ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура топливного баланса и тенденции его развития из "Использование природного газа и других альтернативных топлив в дизельных двигателях" Направления дальнейшего развития энергетических установок с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) во многом зависят от перспектив использования в них различных энергоносителей. Сырьевой базой для получения сушест-вуюших и перспективных топлив для ДВС являются невозобновляемые источники энергии — полезные ископаемые (нефть, газ, уголь и др.) и возобновляемые источники энергии (древесина, биомасса, сельскохозяйственные и бытовые отходы и др.) [1.1—1.4]. [c.7] В настояшее время основная часть моторных топлив производится из полезных ископаемых, преимушественно из нефти. Среди различных видов транспорта (воздушного, морского, речного, железнодорожного и т.д.) ее роль особенно велика в автотранспорте, на потребности которого расходуется более 50 % от обшего количества добытой нефти [1.5]. Однако из-за ограниченности запасов нефти все большее применение находят и другие виды топлива. Для оценки перспектив использования в ДВС различных топлив необходимо рассмотреть основные тенденции развития топливного баланса. [c.7] Современная структура топливно-энергетического баланса в значительной степени определяется заметным истощением запасов нефти и продолжающимся ростом мировых цен на нефть, превысивших уровень 60 долл. США за баррель (158,987 л). Мировые ресурсы разведанных месторождений составляют около 150 млрд т нефти, из них в странах бывшего СССР — примерно 10 млрд т, или около 7 % мировых запасов нефти [1.10]. Россия добывает около 10 % от мирового производства нефти [1.9]. Основными поставщиками жидких углеводородов на мировой рынок являются страны Ближнего Востока (Ирак, Саудовская Аравия, Иран), обладающие наибольшими сырьевыми ресурсами (рис. 1.2) [ 1. И ]. В настоящее время в мире ежегодно добывается около 3 млрд т нефти. При сохранении такого уровня добычи нефти ее запасов может хватить примерно на 50 лет. Причем из-за роста спроса на нефть будет непрерывно нарастать ее дефицит, который к 2025 г достигнет 16 млн баррелей в день (рис. 1.3). В Российской Федерации ситуация осложняется прогнозируемым падением добычи нефти после 2010 г. К этому времени Россия будет испытывать дефицит нефтепродуктов в размере до 10 млн т в год [1.5]. В то же время добыча каменного угля и природного газа в период до 2020 г будет увеличиваться (рис. 1.4) [1.8, 1.12-1.13]. [c.8] Как отмечено выше, перспектива развития топливного баланса России на период до 2010 г. характеризуется сравнительно небольшим приростом общего объема добычи и переработки нефти и значительным увеличением потребления моторных топлив, что приведет к их дефициту. Особенно остро стоит проблема дефицита дизельного топлива, усугубляемая продолжающейся дизелизацией автомобильного транспорта. Поэтому нефтеперерабатывающая промышленность развивается в направлении увеличения выработки светлых нефтепродуктов (бензинов, керосинов, дизельных и реактивных топлив) при незначительном увеличении обшего объема переработки нефти. Такое развитие отрасли возможно за счет углубления переработки нефти, т.е. более полного использования фракций нефти при производстве моторных топлив. [c.13] Тенденция углубления переработки нефти отмечается на протяжении всей истории развития отрасли в России. Если в 1970-х гг. основная масса дизельного топлива вырабатывалась на основе продуктов прямой перегонки нефти, а доля вторичных продуктов каталитического крекинга составляла 5—15 %, то в настояшее время доля вторичных продуктов в дизельном топливе возросла на отдельных заводах до 40—50 % [1.2, 1.17—1.18]. В 1993 г. глубина переработки нефти составляла 63,3 %, а к 2010 г. планируется довести ее до уровня 80-83 % [1.19]. [c.13] В основе структуры баланса производства жидких топлив лежит естественное содержание топливных фракций в нефти. Относительное содержание топливных фракций в сырой нефти среднего состава - бензиновых, керосиновых, дизельных и остаточных (мазута) - составляет 27,10,25 и 38 % соответственно [1.20]. В то же время доля потребления дизельных топлив достаточно высока и в настояшее время составляет около 40 % от обшего ресурса моторных топлив. При этом доля потребления автомобильных бензинов равна примерно 35 % [1.21]. Поэтому для более полного использования фракций нефти и, следовательно, для увеличения выпуска моторных топлив желательно применять в дизелях не только традиционные нефтяные топлива, но и топлива, содержащие легкие и тяжелые нефтяные фракции, обычно не используемые при производстве дизельных топлив. [c.13] Сопоставление представленных выше данных о содержании в нефти дизельных фракций и потреблении дизельного топлива свидетельствует о необходимости расширения его ресурсов и целесообразности применения в дизелях других видов топлив. Такое расширение диапазона применяемых топлив возможно при использовании дизелей, способных работать на различных нефтяных и альтернативных топливах. Обеспечение многотопливности двигателей позволяет более полно перерабатывать содержащиеся в сырой нефти фракции. Бензиновые и дизельные двигатели используют до 54 % нефтяных фракций, а применение многотопливных двигателей позволяет использовать до 71 % добываемого из сырой нефти тогшива [1.23—1.24]. При этом использование бензиновых фракций в дизеле более экономично, чем в бензиновом двигателе с принудительным воспламенением, у которого степень сжатия ограничивается возможностью возникновения детонационных процессов, а па режимах с частичными нагрузками применяется неэкономичное количественное или смешанное регулирование. В среднем, в зависимости от типа дизеля, эксплуатационный расход бензина в многотопливных дизелях понижается на 25—50 % по сравнению с расходом его в бензиновых двигателях [1.2]. [c.14] Проблема обеспечения работы двигателей на альтернативных топливах тесно связана с задачей расширения и наиболее рационального использования топливных ресурсов. Это обусловлено возможностью более гибкого приспособления двигателей к изменяющемуся топливному балансу, определяемому добычей нефти, потреблением различных ее фракций, затратами на производство и транспортировку различных нефтепродуктов, использованием природного газа и продуктов его переработки, а также альтернативных топлив из каменного угля, горючих сланцев, биомассы и других сырьевых ресурсов. Решение проблемы многотопливности двигателей позволяет обеспечить их бесперебойную и мобильную работу в условиях дефицита того или иного вида топлива, что особенно важно для двигателей транспортного назначения. Применение таких двигателей в автомобильной технике увеличивает запас хода транспортного средства на 25-30 % [1.25]. [c.14] Примечание. — нет данных. [c.15] Проведенный анализ показывает, что наиболее зависим от поставок нефти именно транспортный сектор экономически развитых стран мира в Европе из нее вырабатывается 98 % моторных топлив. Причем 80 % всей импортируемой в Европу нефти, поступает из политически нестабильного Ближневосточного региона. Таким образом, в связи с непрерывным увеличением цен на нефтепродукты, истощением запасов нефти в США и странах Европы, а также непредсказуемостью политической и, соответственно, экономической ситуации в странах Ближнего Востока возникает все более острая необходимость реконструкции топливно-энергетического баланса в направлении замещения нефти другими энергоносителями, вырабатываемыми из альтернативных сырьевых ресурсов. [c.16] Вернуться к основной статье