Биогаз для заправки автомобиля

Биогазовые установки российского производства

Все большую популярность в качестве альтернативного источника энергии завоевывает биогаз. Теперь он может использоваться не только для генерации электроэнергии и тепла, но для заправки автотранспорта.

Преимущества биометана

Биометан, во многом, соответствует природному газу, прежде всего, по процентному содержанию метана, количество которого в нем колеблется от 95 до 98% от общего объема.

Биогазовые установки российского производства

Мы разработали специальное предложение совместно с петербургской компанией “АгроБиоТех”, специализирующейся на производстве и вводе в эксплуатацию установок по получению биогаза из отходов жизнедеятельности фермерских хозяйств, силоса, куриного помета птицефабрик и другой исходной биомассы.

Импортозамещение

Ранее, когда многие комплектующие биореактора были в основном импортными (из Швейцарии, Франции и т.д. ) рентабельность биогазовой заправки автотранспорта была положительной только для крупных ферм и животноводческих комплексов. Теперь-же в производстве реакторов биогаза компании “АгроБиоТех” применяются недорогие комплектующие исключительно российского производства, что делает биогазовые мини-АГНКС рентабельными и быстроокупаемыми даже в небольших фермерских хозяйствах (от 10 голов КРС и более)!

Полностью подготовленный биометан для заправки автомобилей может компремироваться (сжиматься) предлагаемыми нами компрессорами природного газа для заправки баллонов автомобилей, тракторов и другой подвижной техники.

Предлагаем несколько типовых вариантов биогазовой заправки в зависимости от размера фермерского хозяйства (количества голов крупного рогатого скота, свиней, птиц).

ТАБЛИЦА С ТИПОВЫМИ ВАРИАНТАМИ БИОГАЗОВОЙ ЗАПРАВКИ

рекомендуемый заправочный компрессор

PHILL
1 шт

МКМ-4
1 шт

МКМ-14
1 шт

МКМ-24
4 шт

Параметры биозаправки Вариант 1
“Фермер”
Вариант 2
“Аграрий”
Вариант 3
“Коммунар”
Вариант 4
“Латифундист”
крупнорогатый скот (КРС), количество, шт 20 55 200 2000
количество субстрата (в день), тн в день 1 3 11 110
объем биогаза (в день), м3 36 108 392 3920
объем метана после очистки от CO2 (в день), м3 27 81 294 2940
или его эквивалент генерируемой
электроэнергии (в день) кВч
95 285 1036 10360
собственное потребление электроэнергии
установкой (в день) кВч
9,5 28,5 104 1040
объем газгольдера, м3 4 10 40 400
Модель FMQ8/10 MCH-20 MCH-24 H8-11 H6-11 H8-15 H6-15
Производительность (м 3 час) @ 250 бар изб. рабочего давления 14 20 24 40 45 50 60
Время заправки 50-ти литрового баллона, минут 45 мин 30 мин 25 мин 15 мин 13 мин 12 мин 10 мин
Давление на входе изб. (атм) 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Мощность двигателя (кВт) 4,2 7,5 7,5 9 9 12 12
Габаритные размеры (Д х Ш х В), мм 850 х 1230 х 810 1790 х 820 х 1330 1700 х 3100 х 1600
Вес, кг 308 420 820

Дополнительные преимущества биогазового комплекса:

Чтобы мы смогли произвести предварительные расчеты и подбор оборудования для вашего проекта биогазовой заправки, просим заполнить и прислать эту анкету.

Видео по этой теме


Источник

Биогаз как источник энергии для автомобиля

Использование в качестве источников энергии для автомобилей биогаза и электричества имеет много общего. Оба этих источника энергии имеют давнюю и, можно сказать, совместную историю: в качестве автомобильной движущей силы ГБО используется уже более полувека, а электричество двигало первые экипажи еще в позапрошлом столетии.

Правда, проблемы в практическом использовании биогаза и электроэнергии разные. В первом случае — это производство, а во втором — хранение.

Биогаз

Биогаз получают путем сбраживания в так называемых биогазовых установках различных отходов сельскохозяйственного производства — таких, как кукурузный силос, навоз, птичий помет, солома и т.п. И теоретически биогаз вполне может использоваться на автомобильном транспорте в вместо метана.

Казалось бы, вот она — топливная независимость! Особенно в сельской местности. Забросил с вечера в реактор навоза и соломы, а утром закачал биогаз в баллоны ГБО. Так и отходы будут утилизированы, и удобрение без запаха получено, и автомобиль всегда заправлен — причем совершенно бесплатно.

Но в реальной жизни все гораздо сложнее.

К примеру, самая простая установка стоимостью около 3,5 тыс. грн. позволяет еженедельно производить из 10 кг навоза около 1,4 м3 биогаза. Понятно, что этого вряд ли хватит только на газовую плиту и такая установка будет иметь смысл только в негазифицированной местности. К тому же перезарядка такой установки субстратом требует времени.

Впрочем, в настоящее время существуют современные промышленные биогазовые установки, которые позволяют ежедневно производить до 5 тыс. кубометров биогаза. Казалось бы, весьма впечатляющий результат.

Но это только на первый взгляд. Прежде всего метана в биогазе содержится не так уж и много: в среднем около 55%. Так что для использования в качестве автомобильного топлива биогаз необходимо подвергать дополнительной очистке, что влечет дополнительные затраты.

Да и вообще производство биогаза требует немалых расходов. В частности, в бункер подобной биогазовой установки ежедневно необходимо заправлять 35 т навоза и 25 т силоса. При этом одно дело, когда используются отходы собственного производства, и совсем другое, когда это нужно где-то покупать и транспортировать. К этому следует добавить, что подобная биогазовая установка ежедневно потребляет около 1 тыс. кВт*ч электроэнергии и около 5 тыс. кВт*ч тепловой энергии. Кроме того, около 1 млн грн. в год придется потратить на ее техническое обслуживание и ремонт, а также на зарплату обслуживающему персоналу.

Если же учесть, что стоимость подобных биогазовых установок начинается от 1 млн евро, то перспективы использования биогаза в качестве автомобильного топлива видятся более чем сомнительными.

Источник

Свойства биогаза как моторного топлива

В процессе переработки органических отходов в биогазовых установках получают два основных продукта – биоудобрение и биогаз, которые можно использовать в сельскохозяйственном производстве и в быту [11].

Биогаз – это смесь из 50…80% метана СН, 20…50% углекислого газа СО2, 1% сероводорода (H2S) и незначительных следов азота N2, кислорода О2, и водорода Н2, а также продуктов метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения, осуществляемого специфическим природным биоценозом анаэробных бактерий различных физиологических групп (табл. 1.1). Энергия, заключенная в 1 м 3 биогаза (20…25 МДж), эквивалентна энергии 0,6 м 3 природного газа, 0,74 л нефти или 0,66 л дизельного топлива. Соотношение CH4 и СО2 зависит от исходного субстрата и характеристики процесса брожения (температуры, времени пребывания массы в реакторе и загрузки его рабочего пространства).

Теплотворная способность биогаза составляет 22. 19 МДж/м 2 и 1 м 2 его эквивалент – 0,7–0,8 кг условного топлива. В результате брожения из 1 т органического вещества (по сухой массе) получается 350. 600 м 3 биогаза, при этом КПД превращения энергии органических веществ в биогазе равен 80. 90% [12,13,14].

По своему химическому составу биогаз напоминает природный газ и может применяться в автотракторных двигателях внутреннего сгорания.

СН4 СО2 Н2 Н2S Объемная доля, % ≥ 50 50 ≤ 1 ≤ 3 ≤ 100 Объемная теплота сгорания, МДж/м 3 35,8 – 10,8 22,8 21,5

Продолжение таблицы 2.1

Пределы воспламенения при содержании газов в смеси с воздухом, % 5…15 – 4…80 4…445 6…12 Температура воспламенения, ºС 650…750 – 585 – 650…750 Критическая температура, ºС –82,5 31,0 – 100 12,5 Критическое давление, МПа 4,7 7,5 1,3 8,9 7,5…8,9 Плотность при нормальных условиях, г/л 0,72 1,98 0,09 1,54 1,2 Критическая плотность, г/л 102 408 31 349 320 Плотность относительно воздуха 0,55 2,5 0,07 1,2 0,83

По данным шведских и швейцарских ученых, биогаз может использоваться в ДВС, так как по экологическим характеристикам он на 75% чище дизельного топлива и на 50% – бензина. Токсичность биогаза для человека на 60% ниже традиционного топлива. Продукты его сгорания практически не содержат канцерогенных веществ. Влияние отработавших газов двигателей, работающих на биогазе, на разрушение озонового слоя на 60…80% ниже, чем у нефтяных видов топлива [15].

Однако создание ДВС, работающих на газе с такой же низкой теплотой сгорания, как у биогаза, представляет определенные трудности. Они обусловлены необходимостью сохранения мощности и экономичности работы базового двигателя на эксплуатационных режимах, сохранения его надежности, обеспечения устойчивости на всех режимах, минимальных конструктивных доработок базового двигателя и т.д. В связи с этим целесообразно использовать не биогаз, а получаемый из него биометан. Для этого из биогаза удаляют СО2, водяной пар, сероводород и другие примеси [11].

Очистка биогаза от двуокиси углерода (СО2) может производиться различными способами. К наиболее распространенным методам относятся:

– промывка газов через жидкие поглотители (например, воду),

– вымораживание, адсорбция при низких температурах, после чего полученный газ имеет практически однородный состав, содержащий 90. 97 % СН4 с теплотой сгорания 35. 40 МДж/м 3 [16,13,17,18].

Например, в Рейкьявике (Исландия) с загородной свалки органических отходов собирают до 500 м /ч газа. После очистки, обогащения и компремирования газ, содержащий до 98% метана, заправляется в баллоны до давления 260 атм. и доставляется к потребителю для заправки автомобилей [11].

В значительных объемах биогаз добывается в развитых странах. Так, в США объем его добычи составляет 500 млн. м 3 /год, в Германии – 400 млн. м 3 /год, в Великобритании – 200 млн. м 3 /год, в Нидерландах – 50 млн. м 3 /год, во Франции – 40 млн. м 3 /год, в Италии – 35 млн. м 3 /год, в Дании – 5 млн. м 3 /год.

В современном Китае действует свыше 7 млн. малых биогазовых установок. Китай экспортирует двигатели, работающие на биогазе, и двигатели, работающие на двух видах топлива, а также сам биогаз более чем в 20 стран мира. В связи с идентичностью физико-химических и экологических свойств очищенного биогаза и природного газа (табл. 1.2), для этих топлив применяется одна и та же топливная аппаратура [12,14,19].

продолжение таблицы 2.2

Биогаз считается одним из самых перспективных, экологически чистых и экономически удобных моторных топлив для транспортных установок. По данным шведских и швейцарских ученых, биогаз на 75% чище, чем дизельное топливо, и на 50% – чем бензин. Сравнение физических свойств биогаза с другими видами моторных топлив приведено в таблице 1.3 [20].

Параметры Природный газ Биогаз
Объемная доля СН4, % ≥ 90 ≥ 50
Объемная доля С2Н6, %
Объемная доля С3Н8, % 2 ≤

Продолжение таблицы 2.3

Единица измерения Бензин Природный газ Биогаз Этанол Метанол Рапсовое масло
Низшая теплота сгорания кДж/кг 44000 33802 29850 41900 21500 37100
Высшая теплота сгорания кДж/м 3 34500-35600 32186 32300 26230 39500
Границы зажигания в смеси с воздухом по коэффициенту избытка воздуха 0,29…1,18 0,65…1,88 0,9… 1,1 0,7… 2,0
Температура самовоспламенения °С 467… 527 640… 680 685… 747 423 464 329
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива м 3 /кг 12,35 9,52 6,53 6,45 12,6
Температура кипения °С 33… 168 -161.3 365 338
Плотность при норм. условиях кг/м 3 700… 760 0,717 0,71-0,74 0,75 0,791 0,877
Октановое число 76…98 110 126 125 125

Перед применением в ДВС биогаз лучше подвергать обогащению до объемной доли метана не менее 95%, очистке, сушке и компремированию. Энергетический эквивалент биогаза составляет 9…10 (кВт·ч/м 3 ). Физико-химические и экологические свойства обогащенного и очищенного биогаза и природного газа практически идентичны, поэтому для них может применяться одна и та же топливная аппаратура. Есть только одно отличие между природным газом и биогазом: при сгорании последнего в атмосферу попадает такое же количество СО2, которое было из него удалено при переработке. Таким образом, биогаз является абсолютно сбалансированным биологическим топливом [22].

Согласно европейским планам, биогаз будет использоваться прежде всего на автотранспорте, который обслуживает сельские и пригородные районы. В Западной Европе биогазом уже отапливается не меньше половины птицеферм, причем сырьем для отопительных установок являются обычные отходы этих же птицеферм. Благодаря биогазу нужды западноевропейского животноводства в топливе за последние 10 лет сократились более чем на треть [22].

Лидером по использованию биогаза является Китай, который еще в 1970-е гг. осуществил “великий биогазовый скачок”, в результате которого более чем 60% всего автобусного парка страны, в том числе в сельской местности, сейчас работают на биогазе. Производство биогазовых двигателей в Китае до конца 80-х гг. XX в. было засекречено. Сейчас Китай экспортирует их более чем в 20 стран мира [20].

Ученые подсчитали, что в мировом сельском хозяйстве за год накапливается столько отходов, что их энергопотенциал может дважды покрыть общемировой спрос на энергию [20].

Условия получения биогаза и наличие в его составе вредных и балластных примесей диктуют необходимость предварительной обработки и очистки биогаза перед использованием в тепловых установках и двигателях внутреннего сгорания. По этой причине биогаз подвергается очистке по различным технологиям. Сырой биогаз насыщен водяным паром и содержит наряду с метаном (СН4) и двуокисью углерода (СО2) существенные количества сероводорода (Н2S) [20].

Сероводород является токсичным и имеет неприятный запах тухлых яиц. Из сероводорода и содержащегося в биогазе водяного пара образуется серная кислота, разъедающая детали биогазового двигателя и его топливной системы. Компоненты с содержанием серы также ведут к уменьшению производительности фильтров, очищающих биогаз от СО2 [19].

В последние годы в очистке биогаза широко используется достаточно грубая фильтрация в гравийном фильтре. Иногда применяют тонкие фильтры из стекловолокна, но это связано с повышенными энергозатратами. В таблице 1.4 приведен обзор распространенных способов обработки биогаза, которые целесообразно использовать при получении биогаза в объемах до 100…3000 м 3 /ч [12].

Диоксид углерода СО2

Диоксид углерода СО2

Примеси Технология Конструкции
Биологическое обессеривание в реакторе Компрессор минимального размера или насос для аквариума с регулировочным клапаном после него и индикатором расхода для ручного управления потоком газа
Наружное биологическое обессеривание Колонны, котлы или контейнеры из пластмассы или стали, свободно стоящие, заполненные носителями, напр., с обратной промывкой взвеси микроорганизмов (очистка в биофильтрах)
Биопромывка Колонны или котлы из пластмассы, свободно стоящие, заполненные носителями, с обратной промывкой щелочью
Внутреннее химическое обессеривание Ручная или автоматизированная дозировка с использованием дополнительной техники подачи небольших размеров. Внесение в форме раствора или в форме прессованной массы/гранулята
Активированный уголь Колонны из пластмассы или нержавеющей стали, свободно стоящие, заполненные активированным углем
Химическая промывка аминами Аминовые растворы
Физическая промывка (Selexol, Genosorb) Промывка под высоким давлением
Химическая промывка аминами Аминовые растворы
Физическая промывка (Selexol, Genosorb) Промывка под высоким давлением
Мембранный способ отделения СО2 Сжатие на мембранном модуле
Короткоцикловая безнагревная адсорбция (КБА/PSA) Применение активных углей, молекулярных сит (цеолитов) и углеродных молекулярных сит
Промывка водой под давлением (ПВД) Пропускание биогаза через скруббер или водяную колонну
Конденсационное просушивание Просушка за счет оседания конденсата воды на трубках
Адсорбционное просушивание Просушка на адсорбенте в фильтре

Биогаз выходит из биореактора при температуре процесса брожения (30…40 ºС) в водонасыщенном состоянии. Чтобы защитить агрегаты газоподготовки от сильного износа и выхода из строя, необходимо выполнять требования последующих ступеней очистки: из биогаза нужно удалить водяной пар.

Источник

Биогаз для заправки автомобиля

Резкий рост цен на нефтепродукты в России сделал высокоприбыльным использование биогаза как моторного топлива.

Ряд факторов свидетельствует о том, что стоимость бензина и дизтоплива на внутреннем рынке превысит в ближайшие 2 года уровень 70 рублей за л:

· Правительство стремится снизить бюджетные риски от нестабильных цен на нефть и переносит налогообложение с экспорта на внутренний рынок

· Проводится так называемый «налоговый маневр», обнуляющий пошлины на экспорт нефти при одновременном росте налога на добычу и акцизов на нефтепродукты.

· Новая налоговая система делает более выгодным экспорт нефти и нефтепродуктов и неизбежно уравнивает внутренний уровень цен с мировым

В этих условиях перевод собственного автопарка на газомотороное топливо и использование биогазовой установки для его производства становится единственной возможностью получить независимость от произвола сырьевых монополий и решений Правительства.

Полностью подготовленный биометан для заправки автомобилей может компримироваться (сжиматься) компрессорами природного газа для заправки баллонов автомобилей, тракторов и другой подвижной техники. Газобаллонное оборудование автомобиля, работающего на биометане, полностью соответствует оборудованию автомобиля, работающего на природном газе. Данное обстоятельство позволяет, в случае необходимости, производить их равноправную замену.

Экономический эффект создания биогазовой установки для производства моторного топлива на собственные нужды вашего предприятия за счет отказа от подключения к газовым сетям является бесспорным.

Даже если в непосредственной близости есть газопровод низкого давления, встает необходимость длительного и забюрократизированного процесса подключения, включая услуги местной газовой службы по прокладке газопровода, строительству ГРПШ (газораспределительного шкафа), проектированию, врезке и подключению к газовой магистрали. Стоимость подключения может составлять значительную часть стоимости биореактора, длительность — более года.

Помимо прямой экономии на подключении к природному газу, биоустановка представляет значительную косвенную экономию – за счет возможностей приобретения удаленного от сетей и более дешевого земельного участка для размещения будущего хозяйства.

Слабогазифицированные территории – главный рынок сбыта биогазовых реакторов и решений по производству газомоторного топлива.

Наша компания специализируется на всех этапах реализации проектов по созданию автономных систем газоснабжения и производству моторного топлива, включая:

· Строительство биогазовых установок «под ключ»

· Системы очистки и подготовки газа, производство и компримирование биометана

Источник

Газовый компрессор для заправки авто: ТОП-4 лучшие модели

Газовый компрессор для заправки авто метаном подключается к центральной магистрали. Для установки станции нужно обратиться вначале в газовую службу за разрешением, затем в проектный институт, где разработают схему.

Газовый компрессор для заправки авто — это фактически домашняя станция. Ее можно установить прямо на собственном участке и использовать автономно, только для своего автомобиля.

Все, что нужно знать о ГС

Прежде чем приобрести ГС, надо понимать особенности ее работы:

Газовый компрессор для заправки авто

Газовый компрессор для заправки авто метаном вполне безопасен. Во всяком случае, риски при его применении точно не выше, чем при пользовании плитой на кухне. При любой поломке станция отключается автоматически.

Обслуживание ГС

ГС проста в обслуживании. Все, что требуется:

Время наполнения баллона метаном зависит от мощности ГС. Как правило, 12 кубов накачиваются около 3 часов. В это время необязательно находиться возле ТС. Нужно подключить станцию и отключить, остальное она сделает сама.

Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-10

Стоимость 898 150 руб. На это оборудование дается гарантия от производителей — 3 года.

Вес 280 кг. Размеры 110/75/100 см. В комплекте есть:

Производится ГС на Тайване.

Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-15

Стоимость 1 197 450 руб. Гарантия от производителя — 3 года. Станция способна перекачивать:

Давление 250 бар
Двигатель трехфазный
Мощность двигателя 75 кВт
Давление газа на входе (рекомендуемое) 0,03
Диаметр трубы (подключение) 3/4

Вес 500 кг. Размеры 150/120/165 см. В комплекте есть:

Станция производится на Тайване.

Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-20

Давление 250 бар
Двигатель трехфазный
Мощность двигателя 75 кВт
Давление на входе 0,03
Диаметр трубы (подключение) 3/4

Вес 500 кг. Размеры: 150/120/165 см. Произведено на Тайване. В комплекте сертификат, инструкция, шланг и заправочный палец.

Промышленная метановая заправка FROSP КВД-ГС-50

Скорость закачивания За 3 ч. 50 нм
Давление 250 бар
Привод Электрический
Мощность 20 л/сек
Давление на входе (рекомендация) 0,03
Диаметр трубы (подключение) 2
Шум 80 Дб

Вес 650 кг. Размеры 185/130/170 см. Производится на Тайване. В комплекте сертификат, инструкция, деталировка, шланг, заправочное кольцо.

Источник

Читайте также:  Видео тесты автомобилей логан
Популярные рекомендации экспертов