автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов

На правах рукописи

позиь>«оо<=-

Снежко Даниил Николаевич

Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких

углеводородов

Специальность 05.17.07 - Химия и технология топлив и

специальных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003068332

На правах рукописи ¿0-—

Снежно Даниил Николаевич

Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких

углеводородов

Специальность 05.17.07 - Химия и технология топлив и

специальных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ».

Научный руководитель: кандидат технических наук

Мамаев Анатолий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор химических наук

Зайцев Николай Конкордиевич

кандидат технических наук Касперович Александр Геннадьевич

Ведущая организация: ОАО «НИПИГАЗПЕРЕРАБОТКА»,

г. Краснодар

Защита состоится « А*» С' ¿Уй/Л' 2007 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 511.001.01 при ООО «ВНИИГАЗ» по адресу: 142717, Московская обл., Ленинский район, пос. Развилка, ВНИИГАЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «ВНИИГАЗ». Автореферат разослан « » ¿¿¿¿/¿¿/¿с? 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д. г.-м. н. ? 4—ч H.H. Соловьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

В Российской Федерации в последние годы динамично развивается сегмент рынка сжиженных углеводородных газов (СУГ), используемых в качестве газового моторного топлива (ГМТ). Рост спроса на СУГ в автомобильном секторе в настоящее время составляет 7-10 % в год, что обусловлено их более низкими ценами по сравнению с автобензинами. Кроме того, ГМТ обладают лучшими экологическими показателями по сравнению с автобензинами.

Однако использование классических образцов ГМТ (марок ПА, ПБА) при температуре ниже минус 30 °С в регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока имеет ряд технических ограничений. Поэтому разработка новых видов ГМТ, пригодных к использованию в условиях низких температур, является актуальной темой исследования. Цель исследования Разработка новых композиций легких углеводородов для использования в качестве газового моторного топлива в широком диапазоне температур.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие основные научные задачи

• Построение математической модели, позволяющей выполнять оценку циклического изменения физико-химических свойств нового вида ГМТ при эксплуатации действующего газобаллонного оборудования;

• Разработка экспериментального стенда для проведения испытаний ГМТ;

• Проведение стендовых и полигонных исследований нового вида ГМТ;

• Проведение опытных пробегов, отработка режимов и наработка опытной партии нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ, для последующей постановки его на производство.

Научная новизна исследований

Автором по результатам теоретического анализа физико-химических свойств СУГ при низких температурах, характерных для районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, разработана рецептура нового вида ГМТ. С использованием уравнения состояния Пател-Тея создана динамическая математическая модель, описывающая циклическое изменение физико-химических свойств ГМТ в объеме автомобильного баллона в процессе эксплуатации автотранспортного средства. Выполнено экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик и возможности использования новой композиции СУГ в условиях низких температур.

На защиту выносится:

1. Экспериментально-теоретическое обоснование рецептуры и возможности использования при низких температурах нового вида ГМТ;

2. Математическая модель, описывающая свойства нового вида ГМТ в условиях эксплуатации;

3. Экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик разработанного вида ГМТ.

Практическая значимость исследования

Эффективность предлагаемой рецептуры нового газового моторного топлива по сравнению с традиционными топливами заключается в расширении температурного диапазона эксплуатации и снижении расходных показателей.

Результаты работы могут быть использованы для производства нового вида ГМТ на объектах нефтегазопереработки. Практическое применение новый вид газового моторного топлива нашел в Республике САХА Якутия. Проведенные исследования позволили организовать производство нового вида моторного топлива на Якутском ГПЗ. Апробация результатов исследования

Основные положения диссертационной работы докладывались на четвертой Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России (Москва, 2001 г), Ежегодной международной конференции «Наука о газе и газовые технологии» (Москва, 2003 г.), 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (29-30 января 2007 г.).

По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ, в том числе 1 в издании, включенном в «Перечень...» ВАК Минобрнауки РФ. Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 151 странице машинописного текста, включает 63 рисунка и 38 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы, включающего 128 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов, и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится обзор литературы, который дает теоретическое представление о состоянии проблемы, исследуемой в

рамках диссертационной работы. В этой главе представлен общий обзор рынка ГМТ на основе СУГ и тенденции его развития.

В последние годы успешно развивается сектор рынка сжиженного газа, используемого в качестве автомобильного топлива. Объем этого сектора розничного рынка оценивается в настоящее время в 1500 тыс. тонн в год. В данном секторе сжиженный газ конкурирует с автомобильными бензинами, которые задают ценовой ориентир: конкурентоспособная оптовая цена поставки СУГ составляет 50-60 процентов цены бензина распространенных марок (например, АИ-92). Данные по перспективной мировой конъюнктуре свидетельствуют о том, что уровень цен на СУГ, используемые в качестве моторного топлива, будет стабильно повышаться. Средняя оптовая цена к 2015-2020 гг. может составить:

• Автобензин - 19400 руб./т. (в настоящее время 14500 руб./т.);

• ГМТ - 10400 руб./т. (в настоящее время 7800 руб./т.).

Качество СУГ, выпускаемых в РФ, используемых как моторное топливо, регламентируется ГОСТ 27578-87 и ГОСТ Р 52087-2003, а также техническими условиями. Необходимо отметить, что ни в одном из российских и зарубежных нормативных документов не рассматриваются низкотемпературные условия применения ГМТ. Минимальная температура эксплуатации ГМТ определена в отечественных стандартах не ниже минус 30 °С минус 35 °С, в зарубежных не ниже минус 37 °С.

В последние годы проявляется особый интерес к исследованиям в области улучшения эксплуатационных характеристик автотранспорта за счет повышения показателей качества моторных топлив. Это отмечено в работах A.B. Мамаева, A.A. Башилова и A.A. Шлейфера, Ч. Геуна и Т. Дале.

Использование предлагаемых смесей в качестве моторного топлива требует реализации особых технических решений по изменению конструкции газобаллонной аппаратуры.

Проведенный обзор литературных данных показывает, что проблема использования СУГ на транспорте в условиях низких температур в настоящее время весьма актуальна вследствие низкого давления насыщенного пара «стандартного» ГМТ и, соответственно, имеющих место технических трудностей эксплуатации автомобилей. Одним из вариантов ее решения может быть изменение компонентного состава. Однако широкий диапазон, в котором возможно варьирование составов СУГ, и последующие испытания смесей связаны со значительными материальными и временными затратами, вызванными необходимостью проведения достаточно сложных и трудоемких экспериментов.

В значительной степени указанные затраты можно сократить при применении математического аппарата, позволяющего проводить оценку

5

свойств системы на основе ее компонентного состава. Для этой цели был рассмотрен ряд уравнений состояния с известными модификациями. Широко известны работы российских ученых А.И. Брусиловского, С.Д. Барсука, Л.Л. Фишмана и А.Г. Касперовича, в которых показано, что результаты расчета вполне адекватно описывают поведение таких систем. Это дает основание для их использования в технологических расчетах, с использованием специального программного обеспечения. С другой стороны, решения некоторых вопросов, связанных с применением СУГ на транспорте, в частности, динамического моделирования процессов заполнения-опорожнения баллонов, исследователи до сих пор не касались.

Таким образом, вопросы, связанные с компонентным составом СУГ, применяемых на транспорте в условиях низких температур, математическим моделированием сопутствующих процессов, оценкой технологической возможности и экономической целесообразности реконструкции действующих производств для их перевода на новые виды ГМТ представляются весьма актуальными.

Во второй главе изложены методики проведения экспериментальных стендовых и полигонных исследований и способы расчета количественных характеристик изучаемых процессов.

С использованием самостоятельно разработанного экспериментального стенда:

• приготовлены экспериментальные смеси углеводородов, предлагаемые к использованию в качестве моторного топлива;

• проведены экспериментальные исследования по определению изменений компонентных расходов и давления насыщенных паров (ДНП) сжиженного газа в баллоне в процессе эксплуатации двигателя внутреннего сгорания;

• определены расходные характеристики нового вида ГМТ и проведена оценка экологических параметров — содержания в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания СО, СН, С02 и 02.

Аналитический контроль приготовленных смесей проводился на хроматографе, оборудованном пламенно-ионизационным детектором и капиллярной хроматографической колонкой, по методу АБТМ О 2163.

Стендовые исследования образцов нового топлива проводились на экспериментальном стенде, оснащенном тормозным оборудованием с программным управлением собственной разработки. Испытания на стенде проводились в соответствии с ОСТ 37.001.054 - 86 «Автомобили и двигатели. Выбросы вредных веществ. Нормы и методы определения». Испытание состояло из четырех одинаковых ездовых циклов, непрерывно повторяемых один за другим. Блок - схема стенда приведена на рисунке 1.

Условные обозначения: Б к Бг-баллон газовый автомобильный У=100 л; ЭКГ), ЭКГ2, ЭКГз - электромагнитный клапан газовый ЭКБ -электромагнипгый клапан бензиновый ; МК — мультиклапан; Ф — фильтр; Р - редуктор; ЕБ - емкость бензиновая ДВС - двигатель внутреннего сгорания ; Г - генератор нагрузки; СР - стойка резисторов. ЛАТР - лабораторный автотрансформатор ГА - газоанализатор отработашгых газов В - весы электронные БН - насос бензиновый

Выходными параметрами по сравниваемым видам ГМТ являются:

• Состав выхлопных газов

• Расход моторного топлива

• Обороты ДВС

Переменным параметром по сравниваемым видам ГМТ является нагрузка на генератор рассчитываемая как произведение постоянного напряжения и тока .

/ >

V

1 в

Рисунок I. Блок-

схема экспериментального стенда по определению топливнои экономичности и экологических характеристик газовых моторных топлив

С целью определения показателей скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей при использовании в качестве топлива экспериментальных образцов ГМТ в реальных условиях эксплуатации на асфальтированном участке динамометрической дороги Комплексной испытательной трассы 21 НИИ Минобороны России были проведены полигонные испытания.

Третья глава посвящена анализу результатов исследований:

• проведенных расчетов фазовых равновесий нового вида топлива в процессе заполнения - опорожнения автомобильного баллона;

• экспериментальных исследований образцов нового вида топлива на опытном стенде;

• полигонных испытаний в реальных условиях эксплуатации;

• опытного пробега при постановке на производство нового вида топлива на Якутском ГПЗ.

В главе отмечено, что использование классических образцов газовых топлив (марки ПА и ПБА по ГОСТ Р 52087-2003 и ГОСТ 25578-87) ограничено их низким давлением насыщенных паров при температуре ниже минус 30 °С, что видно из графика на рисунке 2.

-55 -50 -45 -40 -35 -30 -28 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Температура С

- - - Максимальное ДНП 7 -ПБА 6 -ПА

2 -Смесь 2 -Смесь 3 5 -Смесь 5

- - - Минимальное ДНП 1 -Смесь 1 4 -Смесь 4

Рисунок 2. Зависимость давления насыщенных паров от температуры для топлив ПА, ПБА и экспериментальных смесей нового

вида ГМТ

Пунктирные линии на графике ограничивают нижний и верхний пределы давления насыщенных паров, а также температурный диапазон использования в соответствии с требованиями российских нормативных документов.

ДНП является важнейшим показателем эксплуатационных свойств сжиженных газов, которые используют в качестве моторных топлив. Ограничение его максимального значения необходимо для уверенности в том, что емкость, прочность которой рассчитана на определенные максимальные рабочие параметры (температуру и давление), может быть использована для хранения данной смеси. Ограничение минимального значения давления паров гарантирует обеспечение требуемых расходных показателей газа при естественном испарении в условиях низких температур окружающей среды.

Проблема низкого ДНП газового моторного топлива при низких температурах может быть полностью решена изменением компонентного состава.

В работе рассматриваются расчетные (таблица 1) и экспериментальные (таблица 2) смеси углеводородов на основе бутанов и этана, которые при полном отсутствии пропана или его уменьшенном содержании позволяют эксплуатировать автотранспортное средство при температурах до минус 55 °С.

Таблица 1

Компонентный состав расчетных смесей_

Компоненты Состав расчетных смесей, % масс.

№1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 № 9 №10

Метан 0 0 0 0 0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Этан 0 5 10 15 17 14,2 5,0 10,0 15,0 15,8

Пропан 100 80 50 15 0 15 78,8 45,8 10,8 0,0

Изобутан 0 7,5 20 35 41,5 35,3 7,0 21,0 36,0 41,0

н-Бутан 0 7,5 20 35 41,5 35,3 7,0 21,0 36,0 41,0

Изопентан 0 0 0 0 0 0 1,0 1,0 1,0 1,0

н-Пентан 0 0 0 0 0 0 1,0 1,0 1,0 1,0

Сумма 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100,0 100,0 100,0 100,0

В расчетных смесях содержание этана составило от 0 до 17 % масс. При этом нормировалось максимальное значение ДНП, равное 1,6 МПа изб., при плюс 45 °С за счет содержания пропана и бутанов. Как видно из графика на рисунке 3, смесь с содержанием пропана 0 % создает требуемое ДНП (Ризб=0,07 МПа) вплоть до минус 48 °С в отличие от чистого пропана, использование которого не допускается ниже минус 30 °С.

1 I 1 3 i 1 i г

/

V

г У

/ ¿

..л»

' Т

1— -S5 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -1S -10 -S 0 S 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Температура, С -этан М пропан 1004 — —этан54 пропан 804 этан 104 пропан 50* -—-"-этан 154 пропан 154 » « • етам 174пропан0% |

Рисунок 3. Зависимость давления насыщенных паров от температуры для расчетных смесей - «этан-пропан-бутан»

Таким образом, можно отметить, что содержание пропана в топливе не является необходимым, и, более того, топливная смесь, состоящая из чистого пропана, сужает температурный диапазон использования ГМТ. Также изучено влияние на ДНП расчетных смесей содержания других компонентов ГМТ.

1.7

г t,3 X

s /// I

i .

г ' | 0.9

Ь»

9*

' ЛП

i "

и*.

« -65 -50 -45 -40 <35 -V О -25 -2 0 -15 . 0 -5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Температура С

1— • IMT н 0,24 »тан 5% пропан 79.8% »24 — "метан 0,24 »тан 1ОТ4 пропан 45,6% Ж 11 II

1----- н 0.2% »тан 15% пропан 10.84 пета ы2% --- метан 0,2% »тан 15,54 пропан 04 л чтаны 24 |

Рисунок 4. Зависимость давления насыщенных паров от температуры для расчетных смесей «метан-этан-пропан-бутан-пентан»

Результаты расчетных исследований (график на рисунке 4) показали положительную тенденцию изменения значений ДНП при низких

температурах и увеличении содержания метана до 0,2 % масс. Влияние компонентов группы С5+ на ДНП смеси незначительно при содержании суммы «изо-» и «н-» пентанов до 2 % масс.

В экспериментальных смесях №1-5 (таблица 2), приготовленных на опытном стенде ООО «ВНИИГАЗ», за счет бутановой фракции изменяли содержание этана от 5 до 20 % масс, и пропана от 5 до 30 %.

Таблица 2

Компонентный состав экспериментальных смесей_

Компоненты Состав % масс.

Смесь №1 Смесь №2 Смесь №3 Смесь №4 Смесь №5 ПА ПБА

Метан 0,09 0,12 0,1 0,11 0,18 0,11 0,07

Этан 4,98 10,15 14,92 20,85 14,12 1,40 0,50

Пропан 4,92 4,87 5,11 5,07 29,32 90,22 51,12

Изобутан 42,05 37,68 30,18 27,39 24,12 5,96 23,16

н-Бутан 47,16 46,45 49,03 45,85 32,15 2,13 24,71

Изопентан 0,32 0,29 0,17 0,42 0,09 о,п 0,25

н-Пентан 0,48 0,44 0,49 0,31 0,02 0,07 0,19

Сумма 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100

Полученные результаты сравнивались с расчетами, проведенными для классических автомобильных топлив (марок ПА и ПБА по ГОСТ Р 52087-2003). Как видно из графика на рисунке 2, давление насыщенных паров классических образцов топлива (ПА, ПБА) опускается ниже нормируемой планки (0,17 МПа абс.) при температурах ниже минус 30 °С и минус 20 °С, соответственно.

Смесь №1 имеет диапазон использования такой же, как пропан автомобильный. Смесь №2 удовлетворяет требованиям по ДНП в области температур от минус 40 °С до плюс 55 °С

Исследуемая смесь №3 удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 520872003 по ДНП в более широком диапазоне температур - от минус 50 °С до плюс 45 °С, и ее использование возможно во всех климатических зонах РФ.

Значение ДНП смеси №4 при минус 55 °С составляет 0,18 МПа изб., однако при плюс 45 °С ДНП смеси № 4 достигает значения 1,8 МПа изб., и ее использование возможно только в зимний период эксплуатации автомобиля.

Смесь №5 можно использовать при температурах от минус 53 °С до плюс 42 °С; так же, как и для смеси №4, ее использование возможно только в зимний период эксплуатации автомобиля.

Для оценки изменения физико-химических свойств нового топлива в автомобильном баллоне в процессе эксплуатации автомобиля была разработана динамическая модель процессов заполнения и опорожнения автомобильного баллона. Эта модель позволяет определить компонентные

11

расходы системы для каждой фазы, а также ДНП смеси и плотность в указанных выше процессах.

Разработанная модель имеет две составляющие;

• статическую: расчет составов фаз, их количеств, ДНП смеси и плотностей по заданным температуре и общем составе смеси с использованием уравнения состояния Пател-Тея (с учетом результатов его анализа изложенного в работах С.Д. Барсука, Л.Л. Фишмана и др);

• динамическую: расчет изменения давления, плотности и состава паровой и жидкой фаз в процессе многократного заполнения и опорожнения автомобильного баллона.

Описание математической модели

Для расчета фазовых равновесий в углеводородных смесях при высоких давлениях было использовано уравнение состояния Пател-Тея (1)

где а, Ъ, £2а Пь, Пс и ^- числовые коэффициенты, Я - константа, Р -давление, Т — температура.

Это уравнение является обобщающим по отношению к уравнению Соава и Пенга-Робинсона и за счет дополнительного параметра позволяет более точно рассчитывать плотность углеводородов и таких веществ, как вода, гликоли, метанол.

Исходными данными для проведения динамических расчетов являются:

• объем автомобильного баллона;

• максимальный объем заполнения баллона;

• минимальный объем опорожнения баллона;

• состав сжиженного газа, подаваемого в баллон;

• температура сжиженного газа.

Описание процесса моделирования

Баллон заполнялся одной из исследуемых смесей (№1-5, таблица 1) до уровня 85 % от фактического объема. Далее согласно модели осуществлялся отбор жидкой фазы порциями (по 1% от объема баллона), при этом рассчитывались фазовые равновесия смеси и выполнялись

у-6 + Ь) + С(У - Ь)

(1)

с = Пе(ЛГч,/^ч>)

(2)

(3)

(4)

(5)

расчеты ДНП и плотности. После опорожнения баллона производился впрыск исходной смеси в баллон и процесс повторялся. Такой цикл проводился не менее 10 раз. Начальная температура смеси в баллоне поддерживалась постоянной в соответствии с принятой температурой окружающей среды на протяжении 10 циклов «заполнения-опорожнения баллона».

Ниже на рисунке 5 показана зависимость (циклограмма) давления паров в баллоне в процессе опорожнения и заполнения баллона для трех температур плюс 45 °С, минус 20 °С и минус 35 °С для смеси № 3.

# 1 ч

»1 «, % 1 » \

г*»-. гн.

N ^У ^У Ч ' N N

к. К

—1- -Ь-

123456789 10 Загрузка баллона

Рисунок 5. Модельная циклограмма изменения ДНП парожидкостной смеси в газовом баллоне в процессе эксплуатации автомобиля для экспериментальной смеси №3

На рисунке 6 представлен график изменения состава жидкой фазы нового вида топлива в указанных процессах при температуре плюс 45 °С для смеси №3. Расчетные исследования изменения составов и ДНП в автомобильном баллоне проводились для смесей №1-5, в широком диапазоне температур от минус 55 °С до плюс 45 °С. В связи с тем, что содержание в новом виде топлива низкокипящих компонентов выше, чем в классических образцах, а амплитуда изменения ДНП при температуре плюс 45 °С заметнее, чем при низких температурах, расчеты изменения свойств нового вида топлива приведены при температуре плюс 45 °С.

о -1----------11 23456789 10 заправка баллона

Рисунок 6. Зависимость состава жидкой фазы, отбираемой из автомобильного баллона для экспериментальной смеси №3 при температуре плюс 45 °С

Данные графика 5 также свидетельствуют о том, что на протяжении 10 циклов «заполнения-опорожнения баллона» не наблюдается заметного изменения давления в баллоне. То же самое можно сказать и об изменении отбираемой из баллона жидкости.

На рисунках 7, 8 приведено сравнение плотностей и теплоты сгорания для трех видов газового топлива: расчетных значений классических образцов и нового вида ГМТ.

Как видно из графиков, значения теплоты сгорания и плотности нового вида топлива на 10-12% выше значений классических образцов ГМТ, что свидетельствует о лучших расходных показателях нового вида топлива по сравнению с выпускаемыми в настоящее время аналогами. Расчетным путем были определены концентрационные пределы взрываемости газов в смеси с воздухом при стандартных условиях. Расчеты показали, что для всех экспериментальных и расчетных смесей значения концентрационных пределов взрываемости газов в смеси с воздухом не ниже, чем для классических образцов ГМТ марок ПА и ПБА по ГОСТ 52087-2003.

Рисунок 7. Расчетная зависимость плотности газовых моторных то ил и в от

температуры

Рисунок 8. Расчетная теплота с

Для подтверждения адекватности данным на опытном стенде ООО

горания газовых моторных топлив

динамической модели фактическим «ВНИИГАЗ» (рисунок 1) были

проведены экспериментальные исследования по определению изменений компонентных расходов и давления паров СУГ в баллоне в процессе эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.

При проведении стендовых испытаний в качестве образцов топлива использовались:

• Бензин автомобильный марки Регуляр-92 по ГОСТ Р 51866-2002;

• СУГ марки ПА по ГОСТ Р 52087-2003;

• СУГ марки ПБА по ГОСТ Р 52087-2003;

• Экспериментальные смеси №1-5 (таблица 2).

Результаты сопоставления полученных экспериментальных и расчетных данных представлены на рисунке 9.

Относительная погрешность расчетных данных по сравнению с экспериментальными данными незначительна и составила не более 3-4%.

г * ,г 1* г?

к > ч < \ '•ч

* > * ♦ « \ > * * • » 4 V

• е <

\ \ "V г\ Л

\ т А V \ \ у \ \ \

ч V К, X V N

N 1 N ^ \ Ч

1 23456789 10 Загрузка баллона

Смесь №1 расчет ----,—Смесь №2 расчет • • • .Смесь КаЭ расчет

+ Смесь №1 )»сперимент - Смесь №2 эксперимент » Смесь №3 эксперимент

Рисунок 9. Модельная циклограмма сравнения экспериментальных и расчетных данных изменения давления в баллоне в процессе эксплуатации автомобиля на смесях №1,2,3 при температуре плюс 45 °С

Проведенные исследования нового вида ГМТ на экспериментальном стенде полностью подтвердили расчетные данные, полученные с использованием динамической модели - постоянство ДНП и состава топлива в процессе опытной эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.

Результаты испытаний по влиянию состава образцов топлива на топливные характеристики, а также на экологические показатели, такие как содержание в отработавших газах СО, СН, СОг и Ог, приведены в таблицах 3,4.

Таблица 3

Наименование топлива Расход топлива в л/100 км условного пробега

Бензин АИ-92 6,72

Сжиженные газы:

пропан автомобильный 9,5

пропан-бутан автомобильный 8,97

Смесь №1 8,2

Смесь №2 8,33

Смесь №3 8,45

Смесь №4 8,5

Смесь №5 8,34

Таблица 4

Сравнительные показатели экологических характеристик испытанных

топлив

Наименование топлива Частота вращения Содержание в отработавших газах

коленчатого вала двигателя, об/мин СО, об.% СН, ррт С02, о2,

П* ф** П ф об.% об.%.

Бензин АИ-92 n min 900 3,5 3,21 1200 325 2,52 9,14

п пов 3000 2 1,92 600 215 0,75 10,1

Сжиженные углеводородные газы:

ПА по n min 900 3 1,70 1000 157 4,17 11,40

ГОСТ Р 52087-2003 п пов 3000 2 0,91 600 198 0,98 10,27

ПБА по n min 900 3 1,98 1000 156 3,82 12,14

ГОСТ Р 52087-2003 п пов 3000 2 1,01 600 178 1,15 11,65

Газовая смесь №1 n min 900 3 1,84 1000 169 3,68 13,80

п пов 3000 2 1,15 600 148 0,96 12,91

Газовая смесь №2 п min 900 3 2,11 1000 134 3,81 12,79

п пов 3000 2 1,01 600 207 1,10 12,98

Газовая смесь №3 n min 900 3 1,85 1000 135 3,82 10,12

п пов 3000 2 0,89 600 153 1,06 11,41

Газовая смесь №4 n min 900 3 2,10 1000 143 3,92 13,58

п пов 3000 2 1,03 600 154 1,26 10,44

Газовая смесь №5 n min 900 3 2,23 1000 175 3,71 12,53

п пов 3000 2 1,07 600 176 1,30 10,74

* П - предельно допустимые значения при работе двигателя на бензине и на сжиженных газах по ГОСТ Р 17.2.2.06-99.

**Ф - фактические значения содержания СО, СН, СО2 и О2 в отработавших газах

Как видно из данных, представленных в таблице 3, при использовании в качестве топлива сжиженного углеводородного газа, соответствующего качеству смеси №5, по сравнению с ПА имеет место экономия топлива 0,94 л /100 км, а при использовании сжиженного газа, соответствующего качеству смеси №1, - до 1,3 л/100 км.

После снятия топливных характеристик была проведена оценка содержания в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания СО, СН, С02 и 02.

Как видно из таблицы 4, новые топливные смеси по экологическим характеристикам полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 17.2.02.06-99 «Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей».

По результатам полигонных испытаний на автомобилях ВАЗ-2106 и ГАЭ-33021 было выявлено следующее:

• при работе автомобилей на экспериментальной смеси № 5 имело место увеличение максимальной скорости, в сравнении с работой на смеси пропан-бутан: на 5,1%;

• время разгона автомобиля с места от 0 до 100 км/ч с переключением передач меньше для смеси №5 на 12,8%

• расход топлива при установившемся движении на высшей передаче при использовании бутан-этановой смеси меньше, чем при использовании ПБА на 8,9 %;

• анализ содержания в отработавших газах двигателей ВАЗ-21011 и ГАЗ-33021 компонентов СО, СН, С02, и 02 показывает, что их параметры находятся в допустимых пределах;

• предлагаемое к применению газовое топливо может использоваться без изменений газобаллонного оборудования и без модернизации оборудования, устанавливаемого на АГЗС.

С использованием программного комплекса ИЬЬэ были проведены расчетные исследования технологической схемы Оренбургского гелиевого завода (ГЗ), Мыльджинской установки комплексной подготовки газа (УКПГ) и Якутского ГПЗ.

Для получения нового вида товарной продукции на Оренбургском ГЗ рассмотрена технологическая схема установки смешения (компаундирования) этановой фракции и бутана технического. Принципиальная технологическая схема узла смешения представлена на рисунке 10.

Аппарат компаундирования представляет собой колонну-абсорбер К-01, в нижнюю часть которой подается газообразная этановая фракция, а в верхнюю часть подается жидкая бутановая фракция. Колонна-абсорбер может быть заполнена либо массообменными тарелками, либо насадкой (типа МеИарак).

Процесс компаундирования проходит при давлении 1,6 МПа и температуре не ниже плюс 45°С для обеспечения качества получаемой бутан-этановой фракции - нового вида ГМТ.

Анализ полученных показателей оценки экономической эффективности реализации проекта по строительству узла получения на Оренбургском ГЗ этан-бутановой фракции, используемой в качестве моторного топлива, свидетельствует о том, что данный проект является привлекательным для инвестирования средств (ВНР - 91,7%, срок окупаемости 2,4 год, при объеме производства нового вида ГМТ до 215 тыс.т./год).

Проведенные предварительные расчеты показали возможность получения нового вида ГМТ на существующем оборудовании Мыльджинской УКПГ и Якутского ГПЗ.

Определен технологический режим работы предприятий, необходимый для получения нового вида топлива. За счет незначительного снижения объема выпуска товарного газа можно обеспечить производство нового вида моторного топлива

• на Мыльджинской УКПГ до 56 тыс.т/год,

• на Якутском ГПЗ до 4 тыс. т/год.

На Мыльджинской УКПГ и Якутском ГПЗ был проведен опытно-промышленный пробег. Отработан режим работы предприятий, позволяющий получать новый вид ГМТ.

Проведенные технико-экономические расчеты эффективности производства нового вида газового моторного топлива на Мыльджинской УКПГ и Якутском ГПЗ показали коммерческую привлекательность проекта. Основные экономические показатели производства нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ составили:

• Внутренняя норма рентабельности проекта 138%

• Срок окупаемости с момента реализации 1,4 года

• Чистый дисконтируемый доход 2,01 млн.$

Выводы

1. Разработана новая композиция легких углеводородов на основе бутанов (80-85% масс.) и этана (10-15% масс), которая при полном отсутствии пропана или его уменьшенном содержании позволяет эксплуатировать автотранспортное средство при температурах от минус 55 °С плюс 45 °С.

2. Разработана математическая модель, описывающая свойства нового топлива при циклическом заполнении и опорожнении автомобильного баллона в процессе эксплуатации. Выявлено относительное постоянство ДНП и состава жидкой фазы от цикла к циклу в автомобильном баллоне в процессе эксплуатации двигателя на ГМТ.

Рисунок 10. Принципиальная схема получения нового видаГМТ

3. Новое газовое моторное топливо превосходит существующие аналоги по таким важнейшим физическим и эксплуатационным свойствам, как: низшая теплота сгорания (на 12-24%), плотность (на 10-12%) и расходные показатели (расход топлива снижается с 9,50 до 8,31 л/100 км при переходе с ПА на новый вид топлива).

4. Создан экспериментальный стенд для проведения испытаний газовых моторных топлив на соответствие основным требованиям, предъявляемым к ГМТ российскими и зарубежными нормативными документами. Проведенные исследования нового вида ГМТ полностью подтвердили расчетные данные, полученные с использованием динамической модели.

5. На экспериментальной трассе проведены полигонные испытания нового вида ГМТ. Показано, что применение нового образца ГМТ приводит к улучшению скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей на 10-12%.

6. Проведены расчетные исследования возможности производства нового вида ГМТ на Оренбургском ГЗ, Мыльджинской УКПГ и Якутском ГПЗ. На двух последних объектах проведены опытно-промышленные испытания технологического процесса производства нового вида ГМТ. Изменение режимов работы ректификационных колонн позволило получить новый вид топлива заданного состава. Для получения нового вида товарной продукции на Оренбургском ГЗ рассмотрена технологическая схема установки смешения (компаундирования) этановой фракции и бутана технического. Проведенные технико-экономические расчеты эффективности производства нового вида газового моторного топлива на трех рассматриваемых объектах показали коммерческую привлекательность проекта. Основные экономические показатели производства нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ составили:

• Срок окупаемости 1,4 года

• Чистый дисконтируемый доход 2,01 млн.$ Проведенные исследования позволили организовать производство нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ.

7. Учитывая положительные результаты испытаний, новый вид газового моторного топлива рекомендуется к применению на автомобилях, оснащенных газобаллонными установками.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях

1. Мамаев A.B., Снежко Д.Н., Гоголева И.В. «Разработка нового вида моторного топлива на основе легкого углеродного сырья» // Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России. Москва, 2001 г. Тезисы докладов. С. 4

2. Мамаев A.B., Снежко Д.Н., Гоголева И.В. Чернышева В.М. Использование этан-бутановых смесей в качестве газового моторного топлива. // Научно-технический прогресс в технологии переработки природного газа и конденсата. Москва, 2003 г. С. 141143

3. Мамаев A.B., Кисленко H.H., Снежко Д.Н. Автотранспорт на сжиженном углеводородном газе — перспективы развития. // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2003. №4. С. 6-7.

4. Снежко Д.Н., Мамаев A.B., Самбур В.А., Ворошилов Д.В., Мишаков АД. Результаты испытаний нового вида газового моторного топлива на основе пропан-бутана с улучшенными эксплуатационными характеристиками. // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2006. №5. С.30-34.

5. Снежко Д.Н., Мамаев А.В Проведение стендовых и полигонных испытаний нового вида газового моторного топлива на основе пропан-бутана // Седьмая Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». Москва, 2007 г. Тезисы докладов. С. 8.

6. Снежко Д.Н., Барсук С.Д., Мамаев A.B. Исследование физико-химических свойств газового моторного топлива нового состава. // Технологии нефти и газа. 2007. № 2. С. 30-34.

Подписано к печати 10.04.2007 г.

Заказ 770300086. Тираж 120 экз. Ф-т 60x84/16.

Объем: 1,65 усл. печ. л.

Отпечатано в ООО «ВНИИГАЗ»

Список сокращений.

Введение.

Глава 1 Литературный обзор.

1.1. Общая характеристика газовых моторных топлив.

1.2 Показатели качества сжиженных углеводородных газов, перспективные исследования в области разработки новых видов моторных топлив в России и других странах.

1.3. Современные принципы математического моделирования трехфазных многокомпонентных систем

Глава 2 Экспериментальная часть.

2.1 Приготовление углеводородных смесей и их лабораторные исследования.

2.2 Назначение экспериментального стенда, состав оборудования и методика проведения стендовых испытаний.

2.3. Проведение полигонных испытаний этан-бутанового топлива.

Глава 3 Обсуждение результатов.

3.1 Математическое моделирование состава смеси легких углеводородов и определение ее физико-химических свойств при получении нового вида газового топлива.

3.2 Экспериментальное изучение образцов нового вида топлива.

3.3 Полигонные исследования нового вида ГМТ.

3.4 Технико-экономические расчеты возможности получения нового вида газового моторного топлива на объектах нефтегазопереработки.

3.4.1 Проект организации производства нового вида ГМТ на Оренбургском гелиевом заводе

3.4.2 Проект организации производства нового вида ГМТ на Мыльджинском ГП.

3.4.3 Технологические расчеты возможности получения нового газового моторного топлива на примере Якутского газоперерабатывающего завода.

3.5. Организация выпуска нового вида моторного топлива на Якутском ГПЗ.

В настоящее время на рынке моторного топлива РФ особенно актуальной является проблема эксплуатации штатных образцов газового моторного топлива в условиях низких температур Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока.

В Российской Федерации в последние годы динамично развивается сегмент рынка сжиженных углеводородных газов (СУГ), используемых в качестве моторного топлива (ГМТ). Рост спроса на сжиженные углеводородные газы в автомобильном секторе в настоящее время составляет 7-10% в год и обусловлен более низкими ценами и лучшими экологическими показателями по сравнению с автобензинами.

Однако использование классических образцов ГМТ (марок ПА, ПБА) при температуре ниже минус 30 °С в регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока имеет ряд технических ограничений. Это обусловлено низким давлением насыщенных паров углеводородов, входящих в состав газового моторного топлива. Предлагаемое к применению газовое моторное топливо допускается использовать при температурах от минус 55 °С до плюс 45 °С. Новый вид газового моторного топлива, содержащий до 90 % масс, бутановой фракции и 5-И 7 % этана, по сравнению со штатными образцами, обладает более высокой теплотой сгорания и, как следствие, более экономичен в эксплуатации.

Основной целью исследования является разработка новой рецептуры газового моторного топлива, удовлетворяющего следующим требованиям:

• использование в условиях низких температур на существующем оборудовании автогазозаправочных станций и газобаллонном оборудовании автомобиля;

• обеспечение относительного постоянства физико-химических характеристик моторного топлива как при подаче в двигатель внутреннего сгорания, так и в автомобильном баллоне при эксплуатации автомобиля;

• взрывобезопасность и обеспечение показателей калорийности и расхода топливной смеси в рабочих пределах классических топлив - пропана автомобильного и пропан-бутана автомобильного.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:

• исследование теплофизических и эксплуатационных характеристик газовых моторных топлив;

• построение математической модели циклического изменения физико-химических свойств нового вида ГМТ при эксплуатации действующего газобаллонного оборудования;

• создание экспериментального стенда для проведения испытаний ГМТ;

• проведение стендовых и полигонных исследований нового вида ГМТ;

• проведение опытных пробегов, отработка режимов и наработка опытной партии нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ с целью последующей постановки на производство данной продукции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

По результатам теоретического анализа физико-химических свойств СУГ при низких температурах, характерных для районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, разработана рецептура нового вида ГМТ. С использованием уравнения состояния Пател-Тея создана динамическая математическая модель, описывающая циклическое изменение физико-химических свойств ГМТ в объеме автомобильного баллона в процессе эксплуатации автотранспортного средства. Выполнено экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик и возможности использования новой композиции СУГ в условиях низких температур. На защиту выносится:

• Рецептура нового газового моторного топлива, применение которого возможно в регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока в условиях низких температур;

• Математическая модель, описывающая свойства нового вида ГМТ;

• Экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик нового вида ГМТ.

Эффективность предлагаемой рецептуры нового газового моторного топлива по сравнению с традиционными топливами заключается в расширении температурного диапазона эксплуатации и снижении расходных показателей.

Результаты работы могут быть использованы для производства нового вида ГМТ на объектах нефтегазопереработки и на установках промысловой подготовки газа. Практическое применение новый вид газового моторного топлива нашел в республике САХА-Якутия. Проведенные исследования позволили организовать производство нового вида моторного топлива на Якутском ГПЗ.

ВЫХОД J

Топлюо: СУГ смесь N*5 РЕЖИМ ИСПЫТАНИЙ №1

Нэчальнынвес баллона 120.31 кг Текушй* вес баллона -115,97 кг

Нача/ьлл* вее газа ■ 100,12 кг Тек^ц|Л вес газа - 95,78 кг

Соеатй оасхоа гам ■ 001 л/пи

Давление в баллоне ■ 120 МПа Температура газа в баллоне 20.1 С Температура газа пос» реактора - 322 С

Вентилятор райиатора |вкл Увыл FS] екп

ВЫЮ

Awmo еыплог СОЛ >ьяг4за - СНдап Ш 1 * |

С02Л 02JS Пямйна

1819 щ S48

Нагрузка Jbbqh значен* - FT) Нвпряжвжв, В Ток. А Мощность. ps~| [~й~| |~атГ|

Резисторы (»л ■ F1

Й- .1 I-|т

ВУК1 R( R2 R3 R4 R5

• Вк-почена здгесь протокола мныгания |Прстжол 04-03 U-15 гез (мнгМар №15]. М) Установлена связь с газоанализатором (порт 1)

Система' ГАЭСАНАЛИ МОР' версия 1.21 (С1ВНИИГАЭ, JS.fl6.20M

Прмостмвить

ЗАКОНЧИТЬ ИСПЫТАНИЕ

Рисунок 2.2 Рабочий экран программы Газоанализатор ВНИИГАЗ 1.2.1 экспериментального стенда по испытаниям газовых моторных топлив

Программа собственной разработки «Газоанализатор ВНИИГАЗ 1.2.1» позволяет фиксировать следующие исходные данные:

• вид испытуемого топлива

• вес топлива до испытаний

• реквизитную информацию топлива

В режиме испытаний программа регистрирует мгновенные значения:

• давления газа в баллоне

• температуры газа в баллоне

• температуры газа в редукторе

• расхода топлива

• усредненного расхода топлива л/мин

• оборотов ДВС

• значений аналитического контроля выхлопных газов

По окончании исследования программа формирует на магнитном носителе в электронном виде протокол испытаний.

Монтаж на экспериментальном стенде газобаллонной установки промышленного образца производился с привлечением сотрудников специализированной станции технического обслуживания газобаллонных автомобилей.

Двигатель специальной подготовке к испытаниям не подвергался, за исключением диагностирования систем питания и зажигания, замены моторного масла.

Подготовка стенда к проведению испытаний

При подготовке к лабораторно-стендовым испытаниям проведены следующие мероприятия:

• приготовление и аналитический контроль экспериментальных смесей сжиженных углеводородов №1-5 и классических образцов ПА, ПБА;

• диагностика стенда по агрегатам, узлам и системам, оказывающим существенное влияние на характеристики газобаллонной аппаратуры и топливную экономичность двигателя, а именно:

- техническое состояние системы питания;

- техническое состояние системы зажигания;

- техническое состояние блока нагрузки;

• калибровка газоанализатора.

При определении физико-химических свойств смесей сжиженных газов, используемых в качестве моторного топлива, основными оценочными показателями являлись:

- компонентный расход топлива;

- давление насыщенных паров.

При определении топливной экономичности основными оценочными показателями являлись:

- топливная характеристика установившегося движения;

- средний расход топлива по каждому режиму.

При проведении лабораторных испытаний определялось содержание в отработавших газах следующих компонентов, об.%: СО, СН, СО2 и О2.

В процессе выполнения замеров температура окружающего воздуха находилась в пределах от плюс 18 °С до плюс 20 °С, атмосферное давление от 750 до 755 мм.рт.ст.

При определении топливных характеристик в соответствии с ОСТ 37.001.054 -86, условные скорости движения учитывались по спидометру. На каждой скорости, в зависимости от степени сходимости результатов, стендовые испытания выполнялись не менее 2-х раз.

Для определения содержания в отработавших газах СО, СН, СО2 , О2 использовался газоанализатор Инфракар Ml-01.

Подготовка баллона к испытаниям проводилась в следующей последовательности:

• Производился отбор пробы из баллона, взвешивание его на электронных весах, затем производился хроматографический анализ пробы.

• Переключатели КУ1 и КУ2 на пульте были установлены в положение нейтральное".

• Баллоны были установлены на опорах вентилями вниз, закреплены, подсоединены к газовым электромагнитным клапанам ЭКГ1 и ЭКГ2.

• Бензиновая емкость была подсоединена к электромагнитному клапану ЭКБ.

Подготовка газоанализатора к работе проводилась в следующей последовательности:

• от датчика анализа состава выхлопных газов отсоединена трубка к газоанализатору;

• включен тумблер питания прибора;

• нажатием кнопки >0< произведена настройка нулей всех каналов;

• нажатием кнопки ЦИЛ произведена установка режима числа оборотов для четырехцилиндрового двигателя;

• подсоединена трубка газоанализатора к датчику выхлопных газов;

• показания фиксировались через 60 сек после настройки. Подготовка двигателя.

• были закрыты вентили ВБ1 и ВБ2 баллонов;

• на пульте переключатели КУ1 установлены в положение "нейтральное", а КУ2 -в положение "бензин";

• запущен и прогрет двигатель на холостом ходу при п=900 - 1000 об/мин, и при необходимости отрегулирован карбюратор по содержанию СО и СН до нормативных значений по показаниям газоанализатора;

• остановлен двигатель и переключатель КУ2 установлен в положение «нейтральное».

Подготовка системы нагрузки генератора:

• ручками ЛАТР'а и реостата установлен выбранный для испытания ток катушки возбуждения;

• ключами Р1-Р5 пакетных выключателей установлено сопротивление нагрузки генератора.

При подготовке к работе компьютера было необходимо:

• включить кнопки питания;

• дважды нажать на значок "Газоанализатор";

• заполнить представленную на экране таблицу значениями начальных параметров испытаний.

После выполнения перечисленных мероприятий система готова к испытаниям.

Методика проведения стендовых испытаний

Испытания по определению топливной экономичности ДВС проводились в соответствии с методикой ГОСТ 20306-90 «Автотранспортные средства. Топливная экономичность». Ездовой цикл автомобиля приведен ниже (таблица 2.3).

Заключение

1. Разработана новая композиция легких углеводородов на основе бутанов (80-85% масс.) и этана (10-15% масс), которая при полном отсутствии пропана или его уменьшенном содержании позволяет эксплуатировать автотранспортное средство при температурах от минус 55 °С плюс 45 °С.

2. Разработана математическая модель, описывающая свойства нового топлива при циклическом заполнении и опорожнении автомобильного баллона в процессе эксплуатации. Выявлено относительное постоянство ДНП и состава жидкой фазы от цикла к циклу в автомобильном баллоне в процессе эксплуатации двигателя на ГМТ.

3. Новое газовое моторное топливо превосходит существующие аналоги по таким важнейшим физическим и эксплуатационным свойствам, как: низшая теплота сгорания (на 12-24%), плотность (на 10-12%) и расходные показатели (расход топлива снижается с 9,50 до 8,31 л/100 км при переходе с ПА на новый вид топлива).

4. Создан экспериментальный стенд для проведения испытаний газовых моторных топлив на соответствие основным требованиям, предъявляемым к ГМТ российскими и зарубежными нормативными документами. Проведенные исследования нового вида ГМТ полностью подтвердили расчетные данные, полученные с использованием динамической модели.

5. На экспериментальной трассе проведены полигонные испытания нового вида ГМТ. Показано, что применение нового образца ГМТ приводит к улучшению скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей на 10-12%.

6. Проведены расчетные исследования возможности производства нового вида ГМТ на Оренбургском ГЗ, Мыльджинской УКПГ и Якутском ГПЗ. На двух последних объектах проведены опытно-промышленные испытания технологического процесса производства нового вида ГМТ. Изменение режимов работы ректификационных колонн позволило получить новый вид топлива заданного состава. Для получения нового вида товарной продукции на Оренбургском ГЗ рассмотрена технологическая схема установки смешения (компаундирования) этановой фракции и бутана технического. Проведенные технико-экономические расчеты эффективности производства нового вида газового моторного топлива на трех рассматриваемых объектах показали коммерческую привлекательность проекта. Основные экономические показатели производства нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ составили:

Срок окупаемости 1,4 года

Чистый дисконтируемый доход 2,01 млн.$

Проведенные исследования позволили организовать производство нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ.

7. Учитывая положительные результаты испытаний, новый вид газового моторного топлива рекомендуется к применению на автомобилях, оснащенных газобаллонными установками.

1. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 10 С. 23-27.

2. Производство сжиженных газов //«Нефтяная торговля» 2006 - № 10 С. 32-33.

3. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 11 С. 22-24.

4. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 9 С. 24-27.

5. Данные консалтинговой компании «СМА1», 2005 г.

6. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 10 С. 36-38.

7. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 6 С. 20-22.

8. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 4 С. 19-21.

9. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 5 С. 19-21.

10. Новости //«Нефтяная торговля» 2006 - № 3 С. 20-23.

11. Проект ФЗ «СПЕЦИАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ О требованиях к бензинам, дизельному топливу и отдельным горюче-смазочным материалам».

12. Пат. 2000112566 РФ. Топливная смесь, способы ее приготовления и подачи и система питания двигателя внутреннего сгорания / А.В. Богданов (Россия) Д.М. Сайда (Украина). № 2000112566/06; Заявлено 22.05.2000; Опубл. 10.05.2002, Бюл. № 1.4

13. Пат. 2054454 РФ. Моторное топливо / А.А. Шлейфер, А.В. Картавченко, Ю.В. Нестеренко, Г.И. Рылеев О.А. Колесниченко (Россия). № 94005256/04; Заявлено 23.02.1994; Опубл. 20.02.1996, Бюл. № 1.

14. Пат. 2054453 РФ. Моторное топливо / А.А. Шлейфер, А.В. Картавченко, Ю.В. Нестеренко, Г.И. Рылеев О.А. Колесниченко (Россия). № 94005255/04; Заявлено 23.02.1994; Опубл. 20.02.1996, Бюл. № 1.

15. Пат. 2054452 РФ. Моторное топливо / А.А. Шлейфер, А.В. Картавченко, Ю.В. Нестеренко, Г.И. Рылеев О.А. Колесниченко (Россия). № 94005254/04; Заявлено 23.02.1994; Опубл. 20.02.1996, Бюл. № 1.

16. Pat. JP 05-196231 Flow Rate Control Device For Liquefied Petroleum Gas Or The Like / Mameda Takeshi (Jp) № 04-025809. Publication Date 1993-08-06.

17. Pat. W09961564 Liquefied Petroleum Gas Fuel For Compression Ignition Engine / Goto Shinichi (Jp);; Wakao Yoshitaka (Jp); Tamura Masamitsu (Jp) Priority Number(s) № JP 19980143806 19980526, Publication Date: 1999-12-02.

18. Pat. GB 446493 Improvements in the production of gaseous fuel mixtures / Hahn Douglas Edward (US); Hoekstra Robert Louis (US); Mulligan David Neal (US); Collier Jr Robert Kirk (US) № US 19950428626 19950425. Publication date: 1996-04-27.

19. Pat. W09530825 Hydrogen-Natural Gas Motor Fuel / H.R. Louis; M. D. Neal; C. R. Kirk Jr.(US) Priority Number(s): № US19940237900 19940504 Publication date: 1995-11-16.

20. Pat. US5660602 Hydrogen Enriched Natural Gas As A Clean Motor Fuel / Hahn Douglas Edward (US); Hoekstra Robert Louis (US); Mulligan David Neal (US); Collier Jr Robert Kirk (US) № US19960611400 19960304. Publication date: 1997-08-26.

21. Pat WOO 192442 Fuel For Spark-Ignition Engine And Fuel Oil Combustion System / Chen Honglin (CN) № CN20000109330 20000601. Publication date: 2001-12-06.

22. Pat. US5315054 Liquid fuel solutions of methane and liquid hydrocarbons / Burnett Oil Co Inc (US) № US 19900594385 19901005. Publication date: 1994-05-24.

23. Pat. CA2120296 Liquid Fuel Solutions Of Methane And Liquid Hydrocarbons / Teel Dale (US) № CA19942120296 19940330 Publication Date: 1995-10-01.

24. Pat. US6607567 Propellant Gas For Tools Operated By Combustion Power / TOWFIGHI KAVEH (DE) № DEI9991050348 19991019 Publication date: 2003-08-19.

25. Pat. GB598895 Improvements in and relating to the starting of internal combustion engines and fuels therefore / Monna Yoshihei (GB) № GB 19440016950 Publication Date: 1948-03-01.

26. Pat. 5782936 Additive compositions for LPG fuel. / Riley R. A. №. Publication Date: 1998-07-21.

27. Pat. JP60-086195 Fuel Gas Composition / Tokumitsu Ichiro (JP) № 58-192602. Publication Date: 1985-05-15.

28. Pat. № CN1766070 Mixing Fuel Of Dimethyl Ether Liquefied Petroleum Gas /Li Zh. J (CN). Publication date: 2006-05-03.

29. Pat. KR20020071187 Mixed Fuel Composition Of Dimethyl Ether-Liquefied Petroleum Gas And Method For Supplying The Same / Geun Ch. Y., Wan H.S., Geun O.J. Publication date: 2002-09-12.

30. Pat. JP62-230893 Fuel Gas For Use In Gas Engine And Operation Of Gas Engine / Higuchi Yutaka, Kobayashi Takeki (JP). Publication date: 1987-10-09.

31. Pat. JP10-121069. Auto-Gas Composition / Hara Hiroaki, Fukui Hiroyuki (JP). Publication date: 1998-05-12.

32. Pat. JP2006294578. Liquefied Petroleum Gas For LP-Gas Type Fuel Cell And Manufacturing Method Of Hydrogen For Fuel Cell Using It/ Takeji Т.; Takashi K. Publication date: 2006-10-26.

33. Pat. JP 12013941989-08-14. Solidified Fuel Comprising Liquefied Petroleum Gas / Fukuo W.; Hiroaki A. Hiroya F. I. Publication date: 2006-11-14.

34. Pat. JP 1174595. Solidified Fuel Of Liquefied Petroleum Gas / Iwabori Fukuo Publication date: 1989-07-11.

35. Pat. JP1182394. Solidified Fuel Produced From Liquefied Petroleum Gas / Fukuo I., Akira S. Hiroy F. Publication date: 1989-07-20.

36. Pat. US4492208. Liquid propane gas fuel system / Lent Mark (US) Publication date: 198501-08.

37. Pat. DE3332923. Method and device for feeding internal-combustion engines with liquid gas (propane/butane) / Utili Clodoveo (DE) Publication date: 1985-03-28.

38. Pat. US4774909 Internal mixture formation / Dolderer Erich A (DE) № DE19853541484 19851115. Publication date: 1988-10-04.

39. Pat. US5010868. Gas-phase propane fuel delivery system / Clements Jerry (US) Publication date: 1991-04-30.

40. Pat. US5117802. Dual fuel system for combustion engines / Durbin Enoch J (US) № US 19910683707 19910411 Publication date: 1992-06-02

41. Pat. US5623907. Liquid propane fuel delivery system / Cotton Kenneth J, Herndon James A (US), Publication date: 1997-04-29

42. Pat. US5887799. Dual fuel injector / Smith David H (US), Publication date: 1999-03-30.

43. Pat. US6193874. High combustion efficiency fuel gas / Chern Hong-Line (TW) № US 19990407095 19990928 Publication date: 2001-02-27.

44. Pat. US6623880. Fuel cell-fuel cell hybrid system / Geisbrecht Rodney A (US); Williams Mark С (US) № US20010865425 20010529 Publication date: 2003-09-23.

45. Pat. GB847752. Improvements in a device for the use of liquified petroleum gas in internal combustion engines / Ennam N.V. № NLX847752 19571115 Publication date: 1960-09-14.

46. Pat. JP54-040917 Liquefied-Petroleum-Gas Fuel Feeder For Internal Combustion Engine / Suzuki Takao (JP) Publication date: 1979-03-31

47. Pat. JP09-032708 Starter Of Lean Combustion Gas Engine / Nakagawa Hiroshi, Mori Shunichi, Publication date: 1997-02-04

48. Pat. CA2266804M. Combined System Using A Vaporous Fuel Mixture Energy Source And An Internal Combustion Engine And Method Therefore / Phil; S. Gene (CA) Publication Date: 2000-09-19.

49. Wilson G. M. Vapor-liquid equilibrium. XI: A new expression for the excess free energy of mixing.// J. Am.Chem. Soc, 86,127-130 (1964).

50. Wilson G. M. Thermophysical and transport properties of synthetic fuel systems at extreme temperatures and pressures. Mah R. S. H. and Seider W. D. (eds.), Foundations of Computer-Aided Chemical Process Design,,Vol. II, 31-51 (1980). AIChE.

51. Wilson G. M., Deal С H. Activity coefficients and molecular structure.// Ind. Eng. Chem. Fundamen., 1,20-23 (1962).

52. Fredenslund A., Gmehling J., Rasmussen P. Vapor-Liquid Equilibria Using UNIFAC. Elsevier, 1977.

53. Benedict M., Webb G.B., Rubin L.C. An empirical equation for thermodynamic properties of light hydrocarbons and their mixtures: Fugacities and liquid-vapor equilibria.//Chem. Eng. Progress, 1951, v. 47, N 8, p. 419; 1951, v. 47, N 9, p. 449-454.

54. Starling K.E., Han M.S.// Hydrocarbon Processing, 1972, v. 51, N 5, p. 129.

55. Soave G. S. Application of the Redlich-Kwong equation of state to solid-liquid equilibria calculations. Chem.Eng. Science, 33,225-229 (1979).

56. Peng D.-Y., Robinson D. B. A new two-constant equation of state. // Ind. Eng. Chem. Fundamen., 15, 59-64(1976).

57. Баталии О.Ю., Брусиловский А.И., Захаров М.Ю. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов. М.: Недра, 1992. - 272 с.

58. Рид Р., Праузниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. -518 с.

59. Redlich О., Kwong J. N. S. On the thermodynamics of solutions: V: An equation of state. Fugacities of gaseous solutions. // Chem. Review, 44,233-244 (1949).

60. Redlich O. On the three-parameter representation of the equation of state. // Ind. Eng. Chem. Fundamen., 14, 257-260 (1975).

61. Redlich O. Thermodynamics Fundamentals and Applications. Elsevier, 1978.

62. Chao К, C, Seader J. D. A general correlation of vapor-liquid equilibria in hydrocarbon mixtures. // AIChE Journal, 7, 598-605 (1961).

63. Edmister W. С Compressibility factors and equations of state. // Petroleum Refiner, 37 (4), 173-179 (1958).

64. Edmister W. C. Isothermal pressure corrections to the enthalpy and entropy. // Hydrocarbon Processing, 46 (4), 165-170 (1967).

65. Edmister W. C. Compressibility factors and fugacity coefficients from the Redlich-Kwong equation of state. // Hydrocarbon Processing, 47 (9), 239-244 (1968).

66. Ree F. H., Hoover W. G. Seventh virial coefficients of hard spheres and hard disks. // J. Chem. Physics, 46,4181-4197(1967).

67. Бородина И.И., Алиев А.Г., Нам H.K. и др. Растворимость природного газа в диэтиленгликоле и его водных растворах. // Геология, разведка и разработка газовых месторождений Северного Кавказа. вып. 1/10. - М.: ВНИИЭгазпром, 1976. с

68. Намиот А.Ю. Фазовые равновесия в добыче нефти.- М.: Недра, 1976. 183 с.

69. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии, в 2-х частях. М.: Мир, 1989.-663 с.

70. Барсук С.Д., Фишман JI.JL. Расчет фазовых равновесий в смесях углеводородов с водой и диэтиленгликолем (ДЭГ).// Повышение эффективности процессов переработки газа и газового конденсата.: Сб. научных трудов ВНИИГАЗ, ч.1, -М.: 1995. 175 с.

71. Chueh P. L., Prausnitz J. М Calculation of high-pressure vapor-liquid equilibria.// Ind. Eng. Chem., 60, 34-52 (1968).

72. Chueh P. L., Prausnitz J. M. Vapor-liquid equilibria at high pressures: Vapor-phase fugacity coefficients in non-polar and quantum-gas mixtures. //Ind. Eng. Chem. Fundamen., 6,492-498(1967).

73. Chung W. K, Haman S. E. M„ Lu B. C-Y. A modified Redlich-Kwong equation of state capable of representing the liquid state. //Ind. Eng. Chem., Fundamen., 16,494-495 (1977).

74. Joffe J. Fugacities in gas mixtures. //Ind. Eng. Chem., 40,1738-1741, 2439-2442 (1948).

75. Joffe J. Combining rules for the third parameter in the pseudocritical method for mixtures. //Ind. Eng. Chem. Fundamen, 10, 532-533 (1971).

76. Joffe J. Vapour-liquid equilibria by the pseudocritical method. //Ind. Eng. Chem. Fundamen., 15,298-303 (1976).

77. Joffe J. Vapor-liquid equilibria and densities with the Martin equation of state. //Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 20, 168-172 (1981).

78. Joffe J., Joseph H., Tassios D. Vapor-liquid equilibria with a modified Martin equation. Newman S. A. (ed.).//Chemical Engineering Thermodynamics, 211-220 (1982), Ann. Arbor Science.

79. Joffe J., Zudkevitch D. Prediction of critical properties of mixtures: Regorous procedure for binary mixtures. /AIChE Symposium Series, 81,43-51 (1967).

80. Tassios D. Limitations in correlating strongly nonideal binary systems with the NRTL and LEMF equations.// Ind. Eng. Chem. Process Des., Dev. 15, 574-578 (1976).

81. Tassios D. The number of roots in the NRTL and LEMF equations and the effect on their performance. // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 18, 182-186 (1979).

82. Soave G. Equilibrium constants from a modified Redlich-Kwong equation of state. // Chem. Eng. Science, 27, 1197-1203 (1972).

83. Daubert Т. E., Graboski M. S., Danner R. P. Documentation of the Basis for Selection of the Contents of Chapter 8 Vapor-Liquid Equilibrium K-Values in Technical Data Book Petroleum Refining, No. 8—78, American Petroleum Institute, 1978.

84. Gmehling J., Onken U. Vapor-Liquid Equilibrium Data Collection. DECHEMA Chemistry Data Series, Vol. 1, DECHEMA 1977.

85. Hirata M., Ohe S., Nagahama K., Computer-Aided Data Book of Vapor-Liquid Equilibria. Elsevier, 1976.

86. West D. R. E Ternary Equilibrium Diagrams, 2nd ed. Chapman and Hall, 1982

87. Lee R., Kesler M. G. A generalized thermodynamic correlation based on three-parameter corresponding states. // AIChE Journal, 21, 510-527 (1975).

88. Mallen E.M., De Uontanello S.O., Puron M.Y.T.A., Montalvo R.A. Estudio de la ecuaction de estado de Soave-Redlich-Kwong // Rev. Inst. Мех. petrole., 1975. Vol 7. № 2. -pp. 44-57.

89. Peng D.-Y., Robinson D.B. A new two-constant equation of state // Ind. Eng. Chem. Fundamen. 1976. - v. 15. - p. 59-64.

90. Peng D., Robinson D.B. A New Two-Constant Equation of State // Ind. Eng. Chem., Fundam., 1976. Vol.15, No.l. - pp. 59-64.

91. Evelein K. A., Moore R. G. Prediction of phase equilibria in sour natural gas systems using the Soave-Redlich-Kwong equation of state. // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 18, 618-624(1979).

92. Peng D.-Y, Robinson D. B. A rigorous method for predicting the critical properties of multicomponent systems- from an equation of state. // AIChE Journal, 23,137-144 (1977).

93. Peng D.-Y, Robinson D. В Calculation of three-phase solid-liquid-vapor-equilibrium. Chao К. С and Robinson R. L. (eds.). Equations of state in engineering and research, 185-196, // Advances in Chemistry Series 182, Am. Chem. Soc. (1979).

94. Peng D.-Y, Robinson D. R Two- and three-phase equilibrium calculations for coal gasification and related proceses. Newman S. A. (ed.). Thermodynamics of aqueous systems with industrial applications / ACS Symposium Series, 133, 393-414 (1980).

95. Robinson D. R, Peng D.-Y., Ng H.-J. Applications of the Peng-Robinson equation of state. Storvick T. S. and Sandier S. I. (eds.), Phase Equilibria and Fluid Properties is the Chemical Industry, / ACS Symposium Series 60 (1977).

96. Robinson D. R, Peng D.-Y. The use of equations of state in multiphase equilibrium calculations. / Proceedings, 2nd International Conference, Berlin (March 21, 1980),

97. Robinson D. R, Peng D.-Y., Ng H.-J. Applications of the Peng-Robinson equation of state. / ACS Symposium Series, 60,200-220 (1977).

98. Robinson D. R, Peng D.-Y, Ng H.-J. Capability of the Peng-Robinson programs. Part 1: VIE and critical property calculations Hydrocarbon Processing, 57 (4), 95-98 (1978).

99. Гуревич Г.Р., Брусиловский А.И. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей. М.: Недра, 1984. - 262 с.

100. Stein F. P., Miller Е. J. Extension of the Hayden-O'Connel correlation to the second virial coefficients of some hydrogen-bonding mixtures. // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 19, 123-138 (1980).

101. Варгафтик Н.Б.Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей М., Физматгиз, 1968. 708 с.

102. Баталин О.Ю., Брусиловский А.И., Захаров М.Ю. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов. М.: Недра, 1992.

103. Katz D. L., Firoozabadi A. Predicting phase behavior of condensate/crude oil systems using methane interaction coefficients. / J. Pet. Tech. 1649-1655 (November 1978).

104. Reid R.C., Prausnitz J.M., Sherwood Т.К. The Properties of Gases and Liquids / 3rd Edition. McGraw Hill Book Company, 1981.

105. Patel N.C., Teja A.S. A new cubic equation of state for fluids and fluid mixtures.// Chem. Eng. Science, 1982, v. 37, N 3, p. 463-473.

106. Willman B.T., Teja A.S. Continuous Thermodynamics of Phase Equilibria Usign a Multivariate Distribution Function and an Equation of State.// AIChE Journal, 1986, v. 32, N 12, p. 2067-2078.

107. Намиот А.Ю.// Растворимость газов в воде: Справ.пособие. М.: Недра, 1991. -167 с.

108. Tenn F.G., Missen R.W.// Can. J. Chem. Eng., 1963, v. 41, N 12.

109. Kobayashi R., Katz D.L.// Industrial and Engineering Chemistry, 1953, v. 45, N 2, p. 440.

110. Jokoyama C., Wakana S., Kaminishi, Takashi S.// J. Chem. Eng. Data, 1988, v. 33, p. 274-276

111. Passut Charles A., Danner Ronald P. Correkation of ideal Gas Enthalpy, Heat Capacity, and Entropy.// Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., 1972, v. 11,N 4, p. 543-546.

112. DackM. R. J. (ed.) Solutions and Solubilities, Parts I and II. Technique of Organic Chemistry, Vol. 8, A. Weissberger (ed.). Wiley-Interscience, 1976.

113. Carli A. A correlation for enthalpy of petroleum fractions. Chemical Processing, 87—88 (April 1974)

114. Stookey D. J., Smith R D. Prediction of excess free energy from excess enthalpy and excess volume data for hydrocarbon mixtures. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 12, 372— 376(1973).

115. Rawat B.S., Prasad G. Liquid-liquid Equilibria for bensene n-Heptane Systems with Triethylene Glycol, Tetraethylene Glycol, and Sulfolane Containing Water at Elevated Temperatures.// J. Chem. Eng. Data, 1980, v. 25, N 3, p. 227-230.

116. Отчет НИИ-21 «Разработка программы испытаний опытных партий сжиженных углеводородных газов и проведение их испытаний в реальных условиях эксплуатации автотранспорта» Московская обл. г. Бронницы 2004 г.