Двигатели этанол


Этанол – топливо для автомобилей по-бразильски. История успеха

       Бразилия – уникальная страна, которой удается удовлетворять почти 50% внутреннего спроса на топливо за счет этанола. Две трети автотранспорта страны способно ездить на спирту, такими рекордными показателями использования экологичного топлива не может похвастаться больше никто.

     Цена производства и вопрос рентабельности этанола складывается из множества факторов: сельскохозяйственной культуры, из которой получают спирт, размера средней зарплаты рабочего и технологии переработки сырья. Одно время в США тоже пытались совершить перевод автомобилей на этанол, однако столкнулись с непреодолимыми сложностями. Климатические условия не позволяют выращивать в Америке сахарный тростник – вместо него использовали менее эффективную кукурузу, а ситуация на рынке труда не позволяет платить американскому рабочему бразильскую зарплату. Поэтому от идеи США пришлось отказаться.

    Начало экономического бума в Бразилии пришлось на 1970-е годы. На рубеже 1973-74-х стране нужно было в срочном порядке решать сразу две проблемы: трехкратный рост цен на нефть и значительное падение спроса на предмет экспорта №1 – сахар. В этой ситуации глава государства Эрнесто Гизель принимает судьбоносное решение о старте государственного проекта по переводу автомобилей на спирт. Параллельно решалась проблема по стимуляции поставщиков сахара, оказавшихся в кризисе. С 1975 года вступает в силу закон, обязывающий АЗС разбавлять бензин этанолом в пропорции не меньше 80% к 20%. Компании, изъявившие желание построить предприятия по переработке спирта, получили кредиты под минимальные проценты. Государство стало оптом закупать спирт у производителей и одновременно подняло цены на бензин, добившись рентабельности использования этанола в качестве топлива. Успехи оказались ошеломительными: к 1979 году было отмечено пятикратное увеличение объемов производства.     К началу 80-х все крупнейшие автоконцерны, производящие и экспортирующие машины в Бразилию, были обязаны выпускать автомобили, способные ездить на чистом спирту. Граждане, пожелавшие переоборудовать свои бензиновые авто под новый вид топлива получили льготы. Все эти события развивались совместно с широкомасштабной рекламной компанией, в ходе которой жители Бразилии: высшее руководство, звезды спорта, культурные деятели и простые граждане отдавали предпочтение машинам на спирту. В 1985 году Бразилия праздновала новую победу – согласно статистике половина автопарка страны ездила на этаноле.

     К несчастью, с 1985-го года начинается инфляция, и экономика Бразилии вступает в затяжной кризис, который продлится до 1995 года. Скачкообразное понижение цен на нефть приводит к тому, что бензин становится дешевле этанола. Одновременно начинают расти цены на сахар. Кризисная ситуация вынуждает правительство страны урезать финансирование «спиртовых» проектов, объемы производства этанола резко сокращаются. Тем не менее, от этанола не отказались полностью – к концу 80-х львиная доля продаваемых в стране машин была способна ездить на спирту. Но поскольку топлива для этих авто катастрофически не хватало, в период с 1990 по 1995-й годы автопроизводители вновь занялись выпуском продукции под бензин. Однако на всю выпускаемую продукцию продолжает действовать правило 80-20, по которому каждая АЗС страны должна добавлять в бензин минимум 20% этанола. Возможно, именно эта мера спасла «спиртовую» программу от свертывания и положила начало новому витку бразильской автомобильной истории.

     Конец 90-х ознаменовался появлением новых типов двигателей, способных потреблять как обычный бензин, так и «гибкое топливо» – смесь этанола и бензина в пропорции 85% к 15%. В силу снова вступают льготы для экологичных двигателей, сделавшие авто на этаноле примерно на 2% дешевле бензиновых собратьев. Большую роль во внедрении этанола сыграла традиционно низкая себестоимость изготовления спирта в Бразилии: около $0.8 за галлон, в то время как в США галлон стоит $1-1.30. Минимальные цены на спирт – часть государственной политики страны: таможенный сбор с экспортируемого этанола составляет 30%.

    К 2006-му году результаты повсеместного применения спирта оказались следующими: 4,3 млн. транспортных средств работают полностью на спирту, остальные 17 млн. используют в качестве топлива смесь спирта с бензином. 5 из 6 бразильских АЗС продают чистый этанол. Переход на новый вид топлива дал работу почти 10 миллионам бразильцев; за последние 30 лет благодаря этанолу страна значительно снизила свою зависимость от цен на нефть (этанол заменил Бразилии 1.50 млрд. баррелей нефти).

   Совершенствование технологии производства спирта из тростника позволило удвоить полезный выход продукции и в 2 раза сократить себестоимость по сравнению с концом 70-х. Трудно переоценить экологический эффект перехода на спирт: воздух в бразильских мегаполисах стал значительно чище. Массовое внедрение спиртового топлива в рамках одной страны привело к появлению рынка экспорта: Бразилия импортирует этанол в Японию, США и Индию. За ходом бразильского эксперимента наблюдает все мировое сообщество, такие страны, как Швеция, Южная Корея и Филиппины уже имеют государственную программу по переходу на спирт.

   Подводя итоги бразильского эксперимента, нужно отметить, что хотя внедрению этанола в качестве основного топлива сопутствовало немало проблем, результаты национального проекта положительные. Бразилии удалось создать огромный рынок рабочих мест, избавиться от нефтяной «зависимости», снизить нагрузку на окружающую среду, и самое главное – на практике доказать реальность перехода на возобновляемый вид топлива в рамках целого государства.

    Источник

a-forester.livejournal.com

Топливный этанол

Актуальность получения топливного этанола

Актуальность проблемы производства высокооктановых бензинов без токсичных примесей обусловлена увеличением автомобильного парка страны с одновременным повышением требований к качеству топлив и экобезопасности продуктов сгорания. Запрет на использование этилированного бензина способствовала замене тетраэтил свинца другими высокооктановыми добавками к топливу, среди которых наиболее распространенными оказались кислородом компоненты - оксигенатов (ниже спирты С1 - С4 и эфиры на их основе).

Топливный этанол в качестве добавки к бензину позволяет увеличить октановое число и улучшить эксплуатационные характеристики смесевого бензина. Использование бензина с содержанием этанола до 15% не требует изменения конструкции современных двигателей внутреннего сгорания и вспомогательных приборов к ним. Апробирована концентрация этанола в бензине колеблется от 10% (США) и 8% (Канада) до 5-6% (Франция, Польша). Такой этанол имеет различные технические характеристики.

При работе на смесевых бензинов уменьшается концентрация вредных компонентов в выхлопных газах (CO, N_2 O, NO и др.). Например, содержание СО уменьшается на 25%, а углеводородов и (NO) _x на 5%, что особенно важно для уменьшения загрязнения окружающей среды в крупных городах, основным источником которого является автомобильный транспорт. Сжигание этанола, полученного из биомассы, не делает вклада парникового эффекта, потому биомасса является (СО) _2-нейтральной. Кроме того, производство топливного этанола повышает уровень занятости в сельском хозяйстве и перерабатывающей промышленности. Установлено, что каждые 3% добавки этанола к смеси обеспечивают повышение октанового числа на единицу. Смесь этанола с бензином снижает токсичность отработанных газов и расход топлива. Использование технического спирта в качестве моторного топлива в ближайшем будущем станет основным фактором потребления этанола.

Производство биоэтанола в разных странах мира

Мировыми лидерами в производстве топливного этанола являются Бразилия и США. В этих странах и Канаде есть государственные программы по производству топливного этанола. В 1999 г. Бразилия произвела 6,5 млрд л топливного этанола, что обеспечило 13% ее общих потребностей в энергоресурсах и 19% потребностей в жидком топливе. На приобретение нефтепродуктов было сэкономлено несколько миллиардов долларов.

Благодаря использованию современных технологий производство этанола из сахарного тростника в Бразилии является рентабельным. С 1990 г. его объем ежегодно возрастал на 4%, а себестоимость снижалась на 3%. Ранее в Бразилии производили в основном безводный этанол в качестве топлива для автомобилей со специальными двигателями. Но в последнее время в стране используются топливные смеси, в которых содержание этанола составляет 26% в бензине и 3% в дизельном топливе. Такие смеси на требуют изменений в конструкции двигателей. Ежегодно правительство Бразилии зависимости от рынка сахара определяет, какой процент топливного этанола добавляется к моторным бензинам. Топливный этанол облагается только подоходным налогом без акцизного сбора.

США также является крупным производителем топливного этанола, что позволяет ежегодно экономить около 1,5 млрд дол. на приобретении нефтепродуктов, обеспечивать стабильную работу сельского хозяйства, создавать новые рабочие места за счет строительства спиртовых заводов и улучшать экологическую ситуацию. В 1988 г. в США был принят "Закон о моторных альтернативные топлива", который начал программы уменьшения расхода бензина новыми автомобилями и программы разработки новых топлив. В частности, было решено произвести 20 тыс. автомобилей, которые потребляют топливо Е85 (85% этанола и 15% бензина), а сейчас в стране эксплуатируется их более 1,5 млн.

В 1990 г. В США принят "Закон о чистом воздухе", по которому бензин должен содержать не менее 2% (по массе кислорода) кислородосодержащих добавок (в основном этанола) для снижения токсичности выхлопа. Поправками к данному закону введен федеральные скидки налоговой ставки, которые составили 0,54 долл.. за 1 галлон 100%-го этанола. С введением в действие "Акта о составе автомобильного топлива в ряде городов США" (1995 г.) и "Программы по топливным окислителях" (1995 г.) указаны скидки в большинстве штатов были дополнены дополнительными субсидиями производителям этанола. В крупных городах (с населением свыше 1 млн.) в зимний период используют только бензин Е10 (или газохол), содержащей 10% этанола.

По сравнению с Бразилией производство топливного этанола из кукурузы в США является менее прибыльным, хотя его себестоимость за последние 15 лет уменьшилось на 2/3. В стране действуют налоговые скидки на топливный этанол, чтобы сделать его дешевым бензина. Первое место в США по производству топливного этанола занимает штат Иллинойс, где размещены два завода, каждый мощностью 1050000 л в сутки. Ожидается производство этого продукта в США 15 млрд л в 2010 г. и 36 млрд л в 2020 г. (в 2020 г. 20% энергии будет потребляется в США, должно производиться из возобновляемых источников энергии).

Страны ЕС ежегодно производят 2 млрд л этанола, но как топливо используются> 10%. Однако 7 ноября 2001 две комиссии ЕС приняли директивы относительно использования биотоплива странами ЕС - так называемые биодирективы об обязательном применении определенной части биотоплива в обычном топливе для транспорта. К восстановительным топлив отнесены биоэтанол и ЭТБЭ (етилтретбутиловий эфир - естеризований биоэтанол). Почти все зарегистрированные в ЕС транспортные средства могут использовать топливо с приложением до 15% биоэтанола или ЭТБЭ.

17-18 апреля 2007 года в Москве прошел второй международный конгресс "Топливный биоэтанол-2007", организованный Российской биотопливной организацией. В его работе приняло участие около 300 человек - бизнесмены, ученые эксперты и чиновники из России, Украины, Казахстана, Германии, Франции, Швейцарии, Индии, других стран. Конгресс оказался достаточно интересным и заставил о многом задуматься. Представители компании "Ford" показали автомобиль "Ford Focus", который может перемещаться как на чистом бензине, так и на его смесях с содержанием этилового спирта до 80%. Это так называемые flex-fuel автомобили, миллионы которых уже ездят на дорогах Бразилии, США. В последние годы они становятся все более популярными и на дорогах Европы. Для компании "Ford" это не новая продукция, а хорошо забытая старая. Первые модели "Ford" работали на этиловом спирте, а не на бензине. Затем оснащение топливом автотранспорта надолго попало в руки нефтяных компаний. Переход на использование биотоплива позволяет как снизить зависимость от сильно монополизированного нефтяного рынка, так и сэкономить средства. Инвестиции в производство биотоплива идут не на оплату прибыли нефтяных транснациональных корпораций, а на подъем сельского хозяйства. Использование биотоплива довольно привлекательное и в рамках Киотского протокола, поскольку углекислый газ, выбрасываемый при его сгорании вновь поглощается сельскохозяйственными растениями.

Выполнена оценка перспективности и ресурсного обеспечения производства топливного этанола в Республике Татарстан. Показана экономическая необходимость комплексирования производства переработки растительного сырья. Во Франции в 1996 г. принят "Закон о чистом воздухе", обязывающий применять кислородсодержащие добавки к бензинам, прежде этанол и ЭТБЭ. При этом топливный этанол освобождены от внутренних налогов, против чего не возражала комиссия ЕС (1997 г.).

Во Франции недавно допущены к коммерческой продажи биотопливо. Страна планирует открыть 500-600 АЗС для заправки автомобилей биотопливо до конца 2007 г. Топливо, содержащее до 85% этанола и 15% бензина, до октября должно отпускаться на всех классических станциях обслуживания автомобилей. Правления Франции отменит все налоги на биотопливо для повышения конкурентоспособности по отношению к бензина и дизельного топлива. Правления пытается довести долю биотоплива до 5,75% в общем топливном балансе страны в 2008 г. и до 7% - в 2010 г.

Автор статьи: Зайцева О.

bio-x.ru

Влияние содержащего этанол бензина на двигатель — Компания «Лакор»

Вам необходимо знать

Существует большая путаница относительно влияния топлива с содержанием этанола на двигатели морского назначения и на средства поддержания топлива в хорошем состоянии.

По мнению Брайана Клюге, директора отдела комплектующих компании Mercury Marine, качество всех марок бензина, с добавлением этанола или без него, со временем ухудшается (деградирует) из-за испарения, присутствия воды и окисления. Однако этанол может привести к усугублению этой деградации бензина.

Разделение фаз

Бензин E10 (топливо с содержанием этанола до 10 процентов) подвержен процессу разделения фаз, хотя это возникает только при редких условиях. Чистый бензин не обладает способностью поглощения воды, но топливо E10 при определенных условиях может содержать до 0.5 процента воды. Например, 20 галлонов E10 при температуре 60 градусов могут содержать до 12 унций воды. Эти 12 унций воды поглощаются этанолом и проходят по топливной системе без вреда для нее. Способность поглощения воды фактически делает E10 лучшим топливом в идеальных условиях, хотя E0 в основном все еще является более предпочтительным.

Как только топливо достигает полной степени насыщения, в данном случае 12 унций воды, вода и спирт отделяются от бензина и вследствие своей плотности спускаются на дно топливного бака, оставляя верхний слой топлива лишенным этанола, который имеет более низкое октановое число, и тонкий нижний слой, который содержит агрессивную, коррозийную смесь воды и этанола.

Топливные продукты с определенными типами спиртов снижают скорость разделения на фазы, однако на рынке нет продукта – независимо от того, что заявляют производители – который может полностью предотвратить разделение на фазы. Равно как и не существует продукта, который может рекомбинировать, воссоединить разделенные на фазы слои.

E10 присутствует на рынке уже не одно десятилетие, и некоторые географические регионы, особенно на Среднем Западе, больше не предлагают чистый бензин в качестве топлива. Современные двигатели морского исполнения разработаны и изготовлены для заправки как топливом марки E10, так и чистым бензином.

Переход от чистого бензина на топливо E10

Большинство проблем, связанных с E10, возникают при переходе с чистого бензина на E10 или во время сезонного хранения. Проблемы могут возникать в регионах США, где E10 вводится в практику, например, на Восточном побережье и Юго-востоке. Топливная система, в которой использовался только чистый бензин, будет иметь тонкий слой воды на дне топливного бака. Эта вода всасывается заборником топлива в очень малых количествах и проходит через топливную систему без вреда для нее. Обычно это капельки воды, которые вызывают замерзание топливной линии в холодную погоду. Кроме того, со временем в баке будут образовываться отложения продуктов окисления и загрязнения, когда двигатель работает только на чистом бензине. Отложения образуются несмотря на то, что слой воды тонкий, но система двигателя будет оставаться стабильной. 

Когда вы добавляете в топливный бак E10, вы тем самым добавляете в него новый растворитель. Этанол будет растворять некоторое количество отложений, которые со временем накопились, потенциально снижая стабильность работы двигателя.  

“Кроме этого, при добавлении небольшого количества этанола вероятность разделения на фазы становится очень высокой,” - сказал Эд Альанак, менеджер отдела развития и планирования испытаний двигателей компании Mercury Marine. - "Этот спирт выделяется из топлива в находящуюся ниже воду, при этом воды в топливе будет слишком много, она не будет смешиваться с топливом, и вы получите слой воды и этанола.”"Этот слой может теперь быть достаточно толстым и глубоким в области, где находится сетчатый фильтр патрубка забора топлива (погруженный) в эту смесь воды,” - добавил он.

В результате патрубок забора топлива всасывает в двигатель смесь воды и этанола.

"Для бензинового двигателя это будет совсем неблагоприятным фактором," - сказал Альанак.

Проблемы перехода можно ограничить с помощью простых указанных ниже процедур:

Сначала проверить систему на присутствие воды в топливном баке и осмотреть и проверить водоотделительный фильтр (на больших двигателях). Если обнаружена вода, из бака необходимо все насухо выкачать. Кроме того, проверить топливо в баке на прозрачность. Если топливо имеет молочный цвет, плавающие в нем частицы или испускает кислый запах, бак необходимо прочистить.Качественное чистящее средство, такое как Mercury's Quickleen Fuel Product, поможет растворить отложения. Первая полная заправка бака должна состоять только из топлива E10 для того, чтобы в баке находилось максимальное количество абсорбирующего воду этанола.

Необходимо всегда следить за фильтрами и их состоянием, при этом рекомендуется всегда иметь при себе дополнительные топливные фильтры на случай возникновения потенциальных проблем с забиванием фильтров.

Сезонное хранение

Сезонное хранение также вызывает проблемы. Температура может в большой степени снизить способность этанола связывать воду.  Помните те самые 20 галлонов топлива, которые смогли поглотить 12 унций воды при температуре 60 градусов? При температуре 20 градусов те же самые 20 галлонов могут поглотить восемь или девять унций воды, приблизительно две трети воды, которая могла бы быть поглощена при идеальных температурах.  Вода и этанол, которые были поглощены в теплую погоду, теперь разделяются и оседают на дно топливного бака. Во время хранения топливо может также окисляться (вступать в реакцию с кислородом в баке). Окисленное топливо будет издавать кислый запах и будет обесцвеченным. Оно также может иметь мелкие частицы смолы, которые содержатся в нем во взвешенном состоянии. Окисленное топливо может забивать топливные фильтры, создавать отложения в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом отрицательно влиять на рабочие характеристики двигателя. После того, как топливо окислилось, его невозможно обратно восстановить и превратить в топливо, пригодное для использования.

Компания Mercury рекомендует ставить лодку на хранение с полным топливном баком для снижения количества воздуха, с которым может взаимодействовать топливо, и для снижения вероятности возникновения конденсации. Компания Mercury также рекомендует добавлять качественный топливный стабилизатор, такой как Mercury's QuickStor.

Некоторые помещения для хранения требуют, чтобы топливные баки во время сезонного хранения были пустыми. В большинстве случаев в этих помещениях имеются инструменты и насосное оборудование для откачки топлива из двигателя и линий.

Все марки бензина деградируют

Чистый бензин или бензин марки E10 будет со временем деградировать. При этом бензин требует особого внимания к своему состоянию и принятия мер по сохранению его качества, независимо от того, что используется в качестве топлива - чистый бензин или бензин с добавкой этанола. “На рынке имеются три утвержденных законом типа продуктов, которые позволяют предотвратить связанные с топливом проблемы, независимо от типа бензина,” - сказал Клюге.

Он рекомендует использование следующих продуктов:

    • Чистящие средства, которые добавляются к топливу для удаления отложений в топливном баке и двигателе и которые могут быть использованы для краткосрочной чистки или длительного техобслуживания.
    • Стабилизаторы, которые помогают снизить темп деградации топлива и приобретения им кислого запаха и которые содержат коррозионные ингибиторы. Стабилизаторы часто используются во время сезонного хранения или тогда, когда топливо не будет потребляться в течение месяца или около этого.
    • Средства для предотвращения замерзания, состоящие из спирта, соединяются с топливом в баке и снижают точку замерзания присутствующей воды. Для бензина, содержащего до 10 процентов этанола (E10), средства для предотвращения замерзания не требуются. За дополнительной информацией по топливу E10 и топливным присадкам обращаться на сайт компании Mercury Marine http:// www.mercurymarine.com/service-and-support/storage~ and-maintenance/faqs/outboards/?category=ethanol

      Средства Mercury's Quickleen, Quickare и Quickstor помогают замедлить влияние содержащего этанол бензина на двигатель!

       

      Какими характеристиками обладает этанол?

      Этанол – это окисленное углеводородное соединение, имеющее высокое октановое число и поэтому пригодное для увеличения уровня октана в неэтилированном бензине. Организация EPA, агентство по защите окружающей среды, отвечающее за установление ряда требований и нормативов для всех используемых в США марок бензина, допускает использование этанола в бензине на уровне до 10 процентов в качестве повышающей октановое число добавки и меры обеспечения благоприятных характеристик чистого сгорания, которое способствует снижению выброса некоторых вредных веществ. Этанол гигроскопичен (т.е. поглощает воду), он легче и быстрее смешивается с водой, чем бензин.  Он обладает отличной от бензина растворимостью, включая способность разрыхлять ржавчину и засорения, которые могут находиться в нетронутом, неразрушенном состоянии в топливной системе.  Он может легче и быстрее удалять пластификаторы и смолы из определенных пластмассовых материалов, на которые только один, чистый, бензин повлиять не может.  Разрыхленные засорения забивают фильтры и могут мешать работе двигателя. Кроме того, этанол является агрессивным, коррозионным агентом для некоторых металлов, особенно в сочетании с водой. Хотя бензин не проводит хорошо электрический ток, этанол обладает значительной способностью проводить электрический ток и поэтому может провоцировать гальваническую коррозию.

      Влияет ли этанол на мощность или экономию топлива?

      Этанол имеет теплотворную способность, равную 76,000 британских тепловых единиц (BTU - БТУ) на один галлон, что приблизительно на 30 процентов меньше, чем теплотворная способность бензина [приблизительно 109,000 - 119,000 BTU/gal (БТУ/галлон)], бензин E10 должен давать несколько меньший пробег в милях, т.е. снижение приблизительно на 3 процента. Топлива, содержащие более высокий уровень этанола, будут соответственно приводить к сокращению пробега в милях. Например, топлива марки E85 дают пробег в милях приблизительно на 30 процентов меньше, чем бензин. Октановое число чистого этанола (крепости 200) равно приблизительно 100 и поэтому пригодно для повышения октанового числа бензина. В блендах E-10 присутствие этанола обеспечивает около 2.5 – 3 процентов суммарного октанового числа. Влияние на мощность двигателя определяется  результирующим октановым числом топлива с добавкой. В выборе марок топлива для правильной работы необходимо соблюдать осторожность и выбирать топлива с октановым числом, которое рекомендовано для конкретного двигателя, как указано в руководстве по работе, обслуживанию и гарантии (Operation, Maintenance & Warranty Manual).

      Могут ли топлива с содержанием этанола влиять на работу традиционных 2-тактных карбюраторных подвесных лодочных моторов?

      2-тактные подвесные лодочные моторы не должны испытывать совсем никакого снижения рабочих характеристик или испытывать лишь небольшое их снижение из-за бензиновых топлив, содержащих до 10 процентов этанола, когда моторы эксплуатируются по стандартам согласно рекомендациям компании Mercury. Когда бензин с этанолом используется в первый раз после перехода с топлива с метил-трет-бутиловом эфиром, бак должен быть полностью освобожден от воды перед заправкой бензина с этанолом.  В противном случае может возникнуть разделение на фазы, которое может вызвать забивание фильтра или повреждение двигателя. Вероятно, для владельца лодки лучше в первый раз заправлять топливные баки топливом с этанолом тогда, когда в баке низкий, но некритичный уровень топлива.  Если бак чистый и в нем нет воды, не должно быть никаких трудностей.  Если в баке присутствует вода, то частичная заправка топлива приведет к  разделению на фазы быстрее, т.к. с меньшим содержанием этанола в баке требуется меньше воды для разделения на фазы. Важным фактором для владельцев лодок, с которым они должны считаться, является присутствие  воды в баках их систем. Если двигатель выпуска 1990 года или ранее, то рекомендуется проводить частые осмотры и проверки всех узлов и деталей топливной системы для того. чтобы обнаружить любые признаки утечек, смягчения, затвердения, вздутия или коррозии. Если наблюдается любой признак утечки или ухудшения состояния, то перед дальнейшей работой необходимо заменить поврежденный узел или деталь.

      Как этанол влияет на топливный бак из стекловолокна?

      Стекловолоконные топливные баки, изготовленные до 1991 года, возможно, были несовместимы с бензином, содержащим этанол. Имеются свидетельства того, что в присутствии этанола некоторые смолы могут вытягиваться из стекловолокна и попадать в двигатель, где они могут вызвать серьезные повреждения. Если используется стекловолоконный бак более старой модификации, связаться с производителем и определить возможность безопасного использования бензина с этанолом в этом баке.

      Подвержены ли старые топливные линии отказам и повреждению от топлива на основе этанола? А что происходит с прокладками?

      В 1980-ые годы для использования в топливных системах разрабатывалось множество резиновых изделий и комплектующих, способных выдерживать воздействие топлива с содержанием этанола. Если имеются подозрения на то, что резиновые комплектующие и изделия в топливной системе выпущены именно в те годы или еще раньше, то перед использованием марок топлива с содержанием этанола, может быть, целесообразно заменить их более новыми изделиями, которые безопасны и выдерживают воздействие этанола. Посоветоваться с производителем или часто осматривать и проверять эти узлы и детали топливной системы на признаки вздутия или ухудшения состояния и, если обнаружены проблемы, заменить.

      В моем регионе этанол заменяет метил-трет-бутиловый эфир (MTBE). Что мне необходимо сделать?

      Перед тем, как заливать бензин с этанолом в свой топливный бак, проконсультируйтесь с производителем вашей лодки на предмет необходимости принятия специальных мер предосторожности при использовании топлива, содержащего этанол. Проверьте свой топливный бак на присутствие в нем воды. Если обнаружите любое количество воды, удалите всю воду и полностью просушите бак. В качестве меры предосторожности советуем всегда иметь при себе дополнительные фильтры на случай, если во время работы на лодке фильтр засорится или будет забит.

      Имеются ли присадки или добавки, которые могут предотвратить разделение на фазы?

      Практически добавок, которые могут предотвратить разделение фаз, не существует. Единственным практическим решением является одно – прежде всего не допускать накопления воды в баке.Имеются ли добавки, которые при добавлении в топливный бак, позволяют снова смешать разделенную на фазы смесь?Нет. Единственным способом, который позволяет избежать дальнейших проблем, является удаление воды, утилизация истощенного топлива, чистка бака; и затем необходимо начать с использования свежего обезвоженного топлива.

      Есть ли простое решение проблемы конденсации воды в баке при применении этанола?

      Лучше всего следить за тем, чтобы, когда двигатель не эксплуатируется, топливный бак был всегда полным. Это позволит уменьшить объем пустого пространства над уровнем топлива в баке  и снизить приток воздуха в бак и отток воздуха из него при температурных колебаниях. Это приведет к уменьшению конденсации на внутренних стенках бака и ограничит воздействие влажности и конденсации на этанол в топливе. 

       

      1. ИСПАРЕНИЕ

      Более легкие химические вещества в бензине испаряются в баках, имеющих средства вентиляции, тем самым оставляя после этого в баке более тяжелое топливо, которое не принесет вреда двигателю, но может вызвать проблемы с запуском холодного двигателя.

      2. ПРИСУТСТВИЕ ВОДЫ

      Вода от конденсации оседает и накапливается на дне бака под топливом. Эта вода может стать причиной коррозии и замерзания бензопроводных линий. 

      3. ОКИСЛЕНИЕ

      Топливо вступает в реакцию с кислородом, образуя новые соединения. Окисление ведет к образованию осадка, смолы и кислотных отложений.  Окисленный бензин будет иметь измененный цвет (обесцвечен), кислый запах, а также может содержать мелкие частицы смолистого вещества во взвешенном состоянии. Окисленное топливо может забить топливные фильтры, стать причиной образования отложений в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом привести к снижению эксплуатационных характеристик двигателя.

      www.mercury-lakor.com

      Этанол как топливо для автомобиля

      Рост цен на топливо на мировом рынке заставляет задумываться над поиском новых альтернативных видов, или же вспоминанием давно забытых старых. Один из таких видов топлива – этанол.

      Еще «Квадроцикл» Генри Форда в 1896 использовал в качестве топлива спирты.

      Что такое этанол?

      Этанол – бесцветный одноатомный спирт. Производится из растительного сырья. Структура этанола позволяет его смешивать с рядом жидкостей:

      • Глицерин;
      • Бензин;
      • Спирт;
      • Вода;
      • Эфиры и т.д.

      При сгорании этанола пламя бесцветное. Его добавляют в 92 бензин (10%) и в результате получается 95.

      Как делают этанол?

      Этанол производят из сельскохозяйственных растений: сахарных и крахмальных. К примеру, в Бразилии используют для этих целей сахарный тростник, в Америке - кукурузу.

      Технологический процесс изготовления подобен производству спирта. Растения превращают в сахар, далее происходит сбраживание. Получившуюся брагу перегоняют и очищают. В результате получают не чистый этанол (в нем содержится вода). С помощью специального оборудования вода с этанола убирается и его уже можно добавлять в бензин: с его помощью октановое число бензина возрастает.

      Найти технический спирт можно на сайте http://www.ru.all.biz/.

      Положительные и отрицательные стороны использования этанола

      Этанол получил широкое распространение в Бразилии, меньшее в Америке. Последняя не имеет возможности выращивать сахарный тростник, который наиболее выгодно перерабатывать в данный вид топлива. 1/2 Бразильских автомобилистов имеет возможность заправлять свои машины этанолом, а 1/3 делает это.

      Использование данного биотоплива имеет ряд достоинств:

      • Экологичность. При сгорании этанол не выделяет дым, что уменьшает губительное воздействие на окружающую среду.
      • Из-за отсутствия веществ, содержимых в нефтепродуктах, двигатель и топливная система не загрязняется (нет сажи, гари).
      • Стоимость. Если правильно наладить производство этанола, он будет на порядок дешевле бензина. Цена в основном зависит от способности региона выбранного для производства экономически выгодно выращивать сырье.
      • Высокая пожаробезопасность вещества.
      • Для изготовления этанола используют растительные компоненты, которые можно выращивать в нужных количествах, не извлекая ископаемые из недр земли.

      Польза от использования данного альтернативного вида топлива достаточно большая, но большие нефтеперерабатывающие предприятия не заинтересованы в переходе на экологические виды топлива. Они наладили серьезный бизнес и не готовы терять деньги.

      Помимо ряда положительных достоинств этанола, он имеет ряд недостатков:

      • Мало автомобилей способно работать на топливе, в котором большая концентрация этанола. Топливную систему и мотор нужно перерабатывать.
      • Большой расход. Этанол более воспламеняем, нежели бензин и поэтому сгорает быстрее.
      • Отсутствие АЗС, на которых можно заправиться биотопливом. В странах бывшего СНГ движение в сторону перехода на биологические виды топлива практически нет.

      Что даст переход на этанол?

      Переход на биологические виды топлива требует больших материальных вложений: нужно наладить выращивание сырья, перерабатывающую отрасль и модернизировать существующие АЗС. Но преодоление ряда трудностей отрывает следующие перспективы:

      • Полная независимость от «нефтяного рабства».
      • Увеличения количества рабочих мест.
      • Уменьшение нагрузки на окружающую среду.

      Не стоит верить, что переход на биотопливо невозможен. Бразилия доказала, что это вполне реально. На этанол перешла бы и Америка, но у нее пока не хватает для этого необходимых ресурсов.

       

      nachodki.ru

      Дизельное топливо на основе этанола

      Изобретение относится к дизельному топливу на основе этанола. Топливо содержит от 60 до 80% (об./об.) абсолютного этанола, от 2,5 до 20% (об./об.) линейного диалкилового эфира с длиной цепи от 10 до 40, а также их смесей и от 15 до 30% (об./об.) ускорителя горения. Ускоритель горения представляет собой FAME согласно DIN EN 14214 (2004) и является метиловым эфиром рапсового масла, метиловым эфиром соевого масла или метиловым эфиром пальмового масла. Полученное топливо сгорает без выбросов аэрозолей и пригодно для использования в обычных дизельных двигателях. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 4 пр.

       

      Изобретение относится к дизельному топливу на основе этанола.

      Этанол все более широко применяется как топливо для двигателей с искровым зажиганием. Топливо для двигателей с искровым зажиганием, использующееся в настоящее время в Бразилии, является смесью этанола и бензина в различных соотношениях. E85, который состоит из 85% абсолютного этанола и 15% бензина, уже много лет доступен в Швеции.

      Однако топливо на основе этанола до настоящего времени не годилось для дизельных двигателей, в частности, по двум причинам. Во-первых, самовоспламенение связано со значительным запаздыванием зажигания, что является следствием того, что цетановое число этанола составляет всего лишь около 8, тогда как для дизельного топлива требуются цетановые числа более 30. Кроме того, скорость горения после зажигания существенно ниже, чем у традиционного дизельного топлива, что ведет к потерям кпд.

      Известно, что степень сжатия дизельного двигателя повышают от примерно 17-18 до примерно 28, чтобы улучшить параметр самовоспламенения. Это решение для двигателя, в котором проводится повышение конечной температуры, было выбрано компанией Scania в Швеции. Однако это приводит к повышенным механическим нагрузкам на двигатель, чего в конечном счете можно избежать только снижением мощности. Кроме того, в E85 нужно добавлять ускоритель воспламенения на основе высокомолекулярных нелетучих производных полиэтиленгликоля в количестве примерно 3-7% (об./об.). Это дизельное топливо имеет также торговое название Etamax D. Однако применение Etamax D ведет к нежелательному выбросу аэрозолей из-за добавления производных полиэтиленгликоля (SAE 2004-01-1987).

      Оказалось, что использование глицеринэтоксилата в качестве ускорителя воспламенения, согласно US 5628805, также имеет недостатки наличия выбросов аэрозолей.

      Дизельное топливо на основе этанола, содержащее полиалкиленгликолевые соединения в качестве улучшителя зажигания, описано в EP 0403516. Однако это топливо не очень эффективно и также приводит к нежелательным выбросам аэрозолей.

      Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков, в частности выброса аэрозолей, и получение дизельного топлива на основе этанола, которое пригодно для использования в обычных дизельных двигателях.

      Эта цель достигается получением дизельного топлива на основе этанола, которое содержит от примерно 60 до примерно 90% (об./об.) этанола, до примерно 20% (об./об.) линейного простого диалкилового эфира с длиной цепи от примерно 10 до примерно 40 или их смесей и от 0 до примерно 30 вес.% ускорителя горения.

      Таким образом, в этанол добавляют один или более линейных диалкиловых эфиров, которые сгорают без/по существу без выбросов аэрозолей. Могут образовываться только частицы негорючих органических соединений, которые можно удалить при помощи катализатора окисления. В испытательных циклах выбросы аэрозолей в дизельном топливе согласно изобретению ниже примерно 5 мг/кВт·ч, предпочтительно ниже примерно 2 мг/кВт·ч в испытательных циклах ESC, ETC, WHDC (dieselnet.com). Дизельное топливо согласно изобретению автоматически возгорается даже при степенях сжатия ниже 21. Дизельное топливо согласно изобретению может применяться в обычных дизельных двигателях и отличается низким значением запаздывания зажигания, высокой скоростью горения и высокой теплотворной способностью. Запаздывание зажигания предпочтительно составляет не более 9 мс, особенно предпочтительно не более 8,5 мс и в высшей степени предпочтительно не более 8,0 мс. Кроме того, использование одного или более диалкиловых эфиров ведет к тому, что можно обойтись без денатурирующих агентов. Дизельное топливо согласно изобретению является высокоценным дизельным топливом на биогенной основе.

      Линейный диалкиловый эфир предпочтительно присутствует в количестве до примерно 10% (об./об.), особенно предпочтительно в количестве до примерно 5% (об./об.). Так как диалкиловый эфир является наиболее дорогим из компонентов, содержащихся в дизельном топливе согласно изобретению, предпочтительно использовать его в минимальном возможном количестве.

      Линейные диалкиловые эфиры, использующиеся в дизельном топливе согласно изобретению, имеют длину цепи от примерно 10 до примерно 40. При подсчете длины цепи учитывается атом кислорода. Длина цепи предпочтительно составляет от примерно 10 до примерно 30, особенно предпочтительно от примерно 17 до примерно 25. Особенно хорошо подходят дигексиловый эфир, дигептиловый эфир, диоктиловый эфир, динониловый эфир, дидециловый эфир, диундециловый эфир, дилауриловый эфир и димиристиловый эфир. Особенно подходящими являются диоктиловый эфир, дидециловый эфир и дилауриловый эфир, так как их производство наиболее дешево.

      Линейный диалкиловый эфир предпочтительно содержит только одну связь простого эфира.

      Кроме того, предпочтительно, чтобы линейный диалкиловый эфир не содержал спиртовых групп.

      Линейные диалкиловые эфиры предпочтительно являются в основном линейными, что значит, что они могут быть лишь чуть разветвленными, т.е. содержать всего до трех, предпочтительно до двух C1-C4 алкильных групп.

      Применяемые диалкиловые эфиры предпочтительно используются как растворители для этанола и ускорителя горения, если последний используется. Предпочтительно, смешение все еще возможно при -20°C.

      Этанол (абсолютный) используется в количестве от примерно 60 до примерно 95% (об./об.), в частности в количестве от примерно 65 до 85% (об./об.), особенно предпочтительно в количестве от примерно 70 до примерно 80% (об./об.).

      Ускоритель горения присутствует в количестве от примерно 0 до примерно 30% (об./об.), предпочтительно в количестве от примерно 2 до примерно 25% (об./об.). В частности, ускоритель горения присутствует в количестве от примерно 5 до примерно 20% (об./об.), в высшей степени предпочтительно в количестве от примерно 5 до примерно 50% (об./об.). Это выгодно тем, что при сохранении желаемых свойств можно снизить количество дорогого диалкилового эфира.

      Ролью ускорителя горения является повышение скорости горения после зажигания. Кроме того, ускоритель горения повышает теплотворную способность топлива.

      Ускоритель горения предпочтительно выбран из группы, состоящей из компонентов дизельного топлива или компонентов топлива для двигателей с искровым зажиганием.

      Дизельным топливом особенно предпочтительно является гидрогенизованное растительное масло, FAME, FAEE и их смеси, так как они могут особенно хорошо смешиваться с этанолом, а также с линейным диалкиловым эфиром. В высшей степени предпочтительно использование FAME согласно DIN EN 14214 (2004), в частности метилового эфира рапсового масла (RME), метилового эфира пальмового масла (PME) и метилового эфира соевого масла (SME), так как они особенно хорошо смешиваются с этанолом и линейным диалкиловым эфиром и дополнительно повышают теплотворную способность дизельного топлива по изобретению.

      Годятся также компоненты топлива для двигателей с искровым зажиганием, в частности гексан и петролейный эфир, в частности, в качестве ускорителей горения.

      В предпочтительном варианте реализации дизельное топливо согласно изобретению на основе этанола содержит от примерно 60 до примерно 80% (об./об.) этанола, от примерно 2,5 до примерно 15% (об./об.) линейного диалкилового эфира, а также их смесей и от примерно 15% до примерно 25% (об./об.) ускорителя горения.

      В частности, дизельное топливо согласно изобретению на основе этанола содержит от примерно 65 до примерно 75% (об./об.) этанола, от примерно 2,5 до примерно 12,5% (об./об.) линейного диалкилового эфира и от примерно 17,5 до примерно 22,5% (об./об.) ускорителя горения.

      В высшей степени предпочтительном варианте реализации дизельное топливо по изобретению на основе этанола содержит примерно 75% (об./об.) этанола, примерно 5% (об./об.) линейного диалкилового эфира и примерно 20% (об./об.) ускорителя горения.

      Если ускоритель горения не используется, дизельное топливо согласно изобретению на основе этанола предпочтительно содержит примерно 70% (об./об.) этанола и примерно 30% (об./об.) линейного диалкилового эфира.

      Пример 1 (сравнительный пример)

      Запаздывание зажигания и скорость горения традиционного коммерческого топлива Etamax D измеряли усовершенствованным анализатором запаздывания зажигания топлива (AFIDA) фирмы ASG, Neusäß (US 2007/0083319) (см. фиг.1). Давление впрыска составляло 800 бар, температура в камере - 600°C, давление в камере - 50 бар, длительность впрыска - 600 мс и количество впрыска - 22 мг.

      Запаздывание зажигания составляло около 25 мс, другими словами, никакого зажигания не происходило.

      Пример 2

      Дизельное топливо согласно изобретению на основе этанола, приведенное ниже, было испытано аналогично примеру 1 (фиг.2)

      Таблица 1
      Этанол (абсолютный) [%(об./об.)] Диалкиловый эфир [%(об./об.)] Ускоритель горения [%(об./об.)] Запаздывание зажигания [мс]
      1 70 Диоктиловый эфир 10 Метиловый эфир пальмового масла 20 7,5
      2 70 Дидециловый эфир 10 Метиловый эфир соевого масла 20 7,8
      3 75 Дилауриловый эфир 5 Метиловый эфир соевого масла 20 7,8

      Запаздывание зажигания уменьшилось по сравнению с уровнем техники (Etamax D) (у Etamax D >25 мс). Кроме того, значительно повысилась скорость горения.

      Пример 3

      Дизельное топливо согласно изобретению на основе этанола, указанное ниже, испытывалось аналогично примеру 1 (фиг. 3).

      Таблица 2
      Этанол (абсолютный) [%(об./об.)] Диалкиловый эфир [%(об./об.)] Ускоритель горения [%(об./об.)] Запаздывание зажигания [мс]
      1 70 Диоктиловый эфир 10 Метиловый эфир рапсового масла20 7,5
      2 70 Дидециловый эфир 10 Метиловый эфир рапсового масла20 7,8
      3 70 Дилауриловый эфир 10 Метиловый эфир рапсового масла20 7,8

      В сравнении с предшествующим уровнем техники (Etamax D) запаздывание зажигания снизилось (у Etamax D >25 мс). Кроме того, значительно повысилась скорость горения. Давление повышается, и следовательно, скорость горения выше, когда используется дидециловый эфир (2) и дилауриловый эфир (3), в сравнении с диоктиловым эфиром (1).

      Пример 4

      Аналогично примеру 1, проводили измерения на этанольных аддитивных смесях, с 70% (об./об.) этанола и 30% (об./об.) эфира. Таким образом, были определены следующие запаздывания зажигания:

      Дибутиловый эфир >15 мс
      Дигексиловый эфир 8,5 мс
      Диоктиловый эфир 7,9 мс
      Этиленгликоля диэтиловый эфир >15 мс
      Формальдегида диэтилацеталь, 99,7% >15 мс
      Тетрагидрофуран безводный, 99% >15 мс
      Диметоксиметан, 98%> >15 мс
      н-Бутилэтиловый эфир, 99% >15 мс
      Бутилэтиловый эфир, 99% >15 мс
      Ди-трет-бутилпероксид [2%] >15 мс
      Деканол 12,5 мс
      ТГФ >15 мс

      Этот пример показывает, что (факультативно) без ускорителя горения можно полностью обойтись.

      1. Дизельное топливо на основе этанола, включающее от 60 до 80% (об./об.) этанола (абсолютного), от 2,5 до 20% (об./об.) линейного диалкилового эфира с длиной цепи от 10 до 40, а также их смесей, и от 15 до 30% (об./об.) ускорителя горения, где ускоритель горения представляет собой FAME.

      2. Дизельное топливо по п.1, отличающееся тем, что линейный диалкиловый эфир присутствует в количестве от 2,5 до 10% (об./об.), предпочтительно в количестве от 2,5 до 5% (об./об.).

      3. Дизельное топливо по п.1, отличающееся тем, что ускоритель горения присутствует в количестве от 15 до 25% (об./об.).

      4. Дизельное топливо по п.1, отличающееся тем, что FAME является FAME согласно DIN EN 14214 (2004).

      5. Дизельное топливо по п.4, отличающееся тем, что FAME согласно DIN EN 14214 (2004) является метиловым эфиром рапсового масла, метиловым эфиром соевого масла или метиловым эфиром пальмового масла.

      6. Дизельное топливо по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что этанол присутствует в количестве от 65 до 80% (об./об.), предпочтительно в количестве от 70% до 80% (об./об.).

      www.findpatent.ru


      Смотрите также