Khí thiên nhiên nén là Định nghĩa, thành phần, tính chất

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-02 14:05

Trong hầu hết các trường hợp, tất nhiên, các phương tiện cá nhân, chở khách và chở hàng hiện đại chạy bằng nhiên liệu dầu mỏ. Tuy nhiên, đôi khi ô tô có thể được đổ đầy khí nén tự nhiên. Loại nhiên liệu này trước hết có ưu điểm là nó có thể được coi là chiếc ô tô tiết kiệm nhất ở thời điểm hiện tại.

Định nghĩa và nó là gì

Cho đến năm 1994, khí nén được gọi đơn giản là khí thiên nhiên hóa lỏng. Hiện nay, trong giới lái xe, loại nhiên liệu này khá phổ biến. Nó là khí metan tự nhiên thông thường CNG, được nén trên thiết bị đặc biệt đến áp suất 20 MPa và đổ đầy vào các bình. Cái sau được lắp trực tiếp vào xe và bao gồm trong hệ thống nhiên liệu của nó.

Ưu nhược điểm

Vì vậy, khí nén tự nhiên chỉ là khí metan hóa lỏng. Ưu điểm của loại nhiên liệu này, ngoài việc tiết kiệm tiền,có khối lượng. Những lợi thế của CNG, trong số những thứ khác, bao gồm:

• tăng tuổi thọ động cơ do không có muội than;
• an toàn với môi trường;
• giảm tiếng ồn động cơ;
• độ tin cậy.

Tất nhiên, khí nén làm nhiên liệu có một số nhược điểm. Chúng bao gồm, ví dụ:

• chi phí chuyển đổi ô tô sang xăng cao;
• kích thước lớn của bể chứa CNG;
• mất công suất động cơ;
• có thể có mùi khí đốt.

Cách nhận

Hóa lỏng khí metan tự nhiên tại các trạm bằng máy nén đặc biệt. Nó được lưu trữ và vận chuyển trong các bể chứa có thiết kế đặc biệt. Trên thực tế, khí tự nhiên được cung cấp cho các trạm nạp CNG theo cách thông thường - thông qua các đường ống chính. Tất nhiên, tại các trạm như vậy, các tiêu chuẩn khác nhau về vận chuyển, chuẩn bị, lưu trữ và bơm khí nén tự nhiên phải được tuân thủ. GOST 27577-2000 là một tài liệu mà theo đó tất cả các hoạt động này phải được thực hiện.

Thành phần của CNG

CNG do đó được tạo ra từ khí mêtan thông thường bằng cách nén. Theo đó, nó có thành phần giống nhau. Tức là nó là hỗn hợp của CnH2n + 2 hiđrocacbon. Thành phần chính của CNG, như đã đề cập, là metan CH4. Hàm lượng của nó trong khí nén là khoảng 98%. Các hydrocacbon nặng hơn cũng có thể là thành phần CNG:

• etan C₂N_6;
• butanS₄N_10;
• propan C₃H_8.

Các chất phi hydrocacbon cũng có thể chứa trong một loại khí như vậy:

• hydro H_2;
• carbon dioxide CO_2;
• helium He;
• nitơ N_2;
• hydro sunfua H_2S.

Khí tự nhiên được hình thành, sau đó được nén trong CNG, trong ruột trái đất và là kết quả của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ. Ban đầu, loại khoáng này không có màu, không có mùi. Tuy nhiên, khí tự nhiên, bao gồm cả CNG, là một chất dễ gây nổ. Do đó, trước khi sử dụng, các thành phần dễ bay hơi đặc biệt có mùi hăng được thêm vào nó. Điều này là cần thiết để mọi người có thể nhanh chóng phát hiện rò rỉ khi làm việc với khí như vậy. Mùi của CNG được điều chế theo cách này rất hăng ngay cả ở nồng độ thấp.

Hiệu suất

Khí thiên nhiên nén là một loại nhiên liệu được đặc trưng bởi mức độ nguy hiểm cháy nổ tương đối thấp. Ngưỡng đánh lửa thấp hơn của nó là 645 ° C. Ví dụ đối với xăng, con số này là 550 ° C. Nồng độ nguy hiểm của CNG trong không khí là 4-15% thể tích của khí sau này.

Cũng là khí tự nhiên:

1. 1,6 lần nhẹ hơn không khí. Có nghĩa là, khi nó bị rò rỉ, nó chỉ đơn giản là nhanh chóng bốc lên và tan biến.
2. Không độc.

Theo quy định, loại nhiên liệu này thuộc loại thứ 4 về độ nhạy. Đếnví dụ: cùng một loại xăng được coi là chất nguy hiểm hơn về mặt này và thuộc loại vật liệu nguy hiểm cấp 3.

Tính chất vật lý và hóa học

Như vậy, khí nén có nhiệt độ bốc cháy từ 640-680 ° C và chủ yếu bao gồm các hydrocacbon. Ngoài ra, nhiên liệu như vậy được đặc trưng bởi các đặc điểm vật lý và hóa học sau:

• trọng lượng phân tử - 16,4;
• cực trong điều kiện bình thường - 0,718 kg / m;
• lượng không khí cần thiết để đốt cháy - 9,52.

Khi hàm lượng trong không khí với lượng 5-6%, mêtan cháy ở nguồn nhiệt. Ở nồng độ 5-16%, hỗn hợp có thể đã nổ. Nếu metan trong không khí chứa hơn 14-16%, nó sẽ mất tính năng. Vụ nổ hỗn hợp khí metan có lực lớn nhất ở nồng độ khí trong không khí là 9,5%.

Tính đặc thù của khí tự nhiên, trong số những thứ khác, bao gồm thực tế là nó có khả năng chống kích nổ cao. Điều này cũng được cho là do những ưu điểm của loại nhiên liệu này. Do khả năng chống va đập của CNG, động cơ ô tô chạy êm hơn so với khi sử dụng xăng.

Ngoài ra, khi điều chỉnh một lượng khí như vậy, ví dụ, trong bộ giảm tốc, nhiệt độ của nó giảm mạnh. Đặc điểm này của khí tự nhiên được gọi là hiệu ứng Joule-Thomson. Do đó, CNG yêu cầu mức độ sấy khô cao, điều này phải được tính đến khi vận hành các phương tiện sử dụng nhiên liệu này.

Yêu cầu

Khí thiên nhiên nén chủ yếu là một loại nhiên liệu được sử dụng để hoạt động đủphức tạp trong thiết kế của động cơ ô tô hiện đại. Để tránh sự cố động cơ và các bộ phận khác, CNG dành cho ô tô, tất nhiên, phải được sử dụng hoàn toàn nguyên chất.

Theo quy định, ví dụ, bụi và cặn lỏng không được phép trong nhiên liệu đó. Khí nén tự nhiên dùng cho ô tô cũng phải có độ ẩm nhất định. Yêu cầu này chủ yếu là do nếu nước rơi ra trong nhiên liệu như vậy trong ô tô, có thể xảy ra tắc nghẽn các kênh của hệ thống nhiên liệu.

Tại các trạm đổ xăng, ngoài sức nén thực tế được cung cấp qua đường cao tốc, nhiên liệu có thể được làm sạch thêm. Với mục đích này, các trạm CNG thường sử dụng thiết bị lọc, làm khô và tách đặc biệt.

TRANG

Ô tô được đổ đầy khí nén thường xuyên nhất tại các trạm nạp khí CNG. Tuy nhiên, do hầu hết ô tô ở thời đại chúng ta vẫn chạy bằng xăng nên hiện nay trên cả nước không có quá nhiều trạm như vậy. Ở những khu vực xa các trạm nạp khí CNG, việc tiếp nhiên liệu cho xe có thể được thực hiện trên các trạm tiếp nhiên liệu di động. Tại các trạm di động như vậy, một hệ thống lắp đặt xi lanh khí ba phần đặc biệt được lắp đặt. Đồng thời, thiết bị này được cung cấp cùng với bộ phận nạp và phân phối khí cho tàu chở dầu.

Yêu cầu về chai khí nén tự nhiên

Bất kỳ thiết bị nào được thiết kế để lưu trữ, vận chuyển, bơm hoặc sử dụng CNG,Tất nhiên, nó phải có biên độ an toàn lớn. Điều này cũng áp dụng cho các xi lanh được lắp đặt trên xe để làm nhiên liệu như vậy. Những thùng như vậy được kiểm tra tiêu hủy trước khi chuyển đi bán:

• khi bắn từ súng;
• khi rơi từ trên cao xuống;
• dưới ảnh hưởng của đám cháy nổ;
• chịu ảnh hưởng của nhiệt độ khắc nghiệt và môi trường ăn mòn.

Theo thống kê, trong những năm 90 - 2000, trong số 1360 vụ va chạm ô tô thì trong các vụ tai nạn ô tô đều có bình gas. Đồng thời, một chiếc container như vậy chưa bao giờ bị hư hỏng đáng kể trong một vụ tai nạn. Do đó, phương tiện chạy bằng khí nén tự nhiên hiện được coi là phương thức vận tải thậm chí còn an toàn hơn so với xe ô tô có động cơ hoạt động bằng nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel.