Пути улучшения качества моторных топлив.

Современное состояние топливо-энергетического комплекса. Определение понятия «Альтернативные моторные топлива» (АМТ).

В современном нефтегазовом комплексе наметились тенденции, вызывающие серьезные опасения. Цены на нефть постоянно растут. Наращивание запасов нефти происходит за счет месторождений, отличающихся сложными геолого-экономическими условиями и отдаленностью от мест потребления. Многие страны-потребители нефти привязаны к поставкам нефти из стран-членов ОПЕК, большинство из которых принадлежит к «горячим» точкам планеты. Все это вызывает рост издержек на добычу и транспортировку нефти, порождает риски поставок.

Положение с запасами природного газа более благоприятное, но многие сравнительно недавно открытые крупные месторождения труднодоступны и расположены далеко от мест интенсивного потребления (месторождения «запертые») и необходим поиск путей придания им реальной, а не только потенциальной ценности.

По прогнозам British Petroleum прирост спроса на энергоресурсы к 2030 г. составит 50% (по отношению к уровню мирового спроса в 2005 г.).

Резко возросли требования к качеству топлив с точки зрения их экологической безопасности.

Перечисленные выше особенности и тенденции развития мирового нефтегазового комплекса породили интерес и способствовали поиску новых видов энергии и альтернативных топлив, т. е. топлив, получаемых главным образом не из нефти, а из других источников (газы, низкокачественные дистилляты, и пр.) К ним следует отнести использование солнечной энергии, энергии ветра, приливов и отливов, геотермальных вод, возобновляемых видов сырья, а также водорода и топливных элементов.

Необходимость разработки и применения альтернативных топлив, в том числе из возобновляемых видов сырья, вызвана рядом взаимосвязанных причин:

— подорожанием нефти и грядущим истощением запасов, прежде всего запасов ныне разрабатываемых месторождений;

— ухудшением экологической обстановки во многих странах;

— глобальной проблемой потепления климата из-за усиливающегося «парникового эффекта», вызванного эмиссией диоксида углерода в процессе сжигания углеводородов

Причины роста интереса к АМТ: экологические проблемы, неравномерность распределение залежей нефти, вероятность их исчерпания.

Развитие транспорта, использующего в основном нефтяное топливо, создает глобальную экологическую пробле­му.

Выхлопные газы источник выбросов двухсот различ­ных веществ, половина из которых представляет опасность для человека и окружающей среды, причем масштабы загрязнения воздуха все время воз­растают. В крупных городах доля загрязнения воздуха, в частности авто­мобильными выхлопами, в общем количестве вредных выбросов, от 80 до 95%.

При сжигании 1 л бен­зина в воздух выбрасывается порядка 1400 г углекислого газа, до 60 г уг­леводородов и до 10 г оксидов азота - NO_x. Автотранспорт - одним из основных поставщиков в атмосферу такого парникового газа, как СО₂. Все эти выбросы сокращают жизнь человека в среднем на 4 года и увели­чивают показатель детской смертности на 1%.

Особенности выбросов автотранс­порта:

- малая их высота (приводит к непосредственному контакту и прямому воздействию на человека);

- относительно низкая степень рассеивания вредных веществ; - производство их большей частью в районах с высокой плотностью населения; - многокомпонентность и высокая токсичность;

- преобразования компонентов отработавших газов во вторичные, более токсичные продукты;

- и т. д.

Помимо экологической проблемы существует перспектива исчерпания мировых ресурсов нефти.

Страхи перед близким истощением залежей нефти - состояние обществен­ного мнения, начиная пример­но с 1920-го года. В разные времена высказывались опасения, что полное исто­щение нефтяных запасов произойдет в течение ближайших 30 лет.

Однако в настоящее время запасы нефти не исчерпаны, а ее разведанное количество увеличилось, хотя временной потенциал добычи оценивается все теми же 30-40 годами.

Утверждается, что в новых месторождениях нефть со­держит меньше водорода, поэтому уменьшается выход сырья для произ­водства современных моторных топлив, из-за чего последние удорожают­ся.

Также неравномерность распределения нефти служит источником межгосударственных конфликтов, которые уже имели место в современной истории.

Пути улучшения качества моторных топлив.

Распространение получили спирты и их смеси в качестве добавок к моторным топливам, позволяющие снизить токсичность выхлопа, при этом уменьшается мощность двигателя (горят с меньшим выделением энергии) и проблема расслаивания, за счет хорошей растворимости в воде.

Добавлением эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ и др.) вместо спиртов решают выше перечисленные проблемы.

Создание реформулированных бензинов, отличающихся:

- низкой летучестью;

- пониженным содержанием бензола и непредельных УВ;

- отсутствие тяжелых металлов;

- применение моющих добавок, также кислородсодержащих компонентов.

Соблюдение экологических требований к топливам:

- отказ от соединений свинца при производстве автомобильных бензинов;

- строгое ограничение содержания бензола в автомобильных бензи­нах;

- ограничение содержания ароматических углеводородов, особенно полициклических, в бензинах и дизельных топливах;

- ограничение содержания олефиновых углеводородов в автомо­бильных бензинах,

- ограничение содержания серы в бензинах и дизельных топливах вплоть до тысячных долей процента;

- постепенное ограничение эмиссии продуктов неполного сгора­ния: монооксида углерода, углеводородов, твердых частиц и оксидов азо­та.

Но почти всегда улучшение экологических характеристик нефтяных моторных топлив большей частью сопровождается ухудшением их экс­плуатационных качеств. Сейчас можно сказать, что экологически чис­тое нефтяное топливо высокого качества с хорошими эксплуатационными характеристиками по существу является синтетическим жидким топли­вом с измененным углеводородным составом и специальными добавка­ми.

Становится все более ясным, что единственным экономически прием­лемым путем повышения экологических характеристик транспортных средств является перевод их на альтернативные топлива. Так в США по состоянию на конец 2002 года эксплуатировалось около 520 тыс. автомобилей, (Volvo, Nissan, и др.), использующих альтернативное топливо.