Mafuta kwa magari. Liquefied, gesi iliyoshinikwa. ukandamizaji wa gesi

Katika michakato ya uzalishaji inayohusishwa na matumizi ya gesi (utawanyiko, kuchanganya, usafiri wa nyumatiki, kukausha, kunyonya, nk), harakati na ukandamizaji wa mwisho hutokea kutokana na nishati iliyotolewa kwao na mashine zinazobeba jina la jumla. mgandamizo. Wakati huo huo, uzalishaji wa mimea ya compression inaweza kufikia makumi ya maelfu ya mita za ujazo kwa saa, na shinikizo hutofautiana ndani ya 10-8-10 3 atm., ambayo inaongoza kwa aina mbalimbali za aina na miundo ya mashine zinazotumiwa kusonga. , compress na adimu gesi. Mashine iliyoundwa kuunda shinikizo la juu huitwa compressors, na mashine zinazofanya kazi kuunda utupu huitwa. pampu za utupu.

Mashine za ukandamizaji zimeainishwa hasa kulingana na vigezo viwili: kanuni ya uendeshaji na kiwango cha ukandamizaji. Uwiano wa ukandamizaji ni uwiano wa shinikizo la mwisho la gesi kwenye sehemu ya mashine R 2 kwa shinikizo la awali la kuingiza uk 1 (yaani. uk 2 /p 1).

Kwa mujibu wa kanuni ya operesheni, mashine za compression zimegawanywa katika pistoni, bladed (centrifugal na axial), rotary na jet.

Kulingana na kiwango cha compression, wanafautisha:

- compressors zinazotumiwa kuunda shinikizo la juu, na uwiano wa compression R 2 /R 1 > 3;

- vipumuaji vya gesi vinavyotumika kuhamisha gesi zenye upinzani mkubwa wa mtandao wa bomba la gesi, wakati 3 > uk 2 /p 1 >1,15;

- mashabiki walikuwa wakisafirisha kiasi kikubwa cha gesi uk 2 /p 1 < 1,15;

- pampu za utupu ambazo hunyonya gesi kutoka kwa nafasi yenye shinikizo la chini (chini ya anga) na kuisukuma kwenye nafasi yenye shinikizo la juu (juu ya anga) au anga.

Mashine yoyote ya kukandamiza inaweza kutumika kama pampu za utupu; utupu wa kina zaidi huundwa na mashine za kurudisha na za kuzunguka.

Tofauti na kuacha vinywaji, mali ya kimwili ya gesi inategemea joto na shinikizo; michakato ya harakati na ukandamizaji wa gesi huhusishwa na michakato ya ndani ya thermodynamic. Kwa shinikizo la chini na tofauti za joto, mabadiliko katika mali ya kimwili ya gesi wakati wa harakati zao kwa kasi ya chini na shinikizo karibu na anga ni duni. Hii inafanya uwezekano wa kutumia masharti yote ya msingi na sheria za hydraulics kuzielezea. Hata hivyo, wakati wa kupotoka kutoka kwa hali ya kawaida, hasa kwa viwango vya juu vya ukandamizaji wa gesi, nafasi nyingi za hydraulics hubadilika.

1. Misingi ya Thermodynamic ya mchakato wa compression ya gesi

Athari ya joto juu ya mabadiliko ya kiasi cha gesi kwa shinikizo la mara kwa mara, kama inavyojulikana, imedhamiriwa na sheria ya Gay-Lussac, yaani, saa. uk= const kiasi cha gesi ni sawia moja kwa moja na joto lake:

wapi V 1 na V 2 - kiasi cha gesi, kwa mtiririko huo, kwa joto T 1 na T 2 iliyoonyeshwa kwenye mizani ya Kelvin.

Uhusiano kati ya kiasi cha gesi kwa joto tofauti unaweza kuwakilishwa na uhusiano

, (4.1)

wapi V na V 0 - kiasi cha mwisho na cha awali cha gesi, m 3; t na t 0 - joto la mwisho na la awali la gesi, °С;β t- mgawo wa jamaa wa upanuzi wa volumetric, deg. -moja.

Mabadiliko ya shinikizo la gesi kulingana na hali ya joto:

, (4.2)

wapi R na R 0 - shinikizo la mwisho na la awali la gesi, Pa;β R- mgawo wa joto wa jamaa wa shinikizo, deg. -moja.

Misa ya gesi M inabaki thabiti kadiri sauti inavyobadilika. Ikiwa ρ 1 na ρ 2 ni msongamano wa majimbo mawili ya joto ya gesi, basi
na
au
, i.e. Msongamano wa gesi kwa shinikizo la mara kwa mara ni kinyume chake na joto lake kamili.

Kwa mujibu wa sheria ya Boyle-Mariotte, kwa joto sawa, bidhaa ya kiasi maalum cha gesi v juu ya thamani ya shinikizo lake R ni thamani ya kudumu ukv= const. Kwa hiyo, kwa joto la mara kwa mara
, a
, yaani, wiani wa gesi ni sawa sawa na shinikizo, tangu
.

Kwa kuzingatia mlinganyo wa Gay-Lussac, mtu anaweza kupata uhusiano unaohusiana na vigezo vitatu vya gesi: shinikizo, kiasi maalum, na joto lake kamili:

. (4.3)

Equation ya mwisho inaitwa Milinganyo ya Claiperon. Kwa ujumla:

au
, (4.4)

wapi R ni gesi ya kudumu, ambayo ni kazi inayofanywa na kitengo cha gesi bora katika isobaric ( uk= const) mchakato; wakati joto linabadilika kwa 1 °, mara kwa mara gesi R ina kipimo cha J/(kgdeg):

, (4.5)

wapi l R ni kazi maalum ya mabadiliko ya kiasi inayofanywa na kilo 1 ya gesi bora kwa shinikizo la mara kwa mara, J/kg.

Kwa hivyo, equation (4.4) inaashiria hali ya gesi bora. Kwa shinikizo la gesi zaidi ya 10 atm, matumizi ya usemi huu huleta makosa katika mahesabu ( ukv≠RT), kwa hiyo inashauriwa kutumia kanuni zinazoelezea kwa usahihi zaidi uhusiano kati ya shinikizo, kiasi na joto la gesi halisi. Kwa mfano, mlinganyo wa van der Waals:

, (4.6)

wapi R= 8314/M- gesi ya kudumu, J/(kg K); M ni uzito wa molekuli ya gesi, kg/kmol; a na katika - kiasi ambacho ni mara kwa mara kwa gesi fulani.

Kiasi a na katika inaweza kuhesabiwa kutoka kwa vigezo muhimu vya gesi ( T kr na R cr):

;
. (4.7)

Kwa shinikizo la juu, thamani a/v 2 (shinikizo la ziada katika mlinganyo wa van der Waals) ni ndogo ikilinganishwa na shinikizo uk na inaweza kupuuzwa, basi equation (4.6) inageuka kuwa equation ya hali ya gesi halisi ya Dupré:

, (4.8)

thamani iko wapi katika inategemea tu aina ya gesi na ni huru ya joto na shinikizo.

Kwa mazoezi, ili kuamua vigezo vya gesi katika majimbo yake anuwai, michoro ya thermodynamic hutumiwa mara nyingi zaidi: T–S(joto-entropy), p–i(utegemezi wa shinikizo kwenye enthalpy), uk–V(utegemezi wa shinikizo kwa kiasi).

Kielelezo 4.1 - T-S mchoro

Vigezo vyote vya gesi kwenye mchoro T-S inajulikana kwa kilo 1 ya gesi.

Tangu kulingana na ufafanuzi wa thermodynamic
, basi joto la mabadiliko katika hali ya gesi
. Kwa hiyo, eneo chini ya curve inayoelezea mabadiliko katika hali ya gesi ni nambari sawa na nishati (joto) ya mabadiliko katika hali.

Mchakato wa kubadilisha vigezo vya gesi huitwa mchakato wa kubadilisha hali yake. Kila hali ya gesi ina sifa ya vigezo uk,v na T. Katika mchakato wa kubadilisha hali ya gesi, vigezo vyote vinaweza kubadilika au mmoja wao anabaki mara kwa mara. Kwa hivyo, mchakato unaotokea kwa kiasi cha mara kwa mara huitwa isochoric, kwa shinikizo la mara kwa mara - isobaric, na kwa joto la mara kwa mara isothermal. Wakati, kwa kukosekana kwa ubadilishanaji wa joto kati ya gesi na mazingira (joto halijatolewa au hutolewa), vigezo vyote vitatu vya mabadiliko ya gesi ( p,v,T) katika mchakato wa upanuzi au contraction , mchakato unaitwa adiabatic, na lini mabadiliko katika vigezo vya gesi hutokea kwa ugavi unaoendelea au kuondolewa kwa joto – polytropic.

Kwa kubadilisha shinikizo na kiasi, kulingana na hali ya kubadilishana joto na mazingira, mabadiliko katika hali ya gesi katika mashine za compression yanaweza kutokea isothermally, adiabatically na polytropically.

Katika isothermal mchakato, mabadiliko ya hali ya gesi yanafuata sheria ya Boyle–Mariotte:

pv= const.

Kwenye mchoro p–v mchakato huu unaonyeshwa na hyperbola (Mchoro 4.2). Kazi kilo 1 ya gesi l graphically kuwakilishwa na eneo kivuli, ambayo ni sawa na
, i.e.

au
. (4.9)

Kiasi cha joto ambacho hutolewa wakati wa mgandamizo wa isothermal ya kilo 1 ya gesi na ambayo lazima iondolewe kwa kupozwa ili hali ya joto ya gesi ibaki thabiti:

, (4.10)

wapi c v na c R ni uwezo maalum wa joto wa gesi kwa kiasi cha mara kwa mara na shinikizo, kwa mtiririko huo.

Kwenye mchoro T-S mchakato wa compression isothermal ya gesi kutoka shinikizo R 1 kwa shinikizo R 2 inaonyeshwa kama mstari ulionyooka ab inayotolewa kati ya isobars R 1 na R 2 (Mchoro 4.3).

Joto sawa na kazi ya ukandamizaji inawakilishwa na eneo lililofungwa na kuratibu kali na mstari wa moja kwa moja. ab, i.e.

. (4.11)

Mchoro 4.4 - Michakato ya ukandamizaji wa gesi kwenye mchoro
:

A ni mchakato wa adiabatic;

B - mchakato wa isothermal

Katika adiabatic Katika mchakato wa ukandamizaji wa gesi, mabadiliko katika hali yake hutokea kutokana na mabadiliko ya nishati yake ya ndani, na kwa hiyo, kwa joto.

Kwa fomu ya jumla, equation ya mchakato wa adiabatic inaelezewa na usemi:

, (4.12)

wapi
ni index ya adiabatic.

Graphically (Mchoro 4.4) mchakato huu kwenye mchoro p–v inaonyeshwa kama hyperbola kali zaidi kuliko kwenye Mtini. 4.2., tangu k> 1.

Kama kukubali

, basi
. (4.13)

Kwa sababu ya
na R= const, equation inayotokana inaweza kuonyeshwa tofauti:

au
. (4.14)

Kwa mabadiliko yanayofaa, mtu anaweza kupata utegemezi wa vigezo vingine vya gesi:

;
. (4.15)

Hivyo, joto la gesi mwishoni mwa ukandamizaji wake wa adiabatic

. (4.16)

Kazi iliyofanywa na kilo 1 ya gesi katika mchakato wa adiabatic:

. (4.17)

Joto lililotolewa wakati wa mgandamizo wa adiabatic wa gesi ni sawa na kazi iliyotumika:

Kuzingatia mahusiano (4.15), kazi ya ukandamizaji wa gesi katika mchakato wa adiabatic

. (4.19)

Mchakato wa ukandamizaji wa adiabatic una sifa ya kutokuwepo kabisa kwa kubadilishana joto kati ya gesi na mazingira, i.e. dQ = 0, na dS = dQ/T, ndiyo maana dS = 0.

Kwa hivyo, mchakato wa ukandamizaji wa gesi ya adiabatic unaendelea kwa entropy ya mara kwa mara ( S= const). Kwenye mchoro T-S mchakato huu unawakilishwa na mstari wa moja kwa moja AB(Mchoro 4.5).

Mchoro 4.5 - Picha ya michakato ya ukandamizaji wa gesi kwenye mchoro T-S

Ikiwa wakati wa mchakato wa ukandamizaji joto iliyotolewa huondolewa kwa kiasi kidogo kuliko kinachohitajika kwa mchakato wa isothermal (ambayo hutokea katika michakato yote ya ukandamizaji halisi), basi kazi halisi inayotumiwa itakuwa kubwa zaidi kuliko compression ya isothermal, na chini ya adiabatic:

, (4.20)

wapi m ni index ya polytropic, k>m> 1 (kwa hewa m
).

Thamani ya faharisi ya politropiki m inategemea asili ya gesi na hali ya kubadilishana joto na mazingira. Katika mashine za kukandamiza bila kupoeza, kipeo cha politropiki kinaweza kuwa kikubwa kuliko kipeo cha adiabatic ( m>k), yaani, mchakato katika kesi hii unaendelea pamoja na superadiabatic.

Kazi inayotumika kwa upungufu wa gesi huhesabiwa kwa kutumia equations sawa na kazi ya kukandamiza gesi. Tofauti pekee ni hiyo R 1 itakuwa chini ya shinikizo la anga.

Mchakato wa compression wa polytropic gesi ya shinikizo R 1 hadi shinikizo R 2 katika mtini. 4.5 itaonyeshwa moja kwa moja AC. Kiasi cha joto kilichotolewa wakati wa ukandamizaji wa polytropic wa kilo 1 ya gesi ni sawa na kazi maalum ya compression:

Joto la mwisho la compression ya gesi

. (4.22)

Nguvu, zinazotumiwa na mashine za compression kwa ajili ya compression na rerefying gesi, inategemea utendaji wao, vipengele vya kubuni, kubadilishana joto na mazingira.

Nguvu ya kinadharia inayotumika kwenye mgandamizo wa gesi
, imedhamiriwa na tija na kazi maalum ya compression:

, (4.23)

wapi G na V- uzalishaji wa wingi na volumetric ya mashine, kwa mtiririko huo;
ni msongamano wa gesi.

Kwa hivyo, kwa michakato mbalimbali ya ukandamizaji, pembejeo ya nguvu ya kinadharia ni:

; (4.24)

; (4.25)

, (4.26)

wapi - utendaji wa volumetric wa mashine ya compression, kupunguzwa kwa hali ya kunyonya.

Nguvu halisi inayotumika ni kubwa zaidi kwa sababu kadhaa; nishati inayotumiwa na mashine ni kubwa zaidi kuliko ile ambayo huhamisha kwenye gesi.

Ili kutathmini ufanisi wa mashine za ukandamizaji, kulinganisha kwa mashine hii na mashine ya kiuchumi zaidi ya darasa moja hutumiwa.

Mashine zilizohifadhiwa kwenye jokofu hulinganishwa na mashine ambazo zinaweza kukandamiza gesi chini ya hali fulani. Katika kesi hii, ufanisi huitwa isothermal,  kutoka:

, (4.27)

wapi N- nguvu halisi inayotumiwa na mashine hii.

Ikiwa mashine zinafanya kazi bila baridi, basi ukandamizaji wa gesi ndani yao hutokea kando ya polytrope, kielelezo chake ambacho ni cha juu zaidi kuliko kielelezo cha adiabatic ( m k) Kwa hivyo, nguvu inayotumika katika mashine kama hizo inalinganishwa na nguvu ambayo mashine ingetumia katika mgandamizo wa adiabatic wa gesi. Uwiano wa nguvu hizi ni ufanisi wa adiabatic:

. (4.28)

Kuzingatia nguvu iliyopotea kwa msuguano wa mitambo katika mashine na kuzingatiwa na ufanisi wa mitambo. -  manyoya, nguvu kwenye shimoni ya mashine ya kukandamiza:

au
. (4.29)

Nguvu ya injini huhesabiwa kwa kuzingatia ufanisi wa akaunti. injini yenyewe na ufanisi. uhamisho:

. (4.30)

Nguvu iliyosanikishwa ya injini inachukuliwa kwa ukingo (
):

. (4.31)

Thamani ya  kuzimu inaanzia 0.930.97;  nje kulingana na kiwango cha mgandamizo ina thamani ya 0.640.78; ufanisi wa mitambo hutofautiana ndani ya 0.850.95.

Gesi ambayo hutolewa kutoka kwa matumbo ya dunia au ni bidhaa ya usindikaji wa hidrokaboni nyingine inaweza kutumika katika hali ya kioevu au iliyobanwa. Ni sifa gani za chaguzi zote mbili za matumizi ya mafuta husika?

Gesi iliyoyeyuka ni nini?

Chini ya kimiminika Ni kawaida kuelewa gesi asilia, ambayo huhamishwa kutoka kwa hali ya awali, sahihi ya gesi hadi hali ya kioevu - kwa baridi hadi joto la chini sana, la mpangilio wa digrii 163 Celsius. Kiasi cha mafuta hupunguzwa kwa karibu mara 600.

Usafirishaji wa gesi kimiminika unahitaji matumizi ya mizinga maalum ya cryogenic ambayo ina uwezo wa kudumisha joto linalohitajika la dutu husika. Faida ya aina hii ya mafuta ni uwezo wa kuipeleka kwenye maeneo hayo ambapo ni shida kuweka mabomba ya kawaida ya gesi.

Ubadilishaji wa gesi iliyoyeyuka kwa hali yake ya asili pia inahitaji miundombinu maalum - vituo vya kurejesha tena. Mzunguko wa usindikaji wa aina inayozingatiwa ya mafuta - uchimbaji, umwagiliaji, usafirishaji na urekebishaji - huongeza kwa kiasi kikubwa gharama ya mwisho ya gesi kwa watumiaji.

Mafuta yanayozungumziwa hutumiwa, kwa kawaida kwa madhumuni sawa na gesi asilia katika hali yake ya asili - kwa vyumba vya kupokanzwa, kuhakikisha utendaji wa vifaa vya viwandani, mitambo ya nguvu, kama malighafi katika sehemu fulani za tasnia ya kemikali.

Je, gesi asilia iliyobanwa ni nini?

Chini ya imebanwa, au imebanwa, ni kawaida kuelewa gesi asilia, ambayo, kama gesi iliyoyeyuka, pia inawasilishwa katika hali ya kioevu, inayopatikana, hata hivyo, sio kwa kupunguza joto la mafuta, lakini kwa kuongeza shinikizo kwenye chombo ambacho kimewekwa. Kiasi cha gesi iliyoshinikizwa ni karibu mara 200 chini ya ile ya mafuta katika hali yake ya asili.

Kubadilisha gesi asilia kuwa kioevu kwa kutumia shinikizo la juu kwa ujumla ni nafuu kuliko mafuta ya kimiminika kwa kupunguza joto lake. Usafirishaji wa aina inayozingatiwa ya gesi unafanywa katika vyombo, kama sheria, ngumu zaidi ya kiteknolojia kuliko cryocisters. Regasification ya aina sambamba ya mafuta haihitajiki: kwa kuwa ni chini ya shinikizo la juu, ni rahisi kuiondoa kwenye mizinga - ni ya kutosha kufungua valves juu yao. Kwa hivyo, gharama ya gesi iliyoshinikizwa kwa watumiaji ni chini sana katika hali nyingi kuliko ile ambayo ni sifa ya mafuta ya kioevu.

Gesi iliyoshinikizwa mara nyingi hutumiwa kama mafuta katika magari anuwai - magari, injini, meli, injini za turbine za ndege.

Kulinganisha

Tofauti kuu kati ya gesi yenye maji na gesi iliyoshinikizwa ni kwamba aina ya kwanza ya mafuta hupatikana kwa kupunguza joto la dutu ya awali ya gesi, ambayo inaambatana na mabadiliko yake kuwa kioevu. Gesi iliyochapwa pia ni mafuta ya kioevu, lakini hupatikana kwa kuiweka kwenye chombo chini ya shinikizo la juu. Katika kesi ya kwanza, kiasi cha awali cha gesi kinazidi ile iliyosindika (kuhamishiwa kioevu) kwa mara 600, katika kesi ya pili, kwa mara 200.

Inafaa kumbuka kuwa gesi iliyoyeyuka mara nyingi hupatikana kwa kusindika gesi asilia ya "classical", ambayo inawakilishwa haswa na methane. Mafuta yaliyobanwa pia yanatengenezwa kutoka kwa gesi nyingine nyingi zinazotokea kiasili kama vile propane au butane.

Baada ya kuamua tofauti kati ya gesi kimiminika na iliyoshinikwa, tutaakisi hitimisho kwenye jedwali.

Jedwali

Muundo wa kemikali ya gesi. Maombi

Sehemu kuu ya gesi asilia ni methane (CH4) - hadi 98%. Muundo wa gesi asilia pia unaweza kujumuisha hidrokaboni nzito - homologues za methane:

ethane (C 2 H 6),

propane (C 3 H 8),

butane (C 4 H 10),

pamoja na vitu vingine visivyo vya hidrokaboni:

hidrojeni (H 2),

sulfidi hidrojeni (H 2 S),

kaboni dioksidi (CO 2),

heliamu (Yeye).

Gesi safi ya asili haina rangi na haina harufu. Ili kuwa na uwezo wa kutambua uvujaji kwa harufu, kiasi kidogo cha vitu na harufu kali isiyofaa (kinachojulikana harufu) huongezwa kwa gesi. Harufu inayotumika zaidi ni ethyl mercaptan.

Sehemu za hidrokaboni ni malighafi yenye thamani kwa tasnia ya kemikali na petrokemikali. Wao hutumiwa sana kuzalisha asetilini. Pyrolysis ya ethane hutoa ethylene, bidhaa muhimu kwa awali ya kikaboni. Wakati wa oxidation ya sehemu ya propane-butane, acetaldehyde, formaldehyde, asidi asetiki, asetoni, na bidhaa nyingine huundwa. Isobutane hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa vipengele vya juu-octane vya mafuta ya magari, pamoja na isobutylene, malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa mpira wa synthetic. Dehydrogenation ya isopentane hutoa isoprene, bidhaa muhimu katika uzalishaji wa rubbers ya synthetic.

Gesi asilia iliyobanwa- Gesi asilia iliyobanwa inayotumika kama mafuta ya gari badala ya petroli, mafuta ya dizeli na propane.

Gesi asilia, kama nyingine yoyote, inaweza kushinikizwa na compressor. Wakati huo huo, kiasi kilichochukuliwa nao kinapungua kwa kiasi kikubwa. Gesi asilia kwa jadi inashinikizwa kwa shinikizo la bar 200-250, na kusababisha kupunguzwa kwa kiasi cha mara 200-250. Gesi inashinikizwa (kubanwa) kwa usafirishaji kupitia bomba kuu la gesi, kudumisha shinikizo sahihi ndani ya hifadhi (shinikizo la hifadhi) wakati wa sindano ya chini ya ardhi, na utengenezaji wa gesi asilia iliyoshinikwa ni hatua ya kati katika utengenezaji wa gesi asilia iliyoyeyuka. Gesi asilia iliyobanwa ni ya bei nafuu kuliko mafuta ya kawaida, na athari ya chafu inayosababishwa na bidhaa zake za mwako ni ndogo ikilinganishwa na mafuta ya kawaida, hivyo ni salama kwa mazingira. Uhifadhi na usafirishaji wa gesi asilia iliyoshinikizwa hufanyika katika mizinga maalum ya kuhifadhi gesi. Ongezeko la gesi asilia kwa gesi asilia iliyobanwa pia hutumiwa, ambayo inapunguza utoaji wa kaboni kwenye angahewa.

Gesi asilia iliyobanwa kama mafuta ina faida kadhaa:

· Methane (sehemu kuu ya gesi asilia) ni nyepesi kuliko hewa na huvukiza haraka katika tukio la kumwagika kwa bahati mbaya, tofauti na propani nzito zaidi ambayo hujilimbikiza katika miteremko ya asili na ya bandia na kusababisha hatari ya mlipuko.

· Sio sumu katika viwango vidogo;

· Haisababishi ulikaji wa metali.

· Gesi asilia iliyobanwa ni ya bei nafuu kuliko mafuta yoyote ya mafuta, ikiwa ni pamoja na dizeli, lakini inazipita kwa thamani ya kaloriki.

· Kiwango cha chini cha mchemko huhakikisha uvukizi kamili wa gesi asilia katika halijoto ya chini kabisa iliyoko.

· Gesi asilia huwaka karibu kabisa na haiachi masizi, kuharibika mazingira na kupunguza ufanisi. Gesi za flue zilizoondolewa hazina uchafu wa sulfuri na haziharibu chuma cha chimney.

· Gharama za uendeshaji kwa boilers za gesi pia ni chini kuliko za jadi.

Kipengele kingine cha gesi asilia iliyoshinikizwa ni kwamba boilers zinazoendesha gesi asilia zina ufanisi wa juu - hadi 94%, hauitaji matumizi ya mafuta kwa ajili ya kuwasha moto wakati wa baridi (kama mafuta na propane-butane).

Gesi asilia, iliyopozwa baada ya kusafishwa kutoka kwa uchafu hadi joto la kufidia (-161.5 0 C), hugeuka kuwa kioevu kinachoitwa. gesi asilia kimiminika. Gesi iliyoyeyuka ni kioevu kisicho na rangi, kisicho na harufu, ambacho msongamano wake ni nusu ya maji. 75-99% inajumuisha methane. Kiwango cha kuchemsha -158 ... -163 0 C. Katika hali ya kioevu, haiwezi kuwaka, isiyo na sumu, isiyo na fujo. Kwa matumizi, inakabiliwa na uvukizi kwa hali yake ya awali. Wakati mvuke huchomwa, dioksidi kaboni na mvuke wa maji hutolewa. Kiasi cha gesi wakati wa liquefaction hupunguzwa kwa mara 600, ambayo ni moja ya faida kuu za teknolojia hii. Mchakato wa liquefaction hufanyika kwa hatua, kwa kila ambayo gesi inasisitizwa mara 5-12, kisha kilichopozwa na kuhamishiwa kwenye hatua inayofuata. Liquefaction halisi hutokea wakati wa baridi baada ya hatua ya mwisho ya compression. Mchakato wa liquefaction hivyo unahitaji kiasi kikubwa cha nishati - hadi 25% ya kiasi chake kilichomo katika gesi yenye maji. Gesi iliyochemshwa huzalishwa katika mimea inayoitwa liquefaction (viwanda), baada ya hapo inaweza kusafirishwa katika mizinga maalum ya cryogenic - mizinga ya bahari au mizinga kwa usafiri wa ardhi. Hii inafanya uwezekano wa kupeleka gesi kwenye maeneo ambayo ni mbali na mabomba kuu ya gesi ambayo jadi hutumika kusafirisha gesi asilia ya kawaida. Gesi ya asili katika fomu ya kioevu huhifadhiwa kwa muda mrefu, ambayo inakuwezesha kuunda hifadhi. Kabla ya kuwasilishwa moja kwa moja kwa mlaji, gesi asilia iliyoyeyuka hurudishwa katika hali yake ya awali ya gesi kwenye vituo vya kurejesha tena. Majaribio ya kwanza ya kuongeza gesi asilia kwa madhumuni ya viwanda yalianza mwanzoni mwa karne ya 20. Mnamo 1917, gesi ya kwanza ya kioevu ilitolewa nchini Marekani, lakini maendeleo ya mifumo ya utoaji wa bomba ilichelewesha uboreshaji wa teknolojia hii kwa muda mrefu. Mnamo 1941, jaribio lingine lilifanywa la kutengeneza LNG, lakini uzalishaji ulifikia kiwango cha viwanda tu kutoka katikati ya miaka ya 1960. Huko Urusi, ujenzi wa mtambo wa kwanza wa gesi asilia ulianza mnamo 2006 kama sehemu ya mradi wa Sakhalin-2. Ufunguzi mkubwa wa mmea ulifanyika katika msimu wa baridi wa 2009.

Gesi ya shale- gesi asilia iliyotolewa kutoka shale, yenye hasa ya methane. Kisima cha kwanza cha gesi ya kibiashara katika muundo wa shale kilichimbwa nchini Marekani mwaka wa 1821. Uzalishaji mkubwa wa kibiashara wa gesi ya shale ulianzishwa na Devon Energy nchini Marekani mwanzoni mwa miaka ya 2000 katika uwanja wa Barnett Shale, ambao ulichimba kisima cha kwanza cha usawa katika eneo hili. shamba mwaka 2002. Shukrani kwa ongezeko kubwa la uzalishaji wake, unaoitwa "mapinduzi ya gesi", mnamo 2009 Merika ikawa kiongozi wa ulimwengu katika uzalishaji wa gesi (745.3 bilioni m 3), na zaidi ya 40% ikitoka kwa vyanzo visivyo vya kawaida (methane ya kitanda cha makaa ya mawe na shale. gesi).

Rasilimali za gesi ya shale duniani zinafikia trilioni 200 m 3 . Mnamo Januari 2011, mwanauchumi A.D. Haitun aliandika juu ya uwezekano kwamba gesi ya shale "itafuata hatima ya methane inayotumiwa na makaa ya mawe, na kushuka kwa kiasi kikubwa kwa ukuaji wa uzalishaji wakati wa uendeshaji wa muda mrefu wa mashamba, au hatima ya nishati ya mimea, ambayo idadi kubwa ya uzalishaji wa dunia hutoka. Amerika, na sasa inapungua."

Hifadhi ya gesi na rasilimali

Hifadhi ya kijiolojia ya dunia ya gesi zinazowaka kwenye mabara, katika ukanda wa rafu na bahari ya kina kirefu, kulingana na makadirio ya utabiri, kufikia 10 15 m 3, ambayo ni sawa na tani 10 12 za mafuta.

Amana kubwa zaidi katika USSR ilikuwa: Urengoy (trilioni 4 m 3) na Zapolyarnoye (trilioni 1.5 m 3), Vuktylskoye (bilioni 452 m 3), Orenburg (bilioni 650 m 3), Stavropolskoye (bilioni 220 m 3), Gazli (bilioni 445 m 3) katika Asia ya Kati; Shebslinskoye (390 bcm) huko Ukraine.

Kwenye Peninsula ya Yamal na maeneo ya karibu ya maji, maeneo 11 ya gesi na 15 ya mafuta na gesi yamegunduliwa, makadirio ya awali na makadirio ya awali (АВС 1 + С 2) ni takriban trilioni 16 m 3, kuahidi na kutabiriwa (С 3). -D 3) rasilimali za gesi ni takriban trilioni 22 m 3. Sehemu muhimu zaidi ya Yamal katika suala la hifadhi ya gesi ni Bovanenkovskoye - trilioni 4.9 m 3 (АВС 1 + С 2), ambayo itaanza kuendelezwa mwaka 2012, na gesi itatolewa kwa bomba kuu la gesi la Bovanenkovo-Ukhta. Akiba ya awali ya mashamba ya Kharasaveyskoye, Kruzenshternskoye na Yuzhno-Tambeyskoye ni takriban trilioni 3.3 m 3 ya gesi.

Siberia ya Mashariki na Mashariki ya Mbali hufanya karibu 60% ya eneo la Shirikisho la Urusi. Jumla ya rasilimali za awali za gesi kwenye pwani ya Mashariki ya Urusi ni trilioni 52.4 m 3 , kwenye rafu - trilioni 14.9 m 3 .

Katika Urusi, uzalishaji wa gesi na Gazprom pekee mwaka 2011 ulifikia 513.2 bcm. Wakati huo huo, ongezeko la hifadhi ya jamii C 1 ilifikia kiwango cha rekodi - 686.4 bilioni m 3, condensate - tani milioni 38.6. Mwaka 2012, imepangwa kuzalisha 528.6 bilioni m 3 ya gesi na tani milioni 12.8 za condensate ya gesi.

Condensate

Condensate- bidhaa kioevu ya mgawanyo wa gesi asilia. Inawakilishwa hasa na hidrokaboni kioevu chini ya hali ya kawaida - pentane na hidrokaboni nzito ya alkane, cyclane na muundo wa arene. Uzito kwa kawaida hauzidi 0.785 g/cm 3, ingawa tofauti na msongamano hadi 0.82 g/cm 3 zinajulikana. Mwisho wa jipu ni kutoka 200 hadi 350 0 C.

Tofautisha mbichi condensate kutoka kujitenga, na imara kupatikana kwa degassing kina ya condensate ghafi. Kiasi cha condensate katika gesi ya hifadhi huonyeshwa ama kwa uwiano wa kiasi chake kwa kiasi cha gesi iliyotengwa (cm 3 / m 3) na inaitwa. sababu ya condensate. Kiasi cha condensate kuhusiana na 1 m 3 ya gesi iliyotengwa (bure) hufikia 700 cm 3 . Kulingana na thamani ya sababu ya condensate, gesi ni "kavu" (chini ya 10 cm 3 / m 3), "konda" (10-30 cm 3 / m 3) na "mafuta" (30-90 cm 3 / m). 3). Gesi zinazojulikana na GOR kubwa zaidi ya 90 cm 3 / m 3 zinaitwa condensate ya gesi. Katika uwanja wa mafuta ya Vuktyl na gesi ya condensate, sababu ya condensate ni 488-538 cm 3 / m 3, gesi asilia kutoka mashamba ya Siberia ya Magharibi ni kawaida "kavu".

Maagizo

Inaonekana kama kioevu asili gesi(LNG) ni kioevu isiyo na rangi, isiyo na harufu, 75-90% iliyojumuishwa na ina mali muhimu sana: katika hali ya kioevu, haiwezi kuwaka, sio fujo, ambayo ni muhimu sana wakati wa usafiri. Mchakato wa umwagiliaji wa LNG una tabia, ambapo kila hatua mpya ina maana ya kukandamiza kwa mara 5-12, ikifuatiwa na baridi na kusonga hadi hatua inayofuata. LNG inakuwa kioevu inapokamilika kwa hatua ya mwisho ya mgandamizo.

Ikiwa gesi inahitaji kusafirishwa kwa umbali mrefu sana, basi ni faida zaidi kutumia vyombo maalum - wabebaji wa gesi. Kutoka mahali pa gesi hadi mahali pa karibu pazuri kwenye pwani ya bahari, bomba linavutwa, na terminal inajengwa kwenye pwani. Huko, gesi imesisitizwa sana na kupozwa, na kugeuka kuwa hali ya kioevu, na kusukuma ndani ya mizinga ya isothermal ya tankers (kwa joto la utaratibu wa -150 ° C).

Njia hii ya usafirishaji ina faida kadhaa juu ya usafirishaji wa bomba. Kwanza, moja ya haya katika ndege moja inaweza kubeba kiasi kikubwa cha gesi, kwa sababu wiani wa dutu katika hali ya kioevu ni kubwa zaidi. Pili, gharama kuu sio za usafirishaji, lakini kwa kupakia na kupakua bidhaa. Tatu, uhifadhi na usafirishaji wa gesi iliyoyeyuka ni salama zaidi kuliko gesi iliyobanwa. Hakuna shaka kwamba sehemu ya gesi asilia inayosafirishwa katika hali ya kimiminika itaongezeka kwa kasi ikilinganishwa na usambazaji wa bomba.

Liquefied asili gesi katika mahitaji katika nyanja mbalimbali za shughuli za binadamu - katika sekta, katika usafiri wa barabara, katika dawa, katika kilimo, katika sayansi, nk. gesi Tulishinda kutokana na urahisi wa matumizi na usafiri wao, pamoja na urafiki wa mazingira na gharama nafuu.

Maagizo

Kabla ya kuongeza hydrocarbon gesi na lazima kwanza kusafishwa na kuondolewa mvuke wa maji. Kaboni gesi kuondolewa kwa kutumia mfumo wa chujio wa molekuli wa hatua tatu. Imesafishwa kwa njia hii gesi kwa kiasi kidogo hutumiwa kama kuzaliwa upya. Inaweza kurejeshwa gesi ama kuchomwa moto au kutumika kuzalisha nguvu katika jenereta.

Kukausha hutokea kwa msaada wa filters 3 za Masi. Chujio kimoja kinachukua mvuke wa maji. Mwingine hukauka gesi, ambayo huenda zaidi na hupitia chujio cha tatu. Ili kupunguza joto gesi kupita kwenye kipoza maji.

Njia ya nitrojeni inahusisha uzalishaji wa hidrokaboni iliyoyeyuka gesi na kutoka kwa yoyote gesi vyanzo vipya. Faida za njia hii ni pamoja na unyenyekevu wa teknolojia, kiwango cha usalama, kubadilika, urahisi na gharama ya chini ya uendeshaji. Vikwazo vya njia hii ni haja ya chanzo cha nguvu na gharama kubwa za mtaji.

Kwa njia ya mchanganyiko kwa ajili ya uzalishaji wa kioevu gesi na mchanganyiko wa nitrojeni na hutumika kama jokofu. kupokea gesi pia kutoka kwa chanzo chochote. Njia hii ina mzunguko wa uzalishaji unaobadilika na gharama ndogo za uzalishaji. Ikilinganishwa na mchakato wa kuyeyusha nitrojeni, gharama za mtaji ni muhimu zaidi hapa. Chanzo cha umeme pia kinahitajika.

Vyanzo:

• Umwagiliaji wa gesi ni nini?
• Gesi iliyoyeyuka: risiti, uhifadhi na usafirishaji
• gesi ya kimiminika ni nini

Gesi asilia hutolewa kutoka kwa matumbo ya Dunia. Madini haya yana mchanganyiko wa hidrokaboni ya gesi, ambayo huundwa kama matokeo ya mtengano wa vitu vya kikaboni kwenye miamba ya sedimentary ya ukoko wa dunia.

Je, ni viungo gani katika gesi asilia

Asilimia 80-98 ya gesi asilia inajumuisha (CH4). Ni mali ya physicochemical ya methane ambayo huamua sifa za gesi asilia. Pamoja na methane, gesi asilia ina misombo ya aina sawa ya muundo - ethane (C2H6), propane (C3H8) na butane (C4H10). Katika baadhi ya matukio, kwa kiasi kidogo, kutoka 0.5 hadi 1%, gesi asilia ina: (С5Н12), (С6Н14), heptane (С7Н16), (С8Н18) na nonane (С9Н20).

Gesi asilia pia inajumuisha misombo ya sulfidi hidrojeni (H2S), dioksidi kaboni (CO2), nitrojeni (N2), heliamu (He), mvuke wa maji. Utungaji wa gesi asilia hutegemea sifa za mashamba ambako huzalishwa. Gesi asilia inayozalishwa katika maeneo ya gesi safi inajumuisha hasa methane.

Tabia za vipengele vya gesi asilia

Misombo yote ya kemikali inayounda gesi asilia ina idadi ya mali ambayo ni muhimu katika tasnia anuwai na katika maisha ya kila siku.

Methane ni gesi isiyo na rangi, isiyo na harufu, inayowaka ambayo ni nyepesi kuliko hewa. Inatumika katika tasnia na maisha ya kila siku kama mafuta. Ethane ni gesi isiyo na rangi, isiyo na harufu, inayoweza kuwaka ambayo ni nzito kidogo kuliko hewa. Kimsingi, ethylene hupatikana kutoka. Propane ni gesi yenye sumu, isiyo na rangi na isiyo na harufu. Butane yuko karibu naye katika mali. Propane hutumiwa, kwa mfano, katika kazi ya kulehemu, katika usindikaji wa chuma chakavu. njiti za kujaza kimiminika na butane na mitungi ya gesi. Butane hutumiwa kwenye friji.

Pentane, hexane, heptane, octane na nonane -. Pentane iko kwa kiasi kidogo katika mafuta ya magari. Hexane pia hutumiwa katika uchimbaji wa mafuta ya mboga. Heptane, hexane, octane na nonane ni vimumunyisho vyema vya kikaboni.

Sulfidi ya hidrojeni ni gesi nzito isiyo na rangi isiyo na rangi, mayai yaliyooza. Gesi hii, hata katika viwango vidogo, husababisha kupooza kwa ujasiri wa kunusa. Lakini kutokana na ukweli kwamba sulfidi hidrojeni ina mali nzuri ya antiseptic, hutumiwa kwa dozi ndogo katika dawa kwa bathi za sulfidi hidrojeni.

Dioksidi kaboni ni gesi isiyoweza kuwaka, isiyo na rangi, isiyo na harufu na ladha ya siki. Dioksidi kaboni hutumiwa katika tasnia ya chakula: katika utengenezaji wa vinywaji vya kaboni ili kueneza na dioksidi kaboni, kufungia chakula, kupoza mizigo wakati wa usafirishaji, nk.

Nitrojeni ni gesi isiyo na rangi isiyo na madhara, isiyo na harufu na isiyo na ladha. Inatumika katika uzalishaji wa mbolea za madini, kutumika katika dawa, nk.

Heliamu ni mojawapo ya gesi nyepesi zaidi. Haina rangi na haina harufu, haiwezi kuwaka, haina sumu. Heliamu hutumiwa katika viwanda mbalimbali - kwa ajili ya baridi ya mitambo ya nyuklia, kujaza baluni za stratospheric.

Mojawapo ya sababu nyingi za kupunguza kasi ya usafirishaji wa gesi ni kwamba anuwai ya mafuta ya gari la gesi ni kubwa sana:

• gesi kimiminika ya petroli (LPG);
• gesi asilia iliyoshinikwa (iliyoshinikizwa) (CNG);
• gesi asilia kimiminika (LNG).

Faida kuu za mafuta ya gari la gesi ni bei yake, bei na tena bei. Hadi sasa, faida hizi ni kubwa kuliko hasara nyingi na nyingi.

Gesi ya petroli iliyoyeyushwa (LPG)

Gesi hii ni mchanganyiko wa C3H8 propani na C4H10 butane, iliyotolewa kutoka kwa gesi zinazohusiana na mafuta ya petroli, kutoka kwa sehemu za condensate ya gesi asilia, kutoka kwa gesi za michakato ya uimarishaji ya mafuta na condensate, kutoka kwa gesi za kusafisha zilizopatikana kutoka kwa vitengo vya kusafisha mafuta. Mbali na propane na butane, gesi ya mafuta ina, kwa wingi, kuhusu 6% ya hidrokaboni nyingine - ethane, ethilini, propylene, butylene na isoma zao, yaani, muundo wa LPG ni tofauti na imara. Ili kudhibiti uvujaji, vitu vyenye sumu - mercaptans - huletwa katika muundo wa LPG. Mercaptans ni rahisi kutambua kwa pua yako wakati silinda ya gesi GAZelle inakupitisha barabarani.

Faida kuu ya propane na butane ni katika joto la juu muhimu. Joto muhimu ni joto ambalo wiani wa kioevu na mvuke wake uliojaa huwa sawa na interface kati yao hupotea.

Propani ina halijoto muhimu ya 96.8 °C, butane ina halijoto muhimu ya 152.0 °C, ambayo inafanya iwe rahisi kuyeyusha gesi hizi na kuzihifadhi katika hali ya kioevu kwa shinikizo la chini la hadi MPa 1.6. Hii pia inamaanisha kuwa chombo cha kuhifadhi LPG kitakuwa chepesi, na gesi inaweza kuhifadhiwa katika hali ya kioevu kwa muda mrefu kiholela, mradi tu chombo kimefungwa kabisa. Walakini, silinda ya LPG ni chombo cha shinikizo na haiwezi kuumbwa kwa sura yoyote, kama tank ya gesi, kwa mfano. Hali hii husababisha matatizo na uwekaji wa silinda ya gesi kwenye mashine.

Kwa magari ya kuongeza mafuta, chapa mbili za CIS hutumiwa: majira ya joto na msimu wa baridi. Chapa ya majira ya kiangazi, au propane-butane ya gari (PBA), ina 50 ± 10% ya propane kwa uzani. Majira ya baridi, au propane ya gari (PA), ina 85 ± 10% ya propane kwa uzani. Kwa hiyo, kwa kurekebisha maudhui ya propane ya mwanga, uendeshaji wa mwaka mzima wa magari ya LPG huhakikishwa.

Matumizi ya LPG ni mdogo kwa injini za petroli, i.e. injini zilizo na uwiano wa chini wa ukandamizaji na kuwaka kwa cheche. Haya ni magari ya abiria, lori nyepesi na za kati na mitambo ya kuzalisha umeme. Matumizi ya LPG ni 10-15% ya juu kuliko petroli kwa sababu ya thamani ya chini ya kaloriki ya ujazo: lita 1 ya petroli itakuwa sawa na 1.1-1.15 m 3 ya LPG, na katika hali halisi kutokana na kushuka kwa nguvu ya injini - 1.15– 1.3 m 3 CIS. Kwa joto la chini, injini huwashwa kwa petroli; baada ya kupasha joto, dereva anaweza kubadili gesi moja kwa moja kutoka kwa cab. Unaweza kubadili kutoka kwa aina moja ya mafuta hadi nyingine popote ulipo.

Propane-butane ni nzito mara 1.5-2 kuliko hewa na, inapovuja, hujilimbikiza karibu na ardhi, na kuunda mazingira ya kulipuka na yasiyo ya afya. Kwa hiyo, magari ya puto ya gesi yanahifadhiwa katika maeneo ya wazi ya maegesho, na maeneo ya ukarabati yana vifaa vya uingizaji hewa mzuri. Kuvuta pumzi ya muda mrefu ya propane-butane sio tu mbaya kutokana na mercaptans, lakini pia husababisha afya mbaya, hadi sumu.

LPG ina ukadiriaji wa oktani wa karibu 105 na hakuna mlipuko unaodaiwa kutokea katika hali yoyote ya uendeshaji wa injini. Kauli hii haipaswi kuwa sababu ya kuridhika; kwa udadisi fulani wa akili, mlipuko unaweza kupatikana.

Kwa kuzingatia gharama ya kuandaa vifaa vya gesi, uzito wake na hifadhi ndogo ya nguvu kwenye kituo kimoja cha gesi, kubadili gari kwa LPG bado ni faida kutokana na bei. Magari ya abiria na malori mepesi yamekuwa na yamesalia kuwa chanzo cha maendeleo ya CIS kwa raia. Gesi za mafuta ya petroli zenye maji hutolewa na makampuni sawa na bidhaa za uzalishaji wa mafuta ya kioevu, ambayo huathiri idadi ya vituo vya gesi - makampuni yana nia ya kuuza bidhaa zao wenyewe.

Kuhusu injini za dizeli, propane-butane haina matarajio hapa kwa sababu ya kukosekana kwa utulivu wa mwako kwa uwiano wa juu wa compression. Hii ndio sababu kuu kwa nini LPG haijachukua mizizi kwenye dizeli. Lakini uwezo wa CIS bado haujafunuliwa kikamilifu.

Maelezo ya jumla kuhusu methane

Gesi asilia inaeleweka kama methane CH4 - hidrokaboni rahisi zaidi bila rangi na harufu. Methane ni gesi ya tatu kwa wingi zaidi katika ulimwengu baada ya hidrojeni na heliamu. Hakuna maoni ya mwisho kuhusu asili ya amana za gesi asilia katika ukoko wa dunia, na pia kuhusu asili ya mafuta.

Gesi asilia ina methane kutoka 70 hadi 98%, iliyobaki huanguka kwenye hidrokaboni nzito: ethane, propane na butane, na vile vile visivyo vya hidrokaboni: maji, sulfidi hidrojeni, dioksidi kaboni, nitrojeni, heliamu na gesi zingine za inert. Kabla ya kutolewa kwa mfumo wa usambazaji wa gesi (GTS), gesi asilia lazima isafishwe na kukaushwa, kuondoa maji, sulfidi hidrojeni, hidrokaboni nzito na uchafu mwingine unapaswa kutenganishwa. Katika bomba, mvuke wa maji unaweza kuganda au kuunda misombo ya fuwele na gesi - hidrati - na kujilimbikiza kwenye mikunjo ya bomba, na kufanya iwe vigumu kwa gesi kusonga. Sulfidi ya hidrojeni husababisha ulikaji mkali wa vifaa vya gesi. Kulingana na muundo wa gesi asilia, teknolojia mbalimbali za kukausha na kutenganisha gesi hutumiwa. Kwa hivyo, methane safi yenye uchafu mdogo inabaki. Kupitia GTS, methane hutolewa kwa watumiaji. Ikiwa nyumba yako imeunganishwa na mfumo wa usambazaji wa gesi, basi ni methane inayowaka jikoni yako kwenye burner. Methane sawa, baada ya ukandamizaji au liquefaction, hutumiwa kujaza vifaa vya gesi-puto.

Methane ni gesi isiyo na harufu, yenye harufu ya tabia ("Ikiwa unasikia harufu ya gesi, piga simu 09") hutolewa na mercaptans, ambayo hudungwa ndani ya gesi kabla ya sindano kwenye GTS (16 g kwa 1000 m 3). Njia hii ilivumbuliwa ili kugundua uvujaji kutoka kwa GTS, ambayo huenea kwa maelfu ya kilomita. Inapovuja, harufu ya mercaptan huwavutia kunguru, ambao ni rahisi kuwaona wakati helikopta zinaporuka karibu na bomba.

Methane ni nyepesi mara 1.6 kuliko hewa na hubadilika mara moja inapovuja. Methane hulipuka katika viwango vya hewa kutoka 4.4 hadi 17%. Mkusanyiko wa mlipuko zaidi ni 9.5%. Ni rahisi kuamua uwepo wa methane katika hewa na harufu ya mercaptan. Katika maeneo ya malezi ya asili ya methane, ambapo haiwezekani kuamua kwa harufu, kwa mfano, katika migodi, wachambuzi wa gesi hutumiwa. Wachambuzi wa kwanza wa gesi ya mgodi walikuwa canaries. Vifaa vya LPG huhifadhiwa katika maeneo ya wazi ya maegesho, na maeneo ya ukarabati yaliyofungwa yana vifaa vya uingizaji hewa wa kutolea nje kwa kulazimishwa. Juu ya gesi kuu, bila maandalizi yoyote, mimea ya nguvu ya uwezo mbalimbali iliyounganishwa moja kwa moja na bomba hufanya kazi.

Gesi asilia iliyobanwa (CNG)

Joto muhimu la methane ni -82.3 ° С, na umwagiliaji wake ni ghali sana, kwa hivyo methane kama mafuta ya gari la gesi hutumiwa haswa katika fomu iliyoshinikwa (iliyoshinikwa), wakati gesi hupunguzwa kwa kiasi kwa mara 200-250. Bomba la gesi huletwa kwenye kituo cha kujazia gesi ya gari (CNG) na gesi hiyo inabanwa kwenye tovuti. Wanakandamiza, au tuseme, kushinikiza gesi kuu na compressor hadi MPa 20 na kuifuta. Katika kituo hicho, CNG huhifadhiwa kwenye chombo kidogo cha shinikizo ambacho gesi hupigwa ndani ya mitungi ya gari. Kwa ajili ya usafirishaji wa CNG iliyokamilishwa, wabebaji maalum wa gesi hutumiwa kwa hili, ambayo ni betri ya mitungi, ndogo kwa kiasi ikilinganishwa na tanki ya gesi zenye maji, ambayo ni, usafirishaji wa CNG iliyokamilishwa ni kazi ya gharama kubwa na maalum. Ugavi wa gesi kuu kwa kituo cha kujaza ni muhimu, ambayo kwa kiasi fulani inachanganya upanuzi wa mtandao wa vituo vya kujaza gesi. Leo, katika mikoa 58 ya Shirikisho la Urusi, kuna vituo 246 vya kujaza CNG (vituo vya kujaza CNG) vinavyojaza magari ya CNG. Kiongozi asiye na shaka wa soko la kitaifa la NGV ni Gazprom, ambayo inamiliki vituo vya kujaza CNG 210. Kwa zaidi ya miaka 10, Gazprom imekuwa ikikuza mafuta ya gari la gesi nchini Urusi - vituo vya kujaza CNG vinapatikana katika 70% ya mikoa, na sio kwa wote, vituo vya kujaza CNG 246 ni 1% ya vituo vyote vya kujaza katika Shirikisho la Urusi, na. kiongozi asiye na shaka alianzisha vituo 2.1 vya kujaza CNG katika mwaka.

Shinikizo la juu la CNG linahitaji mitungi yenye nguvu sana, yenye ukuta nene, nzito. Lakini si hivyo tu. CNG inaweza kuendesha umbali wa chini mara 3.5 kuliko LPG na ujazo sawa wa mitungi ya gesi. Ama kuwa na uzito na mitungi, au kuwa na mafuta mara kwa mara - hii ni hasara kuu ya CNG, ambayo huamua upeo wa matumizi yake: karibu na kituo cha gesi, pamoja na aina za injini zinazoendesha juu yao.

Kutokana na ukweli kwamba nafasi kubwa inahitajika ili kubeba mitungi ya CNG, aina hii ya mafuta ni ya riba kwa magari ya kati na kubwa na vifaa vya trekta. Injini za mafuta mbili ni za kupendeza zaidi leo - dizeli za gesi zinazotumia mafuta ya dizeli na CNG, haswa kwa sababu ya miundombinu duni ya CNG, ili kuwe na kitu cha kufika kwenye kituo cha mafuta. Chini ya aina ya pili ya mafuta, injini ya dizeli inabadilishwa kwa urahisi na kwa haraka, sindano ya mafuta ya dizeli kwenye chumba cha mwako hutumikia kuwaka mchanganyiko unaowaka. Watengenezaji wa vifaa vya gesi wamefikia uwiano wa matumizi ya mafuta ya dizeli na methane ya 20:80 kwenye trekta kuu zenye mfumo wa mafuta ya Reli ya Kawaida na 30:70 kwenye vifaa vya trekta zenye pampu za mafuta zenye shinikizo la juu. Kubadilisha gari kuwa CNG ni ghali mara 3-4 zaidi kuliko operesheni sawa na LPG, hata hivyo, gharama hulipwa nyuma katika takriban mwaka mmoja kutokana na tofauti ya bei ya gesi na mafuta ya dizeli.

Uhandisi wa mitambo pia hutoa injini za CNG za mafuta moja na uwiano uliopunguzwa wa mgandamizo na kuwasha cheche. Lazima uelewe kuwa magari kama haya yamefungwa kwa kituo cha gesi.

CNG ni mafuta bora kwa injini za dizeli. Methane haifanyi amana katika mfumo wa mafuta, haina kuosha filamu ya mafuta kutoka kwa kuta za silinda, na hivyo kupunguza msuguano na kupunguza kuvaa kwa injini. Methane huwaka kabisa bila kutengeneza chembe ngumu na majivu, ambayo husababisha kuongezeka kwa kuvaa kwa kikundi cha silinda-pistoni. Kwa hivyo, matumizi ya gesi asilia kama mafuta ya gari hufanya iwezekanavyo kuongeza maisha ya huduma ya injini kwa mara 1.5-2. Methane ni rafiki wa mazingira: inatoa kutolea nje safi sana. Na muhimu zaidi, CNG inagharimu mara tatu nafuu kuliko petroli na mafuta ya dizeli, ingawa kwa kweli inapaswa kugharimu hata kidogo.

gesi asilia kimiminika (LNG)

Inapochemshwa, methane hupunguzwa kwa kiasi kwa mara 600 - hii ndiyo faida kuu ya kioevu, ambayo huamua upeo wa matumizi yake: mabasi, trekta kuu, lori za kutupa madini, ambayo ni, ambapo mizinga ya mafuta inapaswa kuchukua nafasi kwa kiwango cha chini. , na malazi kwa kiwango cha juu. Kiasi sawa kinashikilia LNG mara tatu zaidi ya CNG.

Kimiminiko hufanyika kwa joto la -161.5 °C. Mchakato huo ni wa nguvu nyingi na unahitaji vifaa vya cryogenic. Methane kimiminika huhifadhiwa kwenye joto ndani ya chombo kilicho na maboksi ya joto kutoka -160 hadi -196 °C. Insulation ya juu sana ya joto inahitajika. Na kama vile CNG, injini za dizeli zinabadilishwa kuwa za mafuta mawili. Vifaa vya LNG vya gari vinatofautishwa na chupa ya thermos na evaporator, vifaa vingine vyote ni sawa.

Methane kimiminika haipatikani hata kidogo kuliko iliyobanwa. Baadhi ya vituo vya mabasi vilijenga vituo vya kujaza gesi. Majaribio haya bado ni ya majaribio zaidi katika asili.

Hitimisho

Wakati kuna majadiliano kuhusu mafuta ya magari ya gesi na usambazaji wake wa polepole, swali daima linafufuliwa kuhusu kile kinachokuja kwanza: meli ya magari yaliyojaa gesi au mtandao wa vituo vya kujaza gesi. Ni wazi kabisa kwamba mtandao wa kujaza ni msingi. Kwa hivyo swali la zamani: ni nani wa kulaumiwa? Wamiliki wa vituo vya mafuta. Wamiliki hawana nia ya nini nchi inapendezwa nayo, kwa sababu hawaoni faida katika hilo. Wamiliki wataendelea kuhujumu uwekaji gesi wa usafiri.

Nini cha kufanya? Njia pekee za ufanisi za kupambana na ukiritimba wa asili na kuchochea uchumi kwa ujumla bado ni kutaifisha, kwanza kabisa, ya PJSC Gazprom, matawi yake yote na mitandao yote ya usambazaji wa gesi. Haifai kwa biashara zinazosuluhisha shida za kiuchumi na kijamii kwa kiwango cha Shirikisho la Urusi, vyombo vya kawaida na sehemu za vyombo vya Shirikisho, kutumikia kukidhi matamanio ya duru nyembamba ya watu binafsi. Udhibiti wa ushuru katika mwelekeo huu sio kitu zaidi ya kutuliza.