WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Перспективні види альтернативних палив і можливості їх використання - Реферат

Перспективні види альтернативних палив і можливості їх використання - Реферат

Токсичність ВГ й парів автомобільних бензинів залежить від їх вуглеводневого складу і наявності різноманітних добавок. Внаслідок цього поліпшення якості бензинів, з метою підвищення екологічної безпеки їх застосування, досягалося за допомогою зміни вуглеводного й хімічного складу палива. В основному, зменшували вміст або повністю виключали застосування в бензинах антидетонаторів на основі високотоксичного ТЕС, що привело до істотного впливу на компонентний та вуглеводневий склад і якість бензинів.

До складу бензинів стали залучати нові високооктанові компоненти, масове виробництво яких розвивалося по двох напрямках: аліфатичному та ароматичному. Аліфатичний напрямок характерний для США. Випуск неетильованих бензинів здійснювався, в основному, шляхом будівництва нових установок каталітичного крекінгу й алкілування. Неетильовані бензини США відрізняються порівняно невисоким вмістом ароматичних вуглеводнів та підвищеним вмістом високооктанових ізопарафінових вуглеводнів. Ароматичний напрямок, що грунтується на каталітичному риформуванні низькооктанових прямогонних бензинів, реалізовано в країнах Западної Європи і в колишньому Радянському Союзі. Такі бензини характеризуються високим вмістом ароматичних і практично відсутністю олефінових вуглеводнів. Розробки нового складу бензину, що направлені на істотне поліпшення його екологічних властивостей та зниження забруднення повітря привели до того, що у США та Західній Європі у 80-і роки до бензинів стали залучати високооктанові оксигенвмісні компоненти: спирти та ефіри. Оксигенвмісні сполуки (ОВС) забезпечують більш повне згоряння палива з ароматичними компонентами і підвищують октанове число неетильованого бензину. Зростання споживання ОВС дещо перевищує зростання споживання бензину. Основними факторами, що впливають на зростання ринку ОВС, є збільшення використання неетильованого бензину і наявність потужностей щодо їх виробництва.

Аналіз зарубіжних публікацій за останні 15 років, які розглядають антидетонаційні присадки свідчить, що 60 % розглянутих робіт присвячені беззольним оксиген- і нітрогенвмісним сполукам, що добавляються у бензини у кількості 0,5- 8 % об. Серед ОВС, що вводять у бензин як високооктановий компонент, найбільш поширені аліфатичні спирти, прості ефіри та їх суміші, аліфатичні й аліциклічні кетони, одноосновні аліфатичні кислоти та ін. ОВС мають миючі й антидетонаційні властивості, у деякій мірі знижують емісію оксиду вуглецю і зменшують витрату палива.

Останнім часом знайшли застосування як оксигенвмісні добавки такі органічні сполуки: МТБЕ (метил-трет-бутиловий ефір), ЕТБЕ (етил-трет-бутиловий ефір), МТАЕ (метил-трет-аміловий ефір), ДІПЕ (диізопропіловий ефір), ДМК (диметилкарбоніл), метанол, етанол, трет-бутанол. Типові значення октанових характеристик і тиску насичених парів деяких оксигенвмісних ефірів та спиртів наведені у таблиці:

Показники

МТБЕ

ЕТБЕ

МТАЕ

ДІПЕ

Метанол

Етанол

Третбутанол

Октанове число по дослідницькому методу (ОЧД)

112-130

120

105-115

111,6

112

106

108

Октанове число по методу (ОЧМ)

75-115

102

95-105

98,4

90

95

98

(ОЧД+ОЧМ): 2

110

111

105

105

101

100,5

103

Тиск насичених парів, МПа

0,06

0,03

0,02

0,03

0,42

0,13

0,07

До 2000р. МТБЕ найбільше застосовували у США, Європі та Японії для виробництва високооктанових бензинів. Ця добавка дозволяє знизити нерівномірність розподілу детонаційної стійкості бензинів по фракціях, зменшити схильність до нагароутворення та емісії шкідливих речовин при згорянні палива, збільшити октанове число (ОЧ).

У зв'язку із постановою, яку видано у США про використання МТБЕ у складі бензину як оксигенвмісної добавки або як компоненту модифікованого бензину, у період 1990-1996 рр., спостерігалося різке зростання попиту на цей продукт. У зазначений період попит на МТБЕ зріс з 7 до 17 млн.т/рік при річному прирості біля 20 %. В останні роки світовий приріст попиту на МТБЕ складав не більше 2 % на рік, що набагато нижче, ніж у 1990-1995 рр. У той же час розширюється застосування ЕТБЕ як компоненту бензина. У порівнянні з етанолом і МТБЕ цей компонент має більш низький тиск насичених парів і кращі антидетонаційні характеристики.

У США частка бензинів, що виробляються з вмістом етанолу до 10%, складає 6-7 %; частка бензинів з 15 % МТБЕ - 15-20 %. Однак у 2001 році з"явилися повідомлення про обмеження використання МТБЕ у зв"язку з його високою екологічною небезпечністю при потраплянні у водойми. Інші спирти та ефіри в США майже не застосовуються, хоч у склад автомобільних бензинів дозволено вводити до 5 % метанолу і до 16% трет-бутанолу. У ЄЕС наразі заборонене використання МТБЕ як паливного компоненту. В той же час застосування оксигенатів на основі етанолу зростає. Європейський парламент розглядає питання про обов"язкове введення до автомобільних бензинів до 5 % етанолу. Ще раніше таке законодавче рішення було прийняте у Франції. Розширення використання оксигенатів на основі етанолу пояснюється не тільки більш "м'яким" впливом його на довкілля, а й тим, що він виготовляється з поновлюваної рослинної сировини. Його спалювання не порушує балансу діоксиду вуглецю в атмосфері і не підпадає під дію Кіотського протоколу. Економічні аспекти використання ОВС у паливі звичайно несприятливі, і найбільш сильний вплив на зміну структури споживання палива справляють законодавчі та фіскальні заходи, що вводяться національними урядами. Законодавство розвинених країн гнучко регулює акцизні податки на палива, стимулюючи використання екологічно безпечних палив та палив з поновлюваної сировини.

Стан розвитку виробництва біопалива в Україні

Україна щорічно споживає біля 200 млн. т у.п. паливно-енергетичних ресурсів і відноситься до енергодефіцитних країн, бо покриває свої потреби в енергоспоживанні приблизно на 53 % і імпортує 75 % необхідного обсягу природного газу та 85 % сирої нафти і нафтопродуктів. Така структура ПЕР економічно недоцільна, породжує залежність економіки України від країн-експортерів нафти і газу і є загрозливою для її енергетичної і національної безпеки. У найближчій перспективі автотранспорт України, в основному, буде забезпечуватися імпортною нафтовою сировиною. Отже, в галузі виробництва і споживання сумішевого автомобільного палива проблема ресурсозбереження та пошуку альтернативних джерел сировини буде визначальною, звичайно, разом з вирішенням проблем впливу на навколишнє середовище. В той же час потреби автотранспорту складають в рік до 12 млн.т бензину і до 15 млн.т дизельного пального.

Автомобільний транспорт займає провідне місце у здійсненні перевозок продукції та вантажів. Прогноз розвитку автопарку України свідчить про тенденцію до стійкого зростання чисельності автомобілів та споживання палива. На рівні 2010 року ці цифри складуть, відповідно, 13427 тис.шт. та 32,7 млн.т. Спиртова промисловість України повністю задовольняє внутрішні потреби у спирті для виготовлення лікеро-горілчаних виробів, працюючи тільки на 30 % своїх загальних потужностей. При умові проведення сприятливої урядової економічної політики, Україна може стати одним із значних виробників паливних оксигенатів на основі етилового спирту. Для досягнення цієї мети доцільно було б перепрофілювати 70 % "вільних" потужностей спиртзаводів на випуск паливного етанолу. Особливо виправданим буде перехід на випуск паливних оксигенатів і технічного етанолу для мелясно-спиртових заводів, тому що у випадку використання для харчових потреб мелясний спирт програє по якості перед зерновим, а існуючі зернові заводи повністю покривають потреби України в харчовому спирті. Надалі на перепрофільованих підприємствах можна розвинути виробництво інших оксигенатів та їх сумішей, використовуючи як сировину етанол і продукти хімічного синтезу.

Loading...

 
 

Цікаве