Содержание
Введение…………………………………………………………………...3
1 Альтернативные моторные топлива…………………………………...5
2 Принципы классификации альтернативных моторных топлив……..7
3 Примеры применения альтернативных моторных топлив………….17
Заключение………………………………………………………………..23
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время нефть является практически единственным источником производства моторных топлив, на получение которых расходуется около 50 % (1,7 млрд из 3,5) добываемого природного энергоносителя. Главнейшей причиной столь высокого потребления является непрерывный рост автомобильного парка во всех странах мира. Уже сейчас эксплуатируется свыше 600 млн автомобилей, а в ближайшее время их число может возрасти до 1 млрд.
В декабре 2001 года Европейская экономическая комиссия ООН приняла резолюцию, предусматривающую перевод к 2020 году 23% автомобилей на альтернативные виды моторного топлива, в том числе на природный газ - 10% парка стран Европы (23,5 млн единиц), на биогаз -8% (18,8 млн), на водород - 5% (11,7 млн).
Стало совершенно ясно, что развитие транспорта, использующего в основном нефтяное топливо, создает глобальную экологическую проблему. С выхлопными газами в атмосферу выбрасывается до двухсот различных веществ, половина из которых представляет опасность для человека и окружающей среды, причем масштабы загрязнения воздуха все время возрастают. В крупных городах доля загрязнения воздуха, в частности автомобильными выхлопами, в общем количестве вредных выбросов, поступающих в атмосферу, составляет от 80 до 95%.
Если учесть, что суммарная мощность двигателей внутреннего сгорания в целом превосходит суммарную мощность электростанций, то становится очевидным, что применение традиционных нефтяных моторных топлив на транспорте вступает в жесткое противоречие с решениями Ки-отского протокола, предусматривающими значительное сокращение выбросов СО2 и других парниковых газов.
В результате очевидного несоответствия большинства транспортных средств возрастающим экологическим требованиям при продолжающемся увеличении транспортных потоков происходит непрерывное увеличение степени загрязнения атмосферного воздуха. Загрязненность воздуха является причиной и значительного экономического ущерба.
Естественно, что ужесточение норм на содержание токсичных веществ в отработавших газах и повышение требований по улучшению топливной экономичности стимулируют исследования как по созданию принципиально новых автомобильных двигателей, отвечающих самым жестким мировым стандартам, так и по улучшению качества моторных топлив, также отвечающих современным и перспективным требованиям по эксплуатационным и экологическим показателям.
Поскольку сегодня проблема экологичности топлива приобрела самостоятельное и очень важное значение, требования, предъявляемые как к самим топливам, так и к продуктам их сгорания резко повысились. Эти требования указаны в ряде международных документов, на которые ориентируется и Россия.
Современные двигатели внутреннего сгорания ориентированы преимущественно на использование жидких топлив из нефти. Однако мировые запасы нефти не столь велики, как ресурсы твердого органического сырья, и весьма неравномерно распределены по различным регионам планеты. Эти обстоятельства создают предпосылки для разработки промышленных технологий получения моторных топлив из сырья ненефтяного происхождения.
Альтернативные моторные топлива
Получаемые из нетрадиционных видов сырья жидкие и газообразные топлива для мобильных установок называют альтернативными моторными топливами. К таким установкам относятся карбюраторные автомобильные и поршневые авиационные двигатели, автотракторные, тепловозные и судовые дизели, турбовинтовые и турбореактивные двигатели авиационной техники, газотурбинные судовые установки.
Под альтернативными моторными топливами следует понимать получаемые из нетрадиционных видов сырья жидкие и газообразные топлива, которые могут быть использованы в мобильных энергоустановках транспорта, сельского хозяйства, промышленности, строительства, коммунального хозяйства.
Целесообразность применения того или иного вида альтернативных моторных топлив определяется стоимостью и достаточными запасами соответствующих первичных ресурсов. Эти показатели могут существенно различаться для различных стран и регионов. Так, некоторые страны (Россия, Китай, США) обладают огромными запасами ископаемых углей. В стра-
нах с тропическим климатом ежегодно продуцируется значительное количество растительной биомассы.
В настоящее время, когда мировые цены на нефть непрерывно растут, уже становятся рентабельными производства, конкурентно способность, которых по отношению к природным ископаемым определялась границами стоимости, например, нефти, в 50-60 долларов. Если проявившаяся в последние годы тенденция сохранится, то не исключено, что придется подробно рассматривать в первую очередь преимущества отдельных альтернативных топлив, хотя сосуществование традиционных и нетрадиционных энергоресурсов, как уже отмечалось, сохранится еще длительное время, если экологические соображения очень быстро не станут самыми главными.
Многие виды альтернативного сырья отличаются от нефтяного более низким содержанием водорода и повышенным содержанием кислорода, азота и серы. Поэтому в процессе их переработки в альтернативные жидкие и газообразные топлива необходимо удалять нежелательные гетероатомы, минеральную составляющую и насыщать сырье водородом. Для удаления содержащихся в топливе серы, азота и кислородсодержащих соединений используют процессы гидроочистки, которые позволяют снизить до требуемого уровня содержание в топливе гетероатомных соединений и ненасыщенных углеводородов и увеличивать надежность и ресурс работы двигателя.
Использование вместо нефти твердого органического сырья (угля, сланцев, биомассы) требует применения дополнительных стадий (сушка, измельчение и фракционирование, разделение углеводородной и минеральной составляющих, отделение и утилизация шлаков), которые отсутствуют при производстве моторных топлив из нефтяного сырья.