Scania R113 380
Хорош на первый взгляд. Давайте еще раз убедимся
Большие возможности маленьких КМУ
Краноманипуляторные установки в строительстве
КДМ российского производства
Отечественные комбинированные дорожные машины и сменное рабочее оборудование для них
 1
В борьбе за кубовидность
Дробилки для производства высококачественного щебня
Интервал по топливу считают (ч. 2)
Советы по профилактическому техобслуживанию спецтехники
Буровое оборудование для открытых горных работ
Обзор буровых станков
Самая популярная землеройная машина
Обзор экскаваторов-погрузчиков
 13
ГАЗ-560 – русский Steyr
Лицензионный дизель М1 компании Steyr для Газели
 1
Тюнинг ковша
Защита ковша от износа
Как выбрать генератор?
Критерии выбора
Рентабельность капитальных вложений в линии BRT
 1
Сколько «ходят» шины?
Снижаем затраты на покрышки и продлеваем их ресурс

Полиэтиленовое топливо: возвращение к газгену?

Л. Блюмкин, А. Суслов

Жидкое нефтяное топливо – бензин, керосин и дизельное, имеет огромное количество недостатков. Наверное поэтому поиски альтернативных вариантов не прекращаются буквально от сотворения автомобиля. Правда, пока что найти достойной замены не удалось. Как правило, решающими оказываются удобство использования и экономическая целесообразность. Для реализации описанной идеи потребуются довольно крупные капиталовложения, причем идея перехода на твердое топливо пока не выглядитнастолько привлекательной для транспортников, чтобы обеспечить достаточный спрос и окупить затраты. Впрочем по мере развития земной цивилизации человечество сталкивается со все новыми и новыми проблемами, которыезачастую переворачиваютпредставления о том, что выгодно, а что – нет...

Система газогенераторного питания автотранспортных средств углеводородным газовым топливом

Когда цены на бензин в течение какого-нибудь полугода удвоились, интерес к альтернативным топливам заметно вырос. Поскольку подобное случается уже не впервые, все мы по доброй традиции обращаем взоры на газ. С этим топливом все обстоит вроде бы неплохо: природный газ в три раза дешевле бензина АИ-80; выпуск высококачественной газовой аппаратуры уже налажен, имеются даже облегченные металлопластиковые баллоны, рассчитанные на работу под давлением 20 МПа (200 атм). Правда, и недостатки у газобаллонных систем тоже есть.

1 – кассетный бак; 2 – перфорированная полиэтиленовая лента; 3 – ролик дозатора; 4 – пиролитический трубчатый реактор (деструктор); 5 – реакционная зона; 6 – закалочная камера (закалочный теплообменник); 7 – компрессор; 8 – ресивер; 9 – панельные горелки; 10 – камера сгорания двигателя; ОГ – отработавшие газы

Среди минусов отметим высокое давление топлива в баке, снижение запаса хода примерно на 40%, значительный объем газовых баллонов, отнимающий немало полезного пространства. Избавиться от этих недостатков можно, если в качестве энергоносителя использовать не сам природный газ, а полученный из него полиэтилен, который на борту автомобиля можно сравнительно легко превратить в газообразное топливо.

Химико-технологическая схема, запатентованная в России и Израиле и обеспечивающая получение полиэтиленового топлива из природного газа (метана), сравнительно проста. Природный газ подвергают пиролизу при температуре 1 600°С. В результате образуется газовая смесь из ацетилена (C2H2) и водорода (H2). Затем ацетилен гидрируют в присутствии катализатора – палладия (Pd) при комнатной (20°С) температуре. При этом молекула ацетилена соединяется с молекулой водорода и на выходе образуется этилен (C2H4). В результате полимеризации этилена при низком давлении получается исходное сырье – гранулированный полиэтилен, из которого на термопласт-автоматах изготавливается лента. Она наматывается на бобины и вставляется в кассеты-баки, которые и развозятся по автозаправочным станциям.

Кассетный бак представляет собой стандартный цилиндрический модуль с корпусом из легкого сплава или пластика. Внутри располагается бобина, обеспечивающая свободный выход ленты полиэтиленового топлива, и дозатор, зубья роликов которого входят в перфорацию на ленте. Привод роликов осуществляется системой топливоподачи автомобиля. Добавим, что уже разработан единый типоразмерный ряд кассетных баков.

Для получения горючего газа полиэтилен разлагается в деструкторе, основным элементом которого является пиролитический реактор, представляющий собой трубчатый теплообменник. Он достаточно компактен. В частности, для двигателя мощностью 50 кВт требуется пиролитический теплообменник из 25 трубок длиной 250 и диаметром 16 мм, тепловой поток в котором будет составлять 6 Вт/см2. Габариты реактора в этом случае будут 400 х 300 х 100 мм. Разумеется, потребуется стандартизованный типоразмерный ряд деструкторов, соответствующий модельному ряду двигателей.

Заметим, что деструктор может строиться по схеме «труба в трубе», когда по внутреннему каналу движутся отработавшие газы, а по межтрубному пространству противотоком идут продукты пиролиза полиэтилена.

При пуске двигателя начальная порция полиэтиленовой ленты подается дозатором в нагревательную зону реактора. Там он испаряется и частично распадается. Возникшая при этом смесь углеводородов поступает в реакционную зону трубчатого реактора, в которой по всей длине трубок поддерживается постоянная температура 700 – 800°С. Через 0,1 – 0,2 секунды образуется пирогаз, который в жидкостном теплообменнике охлаждается до 150 – 200°С, после чего поступает в компрессор, а из него – в цилиндры двигателя. На случай интенсивного разгона часть газа аккумулируется в ресивере.

Заметим, что на пиролиз полиэтилена затрачивается теплота, составляющая 10 – 12% от калорийности полиэтиленового топлива, а отработавшие газы дополнительно подогреваются до 800 – 850°С независимо от режима работы двигателя. Подогрев может осуществляться панельными горелками. При этом происходит дожигание окиси углерода и углеводородов, что улучшает экологические показатели двигателя, а расход полиэтиленового топлива увеличивается на 5 – 7%.

Описанная газогенераторная установка предпочтительна для двигателей с внутренним смесеобразованием, поскольку продукты пиролиза достаточно активны и разрушают резиновые детали в системе питания.

Производство полиэтиленового топлива предполагает полный отказ от нефтяного сырья в пользу дешевого природного газа. Стоимость такого топлива не превысит стоимость бензина АИ-92. Специальной инфраструктуры для заправки им автомобилей не потребуется. Кроме того, полиэтиленовое топливо взрыво- и пожаробезопасно.



Л. Блюмкин, А. Суслов Основные Средства 12'1999 30 сентября 2005

Комментарии (8)

Аркадий. 7100777@gmail.com
Есть источник загрязненного полиэтилена минеральным сырьем (гипс и известь). Степень загрязнения невысокая (не более 10%). Вопрос. скорее, к авторам:<br />
Можно ли купить готовую установку по сжиганию полимерного сырья с утилизацией тепла на нагрев воды и обгрева помещений?<br />
Просьба дать координаты.
30 августа 2012 – 13:02 Ответить
Николай. nikoshutov@yandex.ru
Привет! Провёл уже опыты по получению газа пиролизом автотермическим и аллотермическим способом. Результаты превосходят бензин по теплотворности! Углеродного остатка почти нет. Жидкость не ах какая. Лучше сосредоточиться на газе! Я так и сделал. Теперь перехожу на опыты по запитыванию 4-х тактного мопеда этим газом. Позже отпишусь. А по предыдущим опытам есть видео.
5 мая 2012 – 20:32 Ответить
nicolausarcus@yahoo.com
всё замечательно на первый взгляд, но будут образовываться продукты пиролиза не только газообразные. кроме того полиэтилен при резком подъёме температуры склонен образовывать не пар а заряженный аэрозоль, в котором молекулярная масса не пропана и не бутана. так что закалочному теплообменнику придётся туго. кроме того коррозионная активность продуктов распада никуда не денется и закалочному теплообменнику придётся ещё &quot;веселее&quot;. замысел не плохой но лучше бы ленту в жидкость (бензин+ДТ) превращать и никаких бобин не нужно полиэтилен можно и со свалки. если учеть что только 30% прямогона переходит в полиэтилен то цена зашкалит при использовании первички полиэтилена
31 марта 2012 – 15:00 Ответить
Артём Art2tichenko@gmail.com
щербаков александр сергеевич, интересует как вы перерабатываете втор. сырё... Заранье благодарен.
27 февраля 2012 – 18:00 Ответить
alex
Подойдут любые полимеры, лишь бы они не содержали ничего, кроме углерода и водорода<br />
и разлагались легко.
15 сентября 2011 – 23:08 Ответить
Тимур, timcool@bk.ru
Я бы еще добавил, что у полиэтилена самого большая теплотворная способность. А идея замечательная, мусора сколько можно использовать, сума сойти.
12 августа 2011 – 15:32 Ответить
щербаков александр сергеевич
прекрасно!!! только мы используем вторичное сырьё полиэтилена для получения пиролизного газа. идея прекрасная, необходимо связаться с автором.
8 июля 2011 – 12:26 Ответить
Denis Tomin
Denis Tomin<br />
Bergisch Gladbacher Str. 1161<br />
D-51069 K&amp;#246;ln<br />
Tel. +49-221-4717447<br />
Fax: +49-2217009241<br />
GSM: +49-179-5987166<br />
<br />
Добрый день!<br />
Возможно ли получить контактные данные автора? Есть возможность предложить сотрудничество по использованию полиэтилена плученного при переработке кабельной продукции.<br />
С благодарностью,<br />
Денис Томин<br />
E-Mail. denis.tomin@gmx.de<br />
24 ноября 2010 – 13:41 Ответить