör andelen MTBE enligt europeiska standarder inte överstiga 15%. Dessutom är MTBE en dyr komponent och dess användning påverkar negativt prisegenskaperna hos bensin producerad enligt europeiska standarder - prisökningen jämfört med konventionell högoktanig bensin är 10%.

Ett av de mest brådskande sätten att uppnå bränslekvalitet i enlighet med europeiska kvalitetsstandarder Euro-4, Euro-5 är konstruktionen av isomeriseringsenheter. Användningen av isomeriseringstekniker vid tillverkning av bensin gör det möjligt att minska förbrukningen av MTBE, vilket i sin tur leder till en minskning av kostnaden och följaktligen priset på bensin för slutanvändare.

Målprodukten för isomeriseringsenheten är ett isomerizat, som inte innehåller bensen och andra aromatiska kolväten, inte innehåller olefiner, inte innehåller svavel, kväve, tungmetaller och oktantalet är från 83 till 92 poäng enligt forskningen metod, beroende på de tekniska scheman för processen.

Således är isomeriseringen av lätta bensinfraktioner för närvarande en av de mest populära processerna som säkerställer produktionen av miljövänlig motorbensin. En stor industriell erfarenhet har ackumulerats i användningen av olika tekniker och tekniska system. Men förbättringen av katalysatorer och teknologier fortsätter hela tiden.

Under 2000-talet blir isomeriseringsteknik baserad på sulfaterade oxidkatalysatorer allt mer populär.

Informationen i detta avsnitt tillhandahålls endast i referenssyfte och är sammanställd från olika litterära källor. Du hittar information om produkterna och tjänsterna från NPP Neftekhim LLC i avsnitten "

En i grunden ny riktning när det gäller att minska transporternas påverkan på miljön är övergången till miljövänliga bränslen. För närvarande finns det flera vanliga typer av alternativa, renare bränslen - flytande petroleumgas, naturgas, biodiesel, väte, etc.

Användningen av flytande petroleumgas kräver ingen grundläggande förändring av bilens design, utan bara dess anpassning till installationen av gasutrustning, vilket ger möjligheten att använda både bensin och gas som bränsle. Gasol är ett miljövänligt bränsle. När du använder det minskas mängden av de viktigaste skadliga ämnena i utsläppen med 2 eller fler gånger, slitaget på huvuddelarna i cylinderkolvgruppen minskas med 1,5-2 gånger, motoroljans livslängd blir längre, bränslekostnaderna reduceras med 2 gånger. Miljövänligheten och effektiviteten hos motorn på flytande gas beror på utrustningen som är installerad på bilen. Gasinsprutningssystem är de mest effektiva.

Naturgas som bränsle för fordon delas in i komprimerad, d.v.s. komprimerad (CNG) och flytande (LNG). Komprimerad naturgas innehåller metan som huvudkomponent och mindre föroreningar i andra gaser. En egenskap hos metan är att den vid normal temperatur och även högt tryck inte övergår i flytande tillstånd. För att ha en tillräcklig energireserv lagras den komprimerade gasen i höghållfasta metallcylindrar vid ett tryck på 200 MPa. Ballongerna är stora. Värmevärdet för naturgas är 10-15% lägre än bensinens värmevärde, därför minskas kraften hos en bensinmotor med 18-20% när den används på CNG. Marknaden för gasfordon i drift växer långsamt och miljöprestandan för gassystem i drift uppfyller inte kraven i moderna toxicitetsstandarder.

Flytande naturgas är mycket mer lönsamt än CNG när det gäller teknisk och ekonomisk effektivitet. I flytande tillstånd har naturgas en temperatur av -160°C; kryogena tankar krävs för att hålla den i detta tillstånd. Förvätskning av naturgas ger en minskning av dess volym med cirka 600 gånger. Detta gör det möjligt att få fördelar i jämförelse med användningen av komprimerad naturgas: att minska massan av gasutrustning på ett fordon med 3-4 gånger och volymen - med 1,5-3. Övergången till användning av LNG i vårt land hämmas av bristen på infrastruktur för att säkerställa dess produktion. Enligt inhemska experter är användningen av LNG det mest lovande sättet att använda naturgas som motorbränsle.

Användningen av gas på rullande transportmateriel kan avsevärt minska toxiciteten: men CO 3-4, NO v - 1,2-2,0, C v H /y 1,2-1,4 gånger. När dieselmotorn körs på en gas-dieselcykel minskar röken i det fria accelerationsläget med 2-4 gånger, bullret reduceras med 8-10 dB A, motorn går mjukare och utan en specifik lukt.

Tillsammans med de uppenbara fördelarna har gasbränsle nackdelar: i gasballongbilar, jämfört med bensinbilar, ökar tjänstevikten med 400-600 kg respektive, bärförmågan minskar och kryssningsräckvidden nästan halveras. Dessutom är nätverket av gaspåfyllnings- och bensinstationer dåligt utvecklat.

Arbeten med användningen av gasbränsle utförs på många typer av transporter, men det har fått störst användning inom vägtransporter.

Biodiesel är ett alternativt bränsle som kommer från vegetabiliska oljor. Råvaran för produktion av biodiesel kan vara olika vegetabiliska oljor (raps, sojabönor, jordnötter, palmer, använda solros- och olivoljor samt animaliska fetter).

Biodiesel kan användas i konventionella förbränningsmotorer, antingen ensamt eller blandat med dieselbränsle, utan att göra ändringar i motorkonstruktionen. Biodiesel har ungefär samma energipotential som mineraldieselbränsle och har ett antal betydande fördelar - det är giftfritt, innehåller praktiskt taget inte svavel och cancerframkallande bensen, sönderfaller under naturliga förhållanden och ger en betydande minskning av skadliga utsläpp till atmosfären under förbränning.

Men med alla de positiva aspekterna av biobränslen bör det noteras att odling av växter som fungerar som komponenter i biodiesel kan ha en extremt negativ inverkan på miljön. I synnerhet tillåter inte Europas territorium långvarig växtföljd med en ökning av förbrukningen av biodiesel. Som ett resultat kan det hända att lösningen på problemet med att minska luftföroreningarna från avgaser från fordon kommer att förvärra andra problem - jordförstöring, livsmedelsproduktion, utrotning av olika djurarter.

Vätgas anses vara en absolut miljövänlig typ av alternativt bränsle för bilar, vars förbränning inte producerar några skadliga ämnen, bara vatten. Med hänsyn till att utsläppen av skadliga ämnen med avgaser från fordon i en metropol kan vara mer än 90%, kommer användningen av väte som bränsle att eliminera detta miljöproblem.

Många fordonsföretag runt om i världen försöker byta till vätgas i sin design. Men trots miljö- och energifördelarna med att använda väte, är användningen som bilbränsle för närvarande experimentell på grund av lagrings- och ekonomiska genomförbarhetsproblem.

Utnyttjande, eller neutralisering, av skadliga utsläpp. Att minska mängden skadliga utsläpp från fordon uppnås för närvarande genom att utrusta motorer med avgasneutraliserings- och reningssystem. Kända vätske-, termiska, katalytiska, kombinerade omvandlare och sotfällor.

Funktionsprincipen för flytande neutralisatorer är baserad på upplösningen eller kemisk interaktion av giftiga komponenter i avgaser när de passerar genom en vätska av en viss sammansättning - vatten, en vattenlösning av natriumsulfit, en vattenlösning av bikarbonat av soda. Passage av dieselavgaser genom vatten leder till en minskning av lukten, aldehyder absorberas med en effektivitet på 0,5 och effektiviteten för sotavlägsnande når 0,6-0,8, medan innehållet av bensapyren reduceras något.

Nackdelarna med flytande neutralisatorer inkluderar en stor massa och dimensioner, behovet av frekventa förändringar i arbetslösningen, ineffektiviteten av CO-rening, låg effektivitet i förhållande till NO r

En termisk omvandlare (efterbrännare) är en förbränningskammare, som är placerad i motorns avgaskanal för efterbränning av produkterna från ofullständig förbränning av bränsle. Samtidigt minskar kolväteutsläppen i avgaserna med cirka två och kolmonoxid - med 2-3 gånger. Nackdelarna med värmeomvandlare i miljöhänseende är en ökad halt av NO i avgaserna.

I katalytiska oxidativa omvandlare med ädelmetallkatalysatorer - platina, platina och palladium, platina och rodium - en tillräckligt hög oxidationshastighet av CO och S x N y. Den största nackdelen med denna typ av katalysator är den intensiva nötningen av den dyra ytan av sot med slipande partiklar av olösta metallsalter adsorberade på den, vilket leder till en minskning av enhetens effektivitet och livslängd.

För ett omfattande skydd av miljön från sot- och askaemissioner, för att minska toxiciteten hos avgaser och fordonsljud, används filter-neutralisatorer-ljuddämpare, vars arbetselement är produkter gjorda av gjuten porös aluminiumlegering.

  • Se: V. L. Gaponov, L. Kh. Badalyan, V. N. Kurdyukov, T. N. Kurenkova. Moderna metoder för att minska skadliga utsläpp från fordonsavgaser.

Överallt i världen fortsätter fossila bränslen att användas som energikälla överallt, som, även om de förbättras för varje år, förblir ett av de största miljöproblemen, men föroreningar från avgaserna. Detta får forskare och ingenjörer att fundera över möjligheten att använda alternativa bränslen som andra energikällor.

Det finns många sådana utvecklingar, men inte så många typer av miljövänliga bränslen går in i serieanvändning.

tryckluftstryck

Det pneumatiska ställdonet utvecklades nästan samtidigt i Frankrike och Indien. Nu massproduceras redan sådana bilar. För rörelse används den kraft som genereras av tryckluft. Ett sådant fordon utvecklar en hastighet på upp till 35 km / h (med en liten mängd bränsle upp till 90 km / h). Förbrukningen av tryckluft i bensinekvivalent är cirka en liter per 100 kilometer.

alkohol motor

Etanol eller etylalkohol är ett av de vanligaste alternativa bränslena. I USA och Brasilien säljer cirka 32 000 bensinstationer etylbränsle. Mer än 230 miljoner fordon över hela världen använder den. Ämnet som erhålls under jäsning av olika grödor ger en tillräcklig mängd energi, och dess förbränningsprodukter orsakar ingen skada på miljön.

Biodiesel eller vegetabilisk olja energi

Konstruktionen av en dieselmotor är i sig mer effektiv än en bensinmotor. Och fyller du den med vegetabilisk olja så är den också miljövänlig. Vi pratar om specialbearbetad olja. Du kan få sådant bränsle även hemma med enkla tekniska processer. Denna teknik har många fördelar: det finns inget behov av att ändra designen av motorer på redan monterade bilar, förnybara resurser används för dess produktion och avgaserna är helt säkra för miljön.

Vätgasmotor

I början av 2000-talet utvecklades en vätgasmotor. Teknologiskt kan vätebränsle även användas i en konventionell förbränningsmotor, men då sjunker effekten med 60 - 82%. Om du gör de nödvändiga ändringarna i tändsystemet, kommer tvärtom kraften bara att öka med 117%, i det här fallet leder en ökning av utflödet av kväveoxid till förbränning av kolvar och ventiler, och reaktionen av väte med andra material leder till snabbt motorslitage. En förbättrad version av den i framtiden kan möjligen till och med använda vatten som bränsle. Dessutom är väte mycket flyktigt, så det är svårt att lagra det i flytande form i en BMW Hydrogen-bränsletank ( bilen på bilden) på bara en vecka utan användning avdunstar en halv tank med vätebränsle.

elektrisk motor

Det finns en typ av motor som inte producerar några avgaser alls - elektrisk. Tekniken börjar sin historia på 1800-talet. Elmotorns popularitet främjades av spårvagnar och trolleybussar som stadstransporter, men i det här fallet behövde transporten en elektrisk likström i form av ledningar. Elbilen blev aldrig populär vid den tiden, även om den dök upp tidigare än bilen med förbränningsmotor. Nu massproduceras elfordon, elektriska bensinstationer för dem utrustas i städer och tekniken vinner popularitet.

hybridbil

Särskilt populära är hybridbilar med samtidig användning av en elmotor och en förbränningsmotor, vilket gör att bilen kan köras både från en elektrisk laddning och från konventionellt bränsle. Hybridbilar, naturligtvis, inte helt befria atmosfären från skadliga utsläpp, men minska mängden avgaser, samtidigt som du kan avsevärt spara bränsle och minska prestanda.

Bränsle-, energi- och miljösituationen i Ryska federationen och i världen indikerar att naturgas som används som motorbränsle är ett verkligt alternativ till flytande kolvätebränslen. Detta följer av metans fysikalisk-kemiska egenskaper: ett högt oktantal, ett brett antändningsområde när det gäller överskottsluftförhållandet, förmågan att bilda en blandning som är homogen med luft, låg fotokemisk aktivitet och i framtiden lägre toxicitet för avgaser. jämfört med diesel. Naturgas är dock bara ett miljövänligt bränsle när problemen med organisationen av motsvarande arbetsprocess och den utrustning som tillhandahåller den är lösta.[ ...]

DAEC diesel arktiskt miljövänligt bränsle.[ ...]

Det visade sig också att användningen av "miljövänligt" bränsle (naturgas, väte) inte löser problemet med kväveoxidutsläpp, utan tvärtom, när man använder vätebränsle, förvärrar det det.[ ...]

Användningen av petroleumprodukter som bränsle leder till miljöföroreningar genom förbränningsprodukter, inklusive svavelföreningar (SO2 och BO3). Oljeraffinering tar bort det mesta av svavlet från produkter som fotogen och bensin. Till skillnad från olja och kol innehåller naturgas praktiskt taget inget svavel. I detta avseende är gas ett miljövänligt bränsle.[ ...]

Specifikationer har antagits för diesel miljövänligt sommarbränsle (DLECH) utan begränsning av innehållet av aromatiska kolväten och DLECH-V med en begränsning av innehållet av aromatiska kolväten, samt diesel arktiskt miljövänligt (DAEF) med en begränsning på innehåll av aromatiska kolväten (tabell 4.51).[ .. .]

KG med hög halt av organiska ämnen bearbetas till miljövänligt bränsle; karbonater eller hydroxider av alkali- och jordalkalimetaller tjänar som neutraliseringsmedel. När blandningen värms upp utan tillgång till luft bildas sulfider av motsvarande metaller, som vid förbränning av bränsle oxideras till sulfater, vilket avsevärt minskar övergången av svavel till gasformiga föreningar. Energivärdet för pannbränsle ökar när koldamm och andra kolvätekomponenter läggs till KG /25/.[ ...]

Enligt experter kommer förbrukningen av väte som ett miljövänligt bränsle år 2020 att öka med 12...17 gånger.[ ...]

Dessutom beslutades det att ekonomiskt intressera förare att överföra sina bilar till miljövänligt bränsle. Enligt propositionen ska kostnaden för gas vara betydligt lägre än kostnaden för bränsle från petroleumprodukter.[ ...]

Värmevärdet för väte som en lovande energibärare är 3 gånger högre än för kolvätebränsle. Väte är ett miljövänligt bränsle, till skillnad från traditionella naturliga bränslen innehåller det inte svavel, damm eller tungmetaller. Vid förbränning förvandlas väte till vattenånga. Den enda skadliga föreningen under dessa förhållanden kan vara kväveoxider, som bildas på grund av oxidation av atmosfäriskt kväve vid särskilt höga förbränningstemperaturer. Detta negativa fenomen kan relativt lätt lokaliseras av vissa katalysatorer. Vätgas lämpar sig inte bara som bränsle, utan också som en universell energiackumulator, som därmed kan transporteras och användas inom olika energisektorer.[ ...]

Luftföroreningarna minskar också när bensin ersätts med flytande gas. Speciella tillsatser-katalysatorer används för flytande bränsle, vilket ökar fullständigheten av dess förbränning, bensin utan blytillsatser. Nya bränslen utvecklas. Så i Australien testades ett miljövänligt bränsle, som innehåller 85% dieselbränsle, 14% etylalkohol och 1% ett speciellt emulgeringsmedel som ökar fullständigheten i förbränningen av bränslet. Arbete pågår med att skapa keramiska motorer för dieselmotorer som ska göra det möjligt att höja bränslets förbränningstemperatur och minska mängden avgaser. A. utrustade med speciella elektroniska enheter har redan dykt upp i Japan och Tyskland, vilket ger en mer komplett förbränning av bränsle.[ ...]

Vår tids mest angelägna uppgift är att minska luftföroreningarna från bilars avgaser. För närvarande pågår ett aktivt sökande efter ett alternativt, mer "miljövänligt" bränsle än bensin. Utvecklingen av bilmotorer som drivs av el, solenergi, alkohol, väte, etc.[ ...]

Under de senaste decennierna har gasindustrin huvudsakligen utvecklats i Ryssland och förbrukningen av naturgas vid termiska kraftverk har ökat intensivt. Det bör noteras att gas i Ryska federationen är det billigaste och mest miljövänliga bränslet. Under dessa förhållanden är problemet med askinsamling vid TPP i Ryssland ännu inte särskilt akut. Produktiviteten hos utvecklade naturgasfält i landet kommer dock att börja minska inom en snar framtid. Detta beror på att det i framtiden verkar omöjligt att under utvecklingen av nya gas- och gaskondensatfält hålla gasproduktionen på den erforderliga konstanta nivån. I enlighet med gällande bestämmelser kan denna period pågå 12-15 år. Samtidigt, som praxis med att utveckla fälten Orenburg, Medvezhye, Urengoy och Yamburg har visat, är en sådan varaktighet av kontinuerlig produktion under utvecklingen av nya fält inte rationell, den tar inte hänsyn till framtida generationers intressen. På fig. Tabell 2.1 visar gasproduktionsplaner per fält för perioden 1970-2030. De visar att efter att ha nått den maximala gasproduktionen sker en gradvis och systematisk minskning av den. Endast vid Medvezhyefältet var det möjligt att upprätthålla maximal gasproduktion i cirka 15 år, och sedan skedde en intensiv minskning av den.[ ...]

Med hänsyn till tillväxten i produktionen som började 1999 och ökningen av utsläppen av föroreningar från företag i huvudbranscherna - miljöföroreningar, samt en möjlig betydande ökning av utsläppen från termisk kraftteknik i samband med den planerade överföringen av flera dussin stora värmekraftverk och statliga distriktskraftverk från miljövänligt bränsle - naturgas - på kol och eldningsolja kan man förvänta sig en betydande försämring av atmosfärsluftens kvalitet. För att prioritera hälsointressena för befolkningen i landet och bevarandet av den naturliga miljön är det nödvändigt att stärka verksamheten för den statliga miljöexperten, statlig miljökontroll över företag, behandlingsanläggningar samt kontroll över kvaliteten på atmosfärisk luft i städer och industricentra.[ ...]

De främsta luftföroreningarna inkluderar koldioxid, kolmonoxid, svavel och kvävedioxid, samt små gaskomponenter som kan påverka temperaturregimen i troposfären: kvävedioxid, halokarboner (freoner), metan och troposfäriskt ozon. Volymen av utsläpp av föroreningar till atmosfären från stationära källor i Ryssland är cirka 22-25 miljoner ton per år. Volymen av dessa utsläpp under de senaste 10 åren har årligen minskat med 300-600 tusen ton.Minskningen av utsläpp beror främst på den omfattande nedgången i industriproduktionen, särskilt inom gruv- och resursförädlingsindustrin. En positiv roll i dessa förhållanden spelades av den relativa stabiliteten i produktionen och användningen av gas - ett miljövänligt bränsle.

För närvarande utvecklar Fuel Technologies Corporation alla typer av bränslen, inklusive utveckling och produktion av högoktanigt bränsle för racingmotorer. Vi studerar nya principer inom förbränningsteori och letar efter förnybara råvaror, vilket är viktigt ur miljösynpunkt.

Vårt företag tillverkar olika typer av racingbränslen och tillsatser för seriella typer av bensin, vilket avsevärt kan minska skadliga utsläpp till atmosfären. Våra experter kommer alltid att informera dig i detalj om alla funktioner hos en viss typ av bränsle som produceras av vårt företag.

TOTEK är bränsle- och informationsteknologi, ekologi och ekonomi, ett företag skapat med direkt deltagande av forskare, utvecklare av raket- och rymdbränslen. Den bästa vetenskapliga och tekniska utvecklingen inom bränsleteknik är involverad i vårt företags arbete.

TOTEK är en sökning, utveckling och implementering av miljövänliga typer av bränslen och miljövänlig produktion av detta bränsle, såsom modern bränsleteknik och så vidare. Olja är slöseri med forntida liv, men vi kan förvandla slöseri från modernt liv till nytt bränsle.

Kolsyrade drycker kan bli grönt bränsle

Amerikanska forskare har skapat ett batteri som går på läsk som en del av ett projekt för att utveckla en miljövänlig typ av bränsle.

Den nya enheten, som går på nästan alla typer av socker, kan användas som en bärbar mobiltelefonladdare. Louis University-forskare i Missouri tror att deras uppfinning så småningom kan ersätta litium i batterierna i många små elektroniska enheter, inklusive datorer.

Den biologiskt nedbrytbara vätskan innehåller enzymer som omvandlar bränslet – i det här fallet socker – till elektricitet och lämnar vatten som den huvudsakliga biprodukten.

På kort sikt förutspås en ökning av kolets roll i landets bränsle- och energibalans, vilket beror på dess stora reserver. Miljörestriktioner (särskilt efter ratificeringen av Kyotoprotokollet) kräver dock utveckling och implementering av ny miljövänlig kolteknik som säkerställer en hög fullständighet av bränsleanvändningen med lägsta möjliga miljöpåverkan.

Användningen av suspensionskolbränsle är en verklig möjlighet att ersätta inte bara "smutsigt" kol och ineffektiva metoder för dess förbränning i skiktade ugnar, utan också knappa flytande och gasformiga bränslen.

Problemet är särskilt akut i kolregionerna i Ryssland, där en stor mängd brutet kol, som presenteras i form av fint kolslam, ackumuleras i hydrauliska soptippar och sedimenteringstankar runt kolgruvor och kolbearbetningsföretag. Detta problem löses som regel på det mest primitiva sättet. Gruvbiflod, processvatten från anrikningsanläggningar med fina kolpartiklar släpps ut i ytsedimentationstankar, som regelbundet rengörs med en mekanisk-hydraulisk metod, och återgruvat kolslam släpps antingen ut i förbrukad gruvdrift eller i närliggande raviner och reservoarer . I vissa fall torkas flotationsavfall och förvaras på fria områden.

Omvandlingen av slam till ett transportabelt och tekniskt bekvämt vatten-kolbränsle (WCF) kommer att göra det möjligt att få en betydande ekonomisk effekt och dramatiskt förbättra miljösituationen i regionerna. Samtidigt måste det resulterande bränslet och tekniken för dess användning uppfylla de stränga kraven på den moderna marknaden: ekonomisk konkurrenskraft och lägsta möjliga farliga miljöpåverkan på miljön under dess produktion och användning.

Med tanke på att kostnaden för den genererade termiska energin är från 40 till 70 % av kostnaden för bränslekomponenten, är en minskning av kostnaden för bränsle eller dess specifika förbrukning en viktig faktor för att få en ekonomisk effekt.

Vatten-kolbränsle (VUT) är ett dispergerat system som består av finfördelat kol, vatten och ett mjukningsmedel: VUT-sammansättning: kol (kl. 0-500 mikron) - 59-70%, vatten - 29-40%, mjukgörare - 1 % antändningstemperatur - 450-650°C; förbränningstemperatur - 950-1050°C;

har alla de tekniska egenskaperna hos flytande bränsle: transporteras i väg- och järnvägstankar, rörledningar, tankbilar och tankfartyg, lagrade i slutna tankar;

behåller sina egenskaper under långvarig lagring och transport;

explosions- och brandsäker.

De strategiska målen för införandet av suspensionskolbränsle är:

minimering av kostnader för återuppbyggnad av befintliga värmekraftsystem;

öka den ekonomiska och miljömässiga effektiviteten för termiska kraftsystem och skapa ekonomisk motivation att överge användningen av eldningsolja, naturgas och kol med skiktad förbränning;

öka tillförlitligheten och garanterad prestanda hos värmekraftsystem;

förbättra energitryggheten för slutkonsumenter.

För att brett införa miljövänligt vatten-kolbränsle, samt för att organisera produktionen av kolbriketter och brikettanläggningar, undertecknades ett samarbetsavtal mellan SPC "Ekotechnika", "Sibekotekhnika" (Novokuznetsk) och Belovsky Mining Equipment Plant (BZGSHO).

Uppgifter sattes - att utveckla och tillhandahålla, enligt order från företag, produktion av modulära installationer för beredning av CWF baserade på kol- och kolslam och tekniska komplex för att erhålla prisvärd termisk och (eller) elektrisk energi under dess förbränning. Samtidigt, med hänsyn till det faktum att en brikettanläggning för produktion av brikettbränsle från kol och kolslam redan har skapats vid BZGSHO, är uppgifterna att organisera tillverkningen av den nödvändiga uppsättningen utrustning för att slutföra modulära CWF-förberedelser anläggningar, briketteringsanläggningar och tekniska komplex, tillhandahållande av relaterad utrustning, montering av utvecklade komplex och utbildning av driftpersonal.

motorfordons miljöförorenande bränsle


I det första skedet installerades och togs i drift vid anläggningen ett tekniskt pilotkomplex för beredning av CWF och dess förbränning.

För närvarande bereds också suspensionskolbränsle från kolslam från hydraulisk gruvdrift vid en pilotanläggning vid Tyrganskaya-gruvans pannhus. Pannan KE-10-14S överfördes till sameldning av gruvkol och VUT. Överskottsbränsle transporteras till pannhuset i OAO Khleb (Novokuznetsk), där olje-gaspannan KP-0.7 har överförts till VUT. Den operativa erfarenheten från driften av olika pannor som drivs med suspensionsbränsle både sommar och vinter (vid temperaturer upp till -42°C) visade den höga effektiviteten av att använda en ny typ av flytande bränsle från kol.

Miljöfördelarna med VUT framför andra typer av bränsle uppskattades mycket av den representativa kommissionen under den första allryska tävlingen för ryska ekologiska innovationer som hölls 2005. Projektet "Miljövänlig teknik för integrerat bortskaffande av slam och flotationsavfall från kolberedningsanläggningar genom förbränning av slurrybränsle", presenterat av CJSC NPP Sibekotechnika, vann första platsen.

Införandet av effektivare och miljövänligare tekniker i energisektorn är en av de prioriterade uppgifterna idag. Detta beror både på behovet av att spara energiresurser på alla möjliga sätt och för att skydda miljön - ett problem som kommer att förvärras ännu mer på grund av den förväntade minskningen av tillgången på naturgas till ryska kraftverk och en ökning av deras konsumtion av kol. Rapporterna som presenterades vid den femte delen av den internationella vetenskapligt-praktiska konferensen "Ecology of Energy-2000" ägnades åt dessa frågor.

Den planerade minskningen av tillförseln av gasbränsle till ryska kraftverk under de kommande åren tvingar kraftingenjörer att påbörja ett storskaligt arbete för att ersätta naturgas med kol och andra typer av fast bränsle, och att införa ny teknik, inklusive de relaterade till användningen av förnybara energikällor. Ökningen av kolförbrukningen vid termiska kraftverk, särskilt med traditionella metoder för förbränning, kommer oundvikligen att medföra negativa miljökonsekvenser; övergången till förnybara energikällor kommer att kräva stora initiala kostnader, även om de, som experter tror, ​​snabbt kan betala sig. Med ett sådant alternativ är lågkostnadsmetoder och energiteknologier som utvecklats av inhemsk vetenskap och teknik, liksom världserfarenhet i dessa frågor, av intresse.

Rapporterna som presenterades på konferensen om de ämnen som anges i artikelns titel kan delas in i två grupper:

  • - ägnas åt teknik för att erhålla, förbereda för förbränning och korrekt förbränning av bränslen;
  • - ägnas åt nya energikällor och metoder för dess omvandling.

Från rapporterna från den första gruppen tilldrogs sektionsdeltagarnas uppmärksamhet, särskilt av rapporten från E.A. Evtushenko et al "Ny teknik för användning av fasta bränslen i energisektorn" (Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk-Energo). Författarna till rapporten föreslog och testade en originalteknik för framställning och förbränning av en flytande komposit bestående av en blandning av kol och torv. Enligt denna teknik skickas en speciellt framställd suspension av koldamm i vatten till en disperger-kavitator, varefter den blandas med en vattenhaltig suspension av krossad torv, också förbehandlad i en disperger-kavitator. I båda fallen måste innehållet av vätskefasen i suspensioner vara minst 15 volymprocent. Vid behov kan olja eller eldningsolja också tillsättas till den resulterande blandningen. På grund av variationen av komponenterna, intensiteten av bearbetningen av var och en av dem och sammansättningen som helhet erhålls ett miljövänligt flytande bränsle av en given kvalitet. Den kan användas både som huvudbränsle och som startmotor. Erfarenheten av att bränna kompositbränsle visade sig vara mycket framgångsrik.

I rapporten från G.N. Delyagin "Miljövänligt bränsle ECOVUT - ett sätt att dramatiskt förbättra miljösituationen i energisektorn i Ryssland" (GUP "Scientific and Production Association" Gidroturboprovod ", Moskva), det föreslogs att använda vatten-kolbränsle skapat på basis av kol, istället för naturgas, i pannorna i värmekraftverk och pannhus som för närvarande är i drift, egenskaper som konsumenterna kräver. ECOVUT-bränsle är ett billigt, miljövänligt bränsle, vars produktionsteknik skapades under det senaste decenniet vid NPO Hydrotruboprovod. Under produktionen av detta bränsle, som ett resultat av den mekanokemiska aktiveringen av dess ursprungliga komponenter, förstörs strukturen av kol som en naturlig "sten"-massa nästan helt. Kol sönderdelas till separata organiska och mineraliska komponenter med hög ytreaktivitet till följd av sådan bearbetning av fast bränsle. Källvattnet, som har en tillhörande struktur, genomgår även ett antal omvandlingar under produktionen av ECOVUT, vilket resulterar i bildandet av ett dispersionsmedium mättat med joniska komponenter. Därför är ECOVUT-bränsle ett mycket stabilt bränsle, explosions- och brandsäkert; under långtidslagring i lagertankar bildas aldrig ett tätt sediment.

När ECOVUT förbränns finns det ingen kolmonoxid, sekundära kolväten, sot och cancerframkallande ämnen i förbränningsprodukterna; bildandet och utsläppet av mikronpartiklar, svaveloxider och kväveoxider minskar drastiskt. Nivån på kväveoxidutsläpp överstiger som regel inte 0,08-0,1 g/MJ, vilket är 50-60 % av den tillåtna nivån. Priset på ECOVUT-bränsle beror avsevärt på priset på de ursprungliga råvarorna (kol, vatten, kemikalier). Andelen initialt kol (per 1 ton bränsleekvivalent) av kostnaden för ECOVUT-bränsle är 40-60 %. Den totala kostnaden (per 1 tce) för ECOWUT-bränsle, redo att användas och som inte kräver några förberedelser från konsumenten, överstiger priset på det ursprungliga kolet (även per 1 tce) med endast 5-18 %. Enligt uppgifter för 1999, om priset på initialt stenkol från konsumenten är 300 rubel/t (460 rubel/tce), kommer priset på ECOVUT-bränsle att vara från 290 till 325 rubel. för 1 ton (480-540 rubel/tce). Tekniken för beredning och förbränning av ECOWUT har testats vid ett antal TPPs i Ryssland, inklusive Irkutsk CHPP-11, Semipalatinsk CHPP-2, etc. Metoden att bränna ECOWUT-bränsle i en fluidiserad bädd har testats på värmepannan HP -18 av ett pannhus i Ulyanino, Moskva-regionen. Bränslepannan ECOWUT har tagits i permanent drift.

Förbränning av fluidiserad bädd har diskuterats i ett antal rapporter. Erfarenheterna av att bränna kol och brännbart avfall vid USTU:s experimentella industripanna med en cirkulerande fluidiserad bädd (CFB) diskuterades av A.P. Baskakova, S.V. Dyukina och andra CFB-pannan från USTU med en termisk effekt på 11,6 MW är designad för förbränning i CFB-läge av ett antal typer av kol: Berezovsky B-2, Kuznetsky T, Bulanashsky G, avfall från teologisk kolanrikning. Data som erhölls under experimentell förbränning användes i utvecklingen av ett projekt för rekonstruktion av KVTS-10-pannan. En liten virvelbäddspanna med en kapacitet på 1 MW har utvecklats, speciellt designad för installation i befintliga bäddpannor för efterförbränning av slagg och flygaska som lämnar huvudpannans ugn.

Problemen med miljösäkerhet under förbränning av lågvärdiga bränslen och bortskaffande av brännbart avfall i virvelbäddsugnar diskuterades i rapporten från anställda vid Ural State Technical University B.V. Berga m.fl. Experimentellt beroende av koncentrationen av kväveoxider i rökgaser på temperaturen hos den fluidiserade bädden och koefficienten för överskottsluft under förbränning av Neryungri och Kizelovsk kol presenteras. Det har konstaterats att koncentrationen av kväveoxider i rökgaserna ökar med ökande temperatur i den fluidiserade bädden. Samtidigt minskar närvaron av svavel i bränslet avsevärt utbytet av kväveoxider, eftersom de samtidigt med deras bildning används för ytterligare oxidation av svaveloxider:

  • 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
  • 2NO + SO2 = N2O + 2SO3.

Användningen av lågtemperatursvirvelbäddsteknik kan till stor del lösa problemet med att minska utsläppen av svaveloxider till atmosfären. För att göra detta införs lämpliga tillsatser (kalksten eller dolomit) i den fluidiserade bädden, som binder svavel till sulfat enligt reaktionerna:

CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0,5O2 = CaSO4.

Möjligheten att använda en fluidiserad bädd för att undertrycka bildningen av dioxiner övervägdes. Genomsnittliga utsläpp av dioxiner från värmekraftverk är enligt författarna 2,5 ng/m3, vilket är 2,5 gånger högre än de tillåtna. Det bör dock noteras att i termer av totala dioxinutsläpp ligger värmekraftverk på fjärde plats bland olika källor (enskilda uppvärmningsanordningar, gamla avfallsförbränningsanläggningar och fordon) och deras andel är 0,13 % (exklusive kraftverk som bränner olika avfall). . Enligt författarna till rapporten kan en låg nivå av dioxiner i förbränningsprodukter erhållas genom enstegsförbränning av bränsle (och avfall) i virvelbäddsugnar, men för detta är det nödvändigt att tillhandahålla en regim som skulle öka bosättningen tid för förbränningsprodukter i skiktet.

En ny teknik för kolförbränning med högtemperaturförvärmning av koldamm, utvecklad vid Siberian Thermal Engineering Research Institute (JSC SibVTI), presenterades i rapporten av V.V. Bely m.fl. Med denna teknik minskar kväveoxidutsläppen genom att förvärma koldamm till 850 grader. C under förhållanden av en reducerande miljö, när kvävet går in i ett fritt tillstånd (N2), följt av stegvis förbränning av hett koldamm. Baserat på de experimentella data som erhållits konstruerades en industriell pilotpannaenhet vid Minusinsk CHPP, som bör ha följande emissionsindikatorer (mg/Nm3): kväveoxider - upp till 200, svaveloxider - upp till 300, aska - upp till 50, dvs. följa både gamla och nya normer, samt följa de bästa internationella standarderna. Pilotpannenheten vid Minusinskaya CHPP är designad för att testa och demonstrera denna nya teknik för bränsleförbränning och gasrening. Med sin framgångsrika utveckling kan den föreslagna tekniken användas i stor utsträckning vid värmekraftverk.

Ett miljövänligt värmekraftverk med katalytisk förbränning av gasbränsle diskuterades i rapporten från A.I. Polivody, etc. (MPEI, UTEKH). ENIN och MPEI genomförde en stor mängd forskningsarbete som syftade till att utveckla ett miljövänligt katalytiskt termiskt kraftverk (KTPS), som säkerställer fullständig eliminering av utsläpp av skadliga ämnen i luftbassängen på grund av bränsleförbränning i närvaro av en katalysator. Användningen av katalysatorer gör det möjligt att utföra flamfri djupoxidation av bränsle vid temperaturer i reaktorn i intervallet 600-800 grader. MED.

Katalytiska reaktorer kan delas in i två typer: den första - med en fixerad katalysator och värmeöverföring till arbetsvätskan genom infraröd strålning, och den andra - med en fluidiserad fluidiserad bädd. Fasta katalysatorer används främst för bränsle-luftblandningar som innehåller gasformiga och ångformiga bränslen. I reaktorer med fluidiserad fluidiserad bädd sker oxidationen av gasformigt eller flytande bränsle med atmosfäriskt syre i en suspenderad massa av granuler med en diameter av 2-4 mm. Gamma-aluminiumoxid används som granulmaterial. För närvarande pågår utvecklingsarbete för att bygga den första experimentella kraftvärmekraften med en kapacitet på 2 MW för att leverera el till Kurkino Autonomous Microdistrict i Moskva. Användningen av katalytiska kraftverk istället för lågeffektiva gamla pannor kommer att avsevärt förbättra den ekologiska situationen i staden.

Den andra gruppen av rapporter relaterade till ämnet "Miljövänlig teknik som använder förnybara energikällor" - täckt: geotermisk energiteknik (rapport av O.V. Britvin, O.A. Povarov och andra från RAO "UES of Russia", NTC "Geo" MPEI, JSC " Geoterm"); gemensam koordinerad användning av sol- och geotermisk energi (G. Erdmann och J. Hinrichsen - Berlins tekniska universitet); användningen av värmepumpar för värmeförsörjning till autonoma konsumenter (G.V. Nozdrenko och andra - NSTU, OJSC Novosibirskenergo).

Vid denna del av konferensen gjordes även rapporter och rapporter om ett antal andra frågor och problem relaterade till energisektorns ekologi, inklusive förbättring av energivirvelbrännare (B.V. Berg m.fl. - USTU); miljöskydd under transport och lagring av fasta bränslen vid termiska kraftverk (V.V. Demkin och V.I. Kazakov - RAO "UES of Russia" och UralVTI); sätt att utnyttja energin från transporterad naturgas utan utsläpp av skadliga ämnen till miljön (V.S. Agababov och andra - MPEI, CHPP-21 "Mosenergo", Mosenergoproekt); bedömning av effektiviteten av tekniska miljöåtgärder för olje-gaspannor (LE Egorov och andra - MPEI); alternativa lagringssystem för naturgas i absorberat tillstånd (L.L. Vasiliev et al. - Lykov Institute of Heat and Mass Transfer); förbättra metoderna för operativ kontroll av det tekniska tillståndet för utrustningen i turbinanläggningar för att minska bränsleöverbränning och skadliga utsläpp från termiska kraftverk (E.V. Dorokhov et al. - MPEI).

Ett av Sheffields bildesignföretag utvecklar ett nytt ekonomiskt och miljövänligt bränslesystem för vätgasdrivna fordon. Representanter för företaget ITM Power säger att efter utvecklingen av vätebränsle för första gången kan reproduceras i hemmet.

Det nya bränslet kan användas i bensindrivna fordon för resor upp till 25 miles, sa företaget. För längre resor är det dessutom möjligt att byta tillbaka till bensinversionen. Den första prototypen var baserad på Ford Focus.

Utvecklare på ITM Power säger att den enda faktorn som håller tillbaka sådana bilar hittills har varit kostnaden för utrustning som omvandlar vatten, platina och elektricitet till väte.

För närvarande finns det enheter av bilar som körs på vätgas i världen. Dessutom är antalet bensinstationer som kan serva sådana bilar också litet. Dessutom körs nuvarande fordon på flytande väte, vilket är svårt att lagra. Alternativt måste utbytbara bränsleceller eller elmotorer användas.

ITM Powers Ford Focus-baserade prototyp kommer att ha ett bränslesystem som kan förbränna väte i en konventionell bensinmotor.

Det tog ITM Power åtta år att utveckla ett nytt, relativt billigt sätt att producera väte. Deras patenterade tankstation använder ett unikt, lågkostnadsmaterial som minskar behovet av platina till en kostnad av cirka 1 % av kostnaden för traditionell, tidigare använd teknik.

Det nya systemet ska göra det möjligt att producera vätgas hemma. Det förväntas att i fallet med produktionen av en sådan station på en transportör kommer dess kostnad att motsvara att köpa en konventionell panna för uppvärmning av vatten. Det förväntas också att när den nya tekniken får stor spridning kommer väteekvivalenten för bensin att kosta cirka 80 cent.

Huvudelementet i systemet kommer att vara den så kallade "elektrolysatorn", som ska omvandla vatten och elektricitet till rent väte och syre. För att göra produktionen helt miljövänlig föreslås att man tar emot el med hjälp av energin från vind, ebbar och floder, solen, samt genom vattenkraftverk.