Метан – природный газ, плотность которого несравнима с плотностью бензина. Поэтому его заправляют в баллоны высокого давления, сжимая до пары сотен атмосфер. Собственно, эти самые баллоны и монтируются в автомобили.

Преимущества установки ГБО на метане на авто

1) Октановое число у метана больше, чем у 98-го бензина (110), а стоит он в три раза меньше оного, и почти в 2 раза меньше пропана, что является первым плюсом в пользу этого газа. Цена установки ГБО на метане начинается от 44 000 руб. Все зависит от марки автомобиля, количества цилиндров и выбора производителя устанавливаемого оборудования.

2) Второй несомненный плюс этого топлива - его экологичность. В результате сгорания этого газа, получается вода и углекислый газ, что положительно влияет на окружающую среду.

3) Экономичность, конечно большинство людей устанавливают ГБО метан на свои авто ради экономии. А экономия при использовании метана достигает следующих показателей:

Стоимость метана сегодня: 16.50 рублей/куб;

по сравнению с бензином экономия в 3.29 раза;

по сравнению с пропан-бутаном в 2.08 раза;

С подробным расчетом можно ознакомиться с ценами.

Недостатки ГБО на метане

1) Первый - на территории Москвы метановых заправок мало - если точнее 11 штук.

Где они находятся?

×

Фото с расположением метановых заправок в Москве

В один прекрасный момент, вы решаетесь перейти на газомоторное топливо или попросту ГАЗ. Вы уже почти готовы, но перед вами встает еще один непреодолимый вопрос, а какой газ выбрать? Ведь сейчас в широком применении два состава – это пропан и метан. Какой из них лучше, дешевле, технологичнее и надежнее? Какой поставить, чтобы затем не жалеть? Давайте разбираться, после этой статьи у вас не останется больше сомнений. Будет и видео и голосование в конце …

НА данный период времени, одно оборудование используют очень часто, речь идет о пропане, а вот второе оборудование для метана, используют всего на 20 – 30% автомобилей! Да и то на коммерческих, те которые сами водители не выбирают, а им банально «поставило» руководство и они катаются, нравится им или нет вопрос второй. Но почему же так, почему такой разбег, почему пропана около 70 – 80%, а вот соперника намного меньше? Может это просто предвзятое отношение? Не совсем так ребята, читаем дальше, и начнем пожалуй, с аутсайдера.

Метан

Это природный простейший газ, не имеет цвета, запаха, взрывоопасен! Химическая формула – CH4. Для того чтобы вы почувствовали утечку в него добавляют одоранты (обычно тиолы), это вещества которые дают ему запах! То есть вы можете почувствовать утечку и вовремя среагировать.

Основное его применение:

• Это топливо (для тех же автомобилей)
• Используется для органического синтеза. Но это уже для химических реакций (нам собственно не так интересно).

Теперь давайте пробежимся в применении для машины.

Метан, не сжижают, он находится в газообразном виде, он в несколько тысяч раз меньше по плотности бензина и несколько сот раз пропана. Для того чтобы хоть как-то его приспособить для машины, его очень сильно сжимают в специальных баллонах, до 200 – 270 атмосфер. Это реально очень много, но находится он в них опять же в газообразном виде, запомните это важно! Поэтому баки для метана используются очень тяжелые и очень прочные, скажем так обычный бак для пропана тут не «прокатит», его просто разорвет от такого давления. Поэтому при небольшом объеме газа, бак получается просто огромный (ну может не такой огромный, но крупнее чем у оппонента), хотя помещается туда не так много!

Его октановое число равняется 110 единицам, он прекрасно воспламеняется в цилиндрах двигателя. Оборудование, которое применяется для такого газообразного топлива, стоит дороже в пару раз (а может быть и больше), чем оборудование оппонента. Все потому что давление огромно, и система должна быть достаточно прочной, чтобы все это дело выдерживать.

Двигатель теряет в мощности, примерно от 10 до 25%, все зависит от класса оборудования (про чуть ниже).

Расход на метане, примерно 10 – 12 литров на 100 км, я беру среднестатистический автомобиль, двигатель 1,6 литра

Также мастера, которые вам устанавливают это оборудование, должны иметь высокую квалификацию, перепроверить установку несколько раз. ЕЩЕ РАЗ ПОДЧЕРКИВАЮ ДАВЛЕНИЕ ОГРОМНО! Поэтому доверять установку шабашникам нельзя.

Из-за этого давления, скорее всего и заправок не так много, у нас в городе до 1 миллиона жителей, всего 1 заправка и кататься на нее ой как неудобно! Ведь газ нужно привезти закачать в хранилища и затем передать вам, и все это под давлением 250 атмосфер! Если что-то пойдет не так, просто боюсь представить, что будет. Однако плюсы здесь вроде тоже как есть

Положительные моменты :

• Экологичен. Ведь это на 100% природный газ.
• Цена. Немного дешевле пропана. Сейчас около 12 – 14 рублей за литр.
• Быстро испаряется в воздухе, то есть если происходит утечка, он растворяется очень быстро, если пространство открытое то взрыва возможно и не будет, а вот если закрытое. Думайте сами …

Это все плюсы метана, их очень мало и они реально сомнительные. А вот минусов просто навалом

Отрицательные стороны:

• Дорогое оборудование, в два (а то и больше) раз дороже оппонента.
• Высокое давление (200 – 270 атмосфер).
• Тяжелый и объемный баллон. Около 65 – 130 килограмм (в зависимости от объема) в который, кстати, заходит не так-то много газа, а вот места он замет весь багажник.
• Заправки среднего баллона хватает всего на 150 – 200 километров, что в городских условиях мало.
• Потеря мощности от 10 до 25% (внизу будет объяснение).
• Очень мало, просто катастрофически мало заправок, их расположение неудобное.
• Ставят не так много компаний.

Именно поэтому метан, не такое востребованное топливо, очень геморройный вариант – это чисто мое мнение. НУ что же, а как ведет себя оппонент, давайте разбирать.

Пропан

Пропан — это также углеродный газ, который является побочным продуктом при добыче нефти, также может выделять при крекинге нефти, может выделять из природного газа (да если честно полно, откуда его можно выделять, сейчас даже есть синтез-газ, он также похож на пропан и его производные). Также не имеет запаха, прозрачен и безвреден для человека. В него также добавляются одоранты, чтобы при утечках вы его могли почувствовать. Химическая формула – C3H8.

Иногда на заправках мы может видеть такую надпись «пропан – бутан», ПОЧЕМУ?

Бутан – это также углеродный газ, который выделяется при схожих условиях.

Сейчас я не буду лезть в дебри скажу только так — смешивают их только для того чтобы добиться нужного октанового числа. Причем в различные время года составы могут меняться – так зимой больше пропана, а вот летом бутана. Не будем забивать голову.

Он хранится в баллонах в автомобиле, в сжиженном виде, то есть он жидкий, а не газообразный, «плюхается» в баллоне. Также большим преимуществом является, то что рабочее давление у него всего 12 – 15 атмосфер. Таким образом, для него нужны емкости из более легкого металла, стенки намного тоньше. ДА вообще сейчас делают емкости, которые помещаются в углубление от запаски, круглые – то есть вы ничего не теряете из объема своего багажника (минус только запаска в гараже остается).

Но если хотите кататься и с запаской и с баллоном, тогда вам просто нужно установить небольшой резервуар в багажник. Именно не большой и не тяжелый, не то что у метана.

НА среднестатистическом оборудовании при полной заправке можно проехать около 650 – 850 километров, что в несколько раз, больше чем у оппонента.

Расход на пропане, примерно 11 – 13 литров на 100 км, я беру среднестатистический автомобиль, двигатель 1,6 литра. НА 4 поколении, запомните эти слова.

Оборудование стоит намного дешевле, да и поставить могут все и вся, практически 95% газовых контор «заточены» именно на пропан.

Также большим плюсом, является то что — заправиться можно во многих точках по городу, даже не буду считать, сколько у нас – но очень много, практически на каждой заправке (известного нефтяного бренда).

Потеря мощности двигателя здесь ниже, около 5 – 10%, все из-за технологичности оборудования! Это очень важно, про это чуть ниже. Сейчас же про плюсы и минусы.

Плюсы :

• Дешевое оборудование
• Очень много компаний, которые обслуживают и устанавливают
• Низкое давление
• Хранится в сжиженном виде
• Легкое и компактное оборудование, можно установить в гнездо для запаски
• Больший пробег
• Меньшая потеря мощности около 5 – 10%

Как видите выигрыш почти по всем параметрам, но это еще не все, пока перечислим минусы

Минусы :

• Топливо немного дороже, порядка 3 рублей литр, сейчас если не ошибаюсь, стоит около 17 рублей (против 14 метан)
• Более взрывоопасен, чем метан. При повреждении баллона не так быстро испаряется в атмосферу как оппонент. То есть нужно чаще следить за оборудованием.

Что и говорить ребята, пропан это самый выгодный на сегодняшний день вид газомоторного топлива. Пусть стоит чуть дороже, но плюсов просто огромное количество, да банально метаться по городу не нужно в поисках заправки! НУ и наверное последний гвоздь в крышку гроба метана, читаем ниже.

Технологичность оборудования

Что дают эти 5 и 6 поколения, о ребята много чего! Расход примерно такой же как на бензине, мощность практически не теряется! Холодные пуски могут быть на газу, и еще много чего! То есть вы практически не видите разницы.

В воде

? г/100 мл (? C) Температура плавления -182,5 C при 1 атм Температура кипения -161,6 C (111,55 K) Тройная точка 90,7 K, 0,11 бар Строение Форма молекулы Тетраэдр Дипольный момент ноль Опасность Температура
вспышки -188 C Температура
самовозгорание 537 C Границы взрывоопасности 5-15% Родственные соединения Семейные алканы Этан
Пропан Другие соединения Метанол
Хлорметан

2. Строение молекулы

Молекулярная формула СН 4. Структурная и электронная формулы:

Н | Н-С-Н | H

3. Химические свойства

Первый член гомологического ряда насыщенных (метановых) углеводородов . Метан представляет собой малоактивные в химическом отношении вещество. При обычных условиях он довольно устойчив к действию кислот, щелочей и окислителей. Так, при пропускании метана через раствор KMnO 4, который является довольно сильным окислителем, он не окисляется и фиолетовая окраска раствора не исчезает. В реакции присоединения (сообщения) метан не вступает, поскольку в его молекуле все четыре валентности атома углерода полностью насыщены. Для метана, как и других предельных углеводородов, типичны реакции замещения, при которых атомы водорода замещаются атомами других элементов или атомными группами. Характерная для метана также реакция с хлором, которая происходит при обычной температуре под влиянием рассеянного света (при прямом солнечном свете может произойти взрыв). При этом атомы водорода в молекуле метана последовательно замещаются атомами хлора

• CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl
• CH 3 Cl + Cl 2 = CH 2 Cl 2 + HCl
• CH 2 Cl 2 + Cl 2 = CHCl 3 + HCl
• CHCl 3 + Cl 2 = CCl 4 + HCl

В результате реакции образуется смесь хлоропохидних метана.

В атмосфере воздуха метан горит бесцветным пламенем с выделением значительного количества тепла:

• CH 4 + 2O 2 = СО 2 + 2Н 2 О

С воздухом метан образует горючие взрывную смесь. При нагревании метана без доступа воздуха до температуры выше 1000 C он разлагается на элементы - на углерод (сажу) и водород:

• CH 4 = С + 2Н 2

4. Распространение в природе

Метан является основным компонентом:

• газов природных горючих (до 99,5%),
• нефтяных попутных (39-91%),
• болотных (99%) и рудничных (34-48%) газов;
• присутствует в газах грязевых вулканов (более 95%),
• спорадически встречается в вулканических газах и в газах магматических и метаморфических пород.

Большое количество метана растворено в водах океанов, морей, озер. Среднее содержание метана в водах Мирового океана около 10 -2 см 3 / л, общее количество - 14.10 12 м 3. Количество метана, растворенного в пластовых водах, на несколько порядков выше его промышленных запасов.

Метан присутствует также в атмосферах Земли , Юпитера , Сатурна , Урана ; в газах поверхностного грунта Луны . Основная масса метана лето-и гидросферы Земли образовалась при биохимической и термокаталитический деструкции рассеянного органического вещества, уголь и нефть. Метан образуется при анаэробном разложении органических веществ, в частности целлюлозы (метановое брожение).

В природе Земли метан довольно распространен. Горючие природные газы состоят на 90-97% из метана. Он образует много месторождений, из которых добывается и по газопроводам подается к месту использования. На дне болот и прудов метан образуется в результате разложения остатков растений без доступа воздуха. Поэтому его называют еще болотным газом. Под названием "рудничный газ" метан накапливается в угольных шахтах, в результате выделения из пластов угля и сопутствующих пород, в которых находится в свободном и связанном виде. На действующих шахтах наблюдается выделение метана из угольных пластов в объеме до 70-80 м / т с. б. м. (т с. б. м. - тонна сухого беззольной массы), что делает экономически целесообразным его самостоятельно или сопутствующее (дегазация) извлечения из угольных месторождений.

Рудничный газ очень опасен, поскольку с воздухом может образовывать взрывчатую смесь. Наиболее взрывоопасные концентрации метана в воздухе - 9-14%.

При низких температурах метан образует соединения включения - газовые гидраты , широко распространенные в природе.

Ископаемое топливо Естественное неископаемого топливо Искусственное топливо

Биотопливо ВВВС Генераторные газы Кокс Моторные топлива

Концепции

Энергетическая биосырье

Большие количества метана используются как удобное и дешевое топливо. Неполное сжигание метана дает сажу, которая идет на изготовление печатной краски и как наполнитель каучука, а при термическом разложении (выше 1000 C) получают сажу и водород, который используется для синтеза аммиака. Продукт полного хлорирования метана - тетрахлорид углерода CCl 4 - является хорошим растворителем жиров и применяется для извлечения жиров из зерен масличных растений. Метан служит также исходным веществом для получения ацетилена , метилового спирта и многих других химических продуктов.

7. Метан как фактор угледобычи

С воздухом М. образует взрывчатые смеси. При содержании в воздухе до 5-6% М. горит около источника тепла (т-ра воспаление 650-750 С), при содержании 5-15,2 (16)% - взрывается, свыше 16% - может гореть при притоке кислорода, снижение при этом концентрации М. взрывоопасное. М. имеет слабое наркотическое действие. ПДК 300 мг / м 3. Выделение М. в выработки шахт создает особую опасность при добыче угля. Различают три формы выделения М. в горные выработки: обычное, суфлярным и внезапное. По метанообильность, согласно "Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах", шахты подразделяют на пять категорий. Критерием такого деления является относительная метанообильность, т.е. количество метана в кубометрах, выделяемой за сутки на 1 т среднесуточной добычи: с выделением метана до 5 м 3 / т, 5 - 10 м 3 / т, 10 - 15 м 3 / т; сверхкатегорийные - более 15 м 3 / т; опасные по суфлярным выделениями. Шахты, разрабатывающих пласты, опасные или угрожающие по внезапным выбросам угля, газа и породы, относятся к особой категории - опасных по внезапным выбросам. Перспективным считается добыча метана из угольных пластов (см. метаноноснисть угольного пласта , метан угольных месторождений). В конце ХХ в. этой проблемой только в США занимались ученые ок. 40 университетов, задействовано ок. 100 фирм. Первые промышленные попытки использовать попутный метан (при угледобыче) производятся и в Украине, в Донбассе. В промышленности М. применяют для получения синтезгаз, ацетилена, хлороформа, четыреххлористого углерода, технического углерода и др.. Продукты неполного окисления метана являются исходными для изготовления пластмасс, используемых в органическом синтезе.

См.. также

Источники

Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м 3 . С воздухом образует взрывоопасные смеси . Особую опасность представляет метан, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5–6% метан горит около источника тепла (температура воспламенения 650-750 °С), от 5–6% до 14–16% взрывается, свыше 16% может гореть при притоке кислорода извне. Снижение при этом концентрации метана может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации метана в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации метана 43% соответствует 12% O 2).

Взрывное горение распространяется со скоростью 500-700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме равно 1 Мн/м 2 . После контакта с источником тепла воспламенение метана происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия метана (главным образом, угольные шахты), вводится т.н. газовый режим.

При 150-200 °С и давлении 30-90 атм метан окисляется до муравьиной кислоты.

Метан образует соединения включения - газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана

Метан - наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливои как сырьё для промышленности. Так, хлорированием метана производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод.

При неполном сгорании метана получают сажу, при каталитическом окислении - формальдегид, при взаимодействии с серой - сероуглерод.

Термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана- важные промышленные методы получения ацетилена.

Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 , применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное метана - нитрометан.

Метан и парниковый эффект

Метан является парниковым газом . Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы. Содержание в атмосфере метана росло очень быстро на протяжении последних двух столетий.

Сейчас среднее содержание метана CH 4 в современной атмосфере оценивается как 1,8 ppm (parts per million , частей на миллион). И, хотя это в 200 раз меньше, чем содержание в ней углекислого газа (CO 2), в расчете на одну молекулу газа парниковый эффект от метана - то есть его вклад в рассеивание и удержание тепла, излучаемого нагретой солнцем Землей - существенно выше, чем от СО 2 . Кроме того, метан поглощает излучение Земли в тех «окошках» спектра, которые оказываются прозрачными для других парниковых газов. Без парниковых газов - СO 2 , паров воды, метана и некоторых других примесей средняя температура на поверхности Земли была бы всего –23°C , а сейчас она около +15°C.

Метан высачивается на дне океана через трещины земной коры, выделяется в немалом количестве при горных разработках и при сжигании лесов. Недавно обнаружен новый, совершенно неожиданный источник метана - высшие растения, но механизмы образования и значение данного процесса для самих растений пока не выяснены.

Предприятия были вынуждены сжигать жидкий метан с помощью факелов, так как не имели возможности передавать конденсат для последующей нефтехимической переработки. Сейчас его научились транспортировать и использовать во многих областях промышленности. При этом он хорошо хранится и не образует при сгорании вредных примесей.

Физические и химические свойства метана

Метан относится к простейшим углеводородам. Он легче воздуха, не токсичен, плохо растворяется в воде, не имеет ощутимого запаха. Считается, что метан не опасен для человека, но известны случаи его воздействия на центральную и вегетативную нервную систему. Накапливаясь в закрытом помещении, при концентрации в воздухе от 4 % до 17 % становится взрывоопасным. Поэтому для обнаружения его человеком (без приборов) в метан часто добавляют специальные вещества, напоминающие запах газа. Относится к В метане проявляются слабые наркотические свойства, которые ослаблены малой растворимостью в воде.

По происхождению в результате соединений с различными веществами и химических реакций подразделяется на:

• биогенный (органический);
• абиогенный (неорганический) ;
• бактериальный (жизнедеятельность микроорганизмов);
• термогенный (термохимические процессы).

Получают этот газ также и в лаборатории при нагревании натронной извести или безводного гидроксида натрия с замороженной уксусной кислотой.

Метан в жидком состоянии занимает объём в 600 раз меньше, чем в газообразном. Поэтому для удобства транспортировки и хранения его подвергают сжижению. Жидкий метан - это бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Она сохраняет практически все свойства газа. жидкого метана составляет 4,58 МПа (минимальное, при котором он превращается в жидкость).

Существование в природе

Метан входит в состав и является основным составляющим веществом следующих газов:

• природных (до 98 %);
• нефтяных (40-90 %);
• болотных (99 %);
• рудничных (35-50 %);
• грязевых вулканов (более 94 %).

Он также содержится в составе воды океанов, озёр, морей. Присутствует в атмосфере таких планет, как Земля, Сатурн, Юпитер, Уран, и в поверхностных газах Луны. Большое количество содержится в угольных пластах. Это делает добычу в закрытых проходках взрывоопасным видом деятельности.

Технология сжижения природного газа

Чистый метан получают из удаляя из него другие компоненты: этан, пропан, бутан и азот. Чтобы получить жидкий метан, газ сжимают с последующим охлаждением. Процесс сжижения производится циклами. На каждом этапе объём уменьшатся до 12 раз. В жидкость он превращается в последнем цикле. Для сжижения используются разные виды установок, среди них:

• дроссельные;
• турбинно-вихревые;
• турбодетандерные.

При этом могут использоваться следующие схемы:

• каскадная;
• расширительная.

В каскадной схеме используются три агента для охлаждения. При этом температура жидкого метана снижается поэтапно. Такая технология требует больших капитальных затрат. В настоящее время данный процесс усовершенствовали и стали применять сразу смесь хладоагентов (этан и пропан). Такая схема стала самоохлаждающей, так как эти вещества получают из сжижаемого природного газа. Затраты немного уменьшились, но всё же остаются высокими.

При применении расширительной схемы используются более экономичные центробежные машины. Смесь предварительно очищают от воды и других загрязнений и сжижают под давлением за счёт теплообмена с холодным расширенным газовым потоком. Однако этот процесс требует большего затрата энергии, чем при каскадной схеме (на 25-35 %). Но в то же время экономятся капитальные затраты на компрессоры и эксплуатацию оборудования.

Температура жидкого метана, полученного в результате вышеописанного процесса, составляет в среднем 162 градуса.

Применение метана

Область применения метана, как в газообразном так и в жидком состоянии, очень обширна. Его используют как топливо, в виде сырья для промышленности, в быту, в качестве анаболических стероидов для наращивания мышечной массы тела.

При неполном сгорании из метана получают сажу, которая широко используется в промышленности: при производстве резины, штемпельной краски, крема для обуви и др. Используют также для производства синильной и уксусной кислоты, метанола, ацетилена, аммиака, сероуглерода, в качестве (вечный огонь).

Жидкий метан используется в качестве моторного топлива для автомобилей. У него октановое число на 15 % выше, чем у бензина, а также высокая теплотворная способность и антидетонационные свойства. По отзывам жидкий метан сгорает практически полностью и при правильной установке соответствующего оборудования на автомобиль происходит довольно-таки весомая экономия по сравнению с бензином (при поездках на большие расстояния).

Данный газ активно применяется для производства препаратов, увеличивающих мышечную массу тела. На его основе выпускаются такие средства, как "Дианогед", "Данабол", "Неробол", которые пользуются наибольшим спросом. Считается, что эти препараты положительно влияют на организм человека:

• укрепляют кости;
• стимулируют формирование половых признаков;
• сжигают жировые прослойки;
• увеличивают выносливость;
• ускоряют синтез протеина.

Однако важно помнить, что у всех препаратов есть побочные действия, поэтому принимать их надо под контролем врача.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что производство жидкого метана является очень перспективным направлением современной промышленности.