موضوع : LNG & LPG & GTL

 
فهرست

چکیده

مقدمه ( تاریخچه ی استفاده از سوخت طبیعی در جهان _ تاریخچه ی استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده در ایران )

ةکنولوژی تبدیل گاز طبیعی به فراورده های مایع (GTL )

نحوه ی به وجود آمدن GTL

ویژگی های فناوری GTL برای ایران

مزایای فرآورده های تولیدی از گاز طبیعی GTL

مزایای اقتصادیGTL

مزایای زیست محیطی GTL

نتیجه گیری و ارائه ی چند پیشنهاد

گاز مایع ( LPG )

معایب LPG

انتشار گازهای آلاینده

گاز طبیعی مایع ( LNG )

اجزای سیستم خودروهای با سوخت LNG

مزایای استفاده از LNG

معایب استفاده از LNG

آینده ی تجارت گاز مایع LNG

منابع و ماخذ



چکیده :

فناوري تبديل گاز طبيعي به فراورده‌هاي مايع ( GTL ) به فرايندي اطلاق ميگردد كه در آن بتوان، گاز طبيعي را به فراوردههاي با ارزشي از جمله: متانول، دي متيل اتر و ساير فرآورده‌هاي ميان‌تقطير (مانند گازوئيل و نفت سفيد) تبديل نمود. که شامل مراحل زیر میباشد :

1-خالص سازي گاز

2-توليد گاز سنتز

3-فرايند فيشر- تروپس

4-ارتقا و بالا بردن كيفيت محصول.

مقايسه GTL با نفت خام، حاكي از برتري كيفي فرآورده‌هاي حاصل از تبديل گاز نسبت به فرآورده‌هاي پالايشي نفت خام است. كيفيت بهتر و درجه خلوص بيشتر، از جمله مشخصات توليدات حاصل از GTL است .

در راستای افزایش سرعت رشد GTL کشورهای وارد کنندهی نفت خصوصا کشورهايي که داراي مخازن نامحدود گاز طبيعي هستند براين باورند که بتوانندبا استفاده از GTL در دراز مدت وابستگي خودرا به واردات نفت کاهش دهند.

GTL اقتصادي به دليل توليد سوختهاي پاک باحداقل آلايندهاي زيست محيطي مي تواند گامي مثبت در جهت محيط زيست سالم محسوب شود.

ازويژگي هاي اجراي پروژه هاي GTL در ايران اين است که صرفــنظرازسهم ايران درسازمان کشورهاي صادرکننده(اوپک) مي توان از مايـعات ميان تقطيري براي مصارف داخلي به جاي نفت خام بهره برد .



گاز مایع LPG عمدتاً از دو ترکیب هیدروکربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C4H10, C3H8 تشکیل شده است.

LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مایع تبدیل می شود.

از مزایای LPG شامل در دسترس بودن ، ایمنی ، نیاز به تغییرات جزیی در موتور خودروها و بازدهی مناسب سوخت میباشد .

در مقایسه با بنزین، LPG دارای محتوای انرژی (energy content) کمتر است



گاز طبيعي چنانچه در فشار اتمسفر تا دماي F º260- سرد شود، به حالت مايع تبديل مي شود. LNG شامل بيش از 95 درصد متان و درصد کمي اتان و پروپان و ساير هيدروکربورهاي سنگين تر است.

LNG تا حد 100 درصد متان خالص نيز قابل دستيابي است.

بسياري از مردم به استفاده از مواد در دماهاي پايين عادت نداشته لذا نياز به آموزش خاصي در زمينه استفاده از سوخت در دماي خيلي پايين هست.

در ايستگاههاي سوخت گيري خطوط انتقال گاز از مخزن به خودرو ( شامل لوله ها شيرآلات و وسايل اندازه گيري) جهت انتقال LNG در حالت مايع بايد پيش از شروع ، سوخت تا دماي ºF 260- سرد شوند در غير اينصورت منجر به تبخير بخشي از سوخت مي شود.

-تاريخچه استفاده از سوخت گاز طبيعي در جهان :

تاريخچه استفاده از گاز طبيعي شايد از آغاز مطابق با ارائه نظريه دكتر ن.اتو در رابطه با سيكل ترموديناميكي موتورهاي احتراق داخلي جرقه اي بوده كه وي نظريه مربوط به تئوري كاركرد اين موتورها در سال 1876 ارائه نمود و 2 سال بعد اولين موتور ساخته شده خود را در سال 1878 در نمايشگاه بين المللي پاريس به جهانيان معرفي نمود.
با توسعه تكنولوژي بشر و فراهم نمودن سوخت هاي مايع به واسطه سهولت ذخيره سازي آنها استفاده از گاز طبيعي فشرده به بوته فراموشي كشيده شد تا اينكه در طي بحبوحه جنگ دوم جهاني واسطه كمبود منابع نفتي جهت به حركت در آوردن ماشين هاي جنگي آلمان سوخت گاز طبيعي مجدداً مورد استفاده قرار گرفت .

استفاده از اين گاز به واسطه فراواني سوخت هاي مايع مجدداً تا دو دهه به تعويق افتاد، تا اينكه به واسطه بحران نفتي 1974 دنيا استفاده از اين سوخت جايگرن بواسطه مسائل اقتصادي ، زيست محيطي و فني و موتوري مورد توجه قرار گرفت و امروزه به صورت گسترده به عنوان سوخت خودروها كاربرد پيدا كرده است .



- تاريخچه استفاده از سوخت گاز طبيعي فشرده در ايران :

تاريخچه استفاده از سوخت گاز طبيعي فشرده در ايران به سال 1356بر ميگردد كه در آن سال 1000 دستگاه تاكسي پيكان در شهر شيراز به اين نوع سوخت مجهز شده و دو جايگاه سوختگيري نيز ساخته شدند . يك سال بعد در شهر مشهد 600 دستگاه تاكسي به اين نوع سيستم سوخت مجهز شده و يك جايگاه سوختگيري نيز افتتاح گرديد.

پس از پيروزي انقلاب در سال 1370 شركت واحد موتور وابسته به شركت اتوبوسراني تهران تعدادي از اتوبوس هاي خود را به اين نوع سوخت مجهز شود و سپس در سال 1378 همزمان با تغيير الگوي سوخت كشور توسط دولت در جهت استفاده از گاز طبيعي فشرده به عنوان مناسبترين سوخت جايگزين بنزين ، استفاده از اين سوخت مورد توجه قرار گرفت و قراردادهاي متعددي در زمينه تبديل سوخت خودروهاي كشور و احداث جايگاه هاي سوخت رساني انجام گرفت.

تكنولوژي تبديل گاز طبيعي به فراورده هاي مايع(GTL)

فناوري تبديل گاز طبيعي به فراورده‌هاي مايع(Gas to Liquids)، به فرايندي اطلاق مي­گردد كه در آن بتوان، گاز طبيعي را به فراوردههاي با ارزشي از جمله: متانول، دي متيل اتر و ساير فرآورده‌هاي ميان‌تقطير (مانند گازوئيل و نفت سفيد) تبديل نمود. اين فناوري هر چند بيش از ۷۰ سال قدمت دارد، ولي در مقياس تجاري، هنوز در ابتداي راه توسعة خويش قرار دارد.

فناوري تبديل گاز به فراورده‌هاي مايع براي بسياري از توسعه دهندگان عمدة اين تكنولوژي مانند شل، ساسول، اكسان‌موبيل و سنتروليوم شناخته شده است. اما تعداد واحدهاي بزرگ تجاري در جهان در اين زمينه بسيار محدود است و امروزه مقدار كمي از منابع مالي مؤسسات بزرگ به اين امر اختصاص يافته است. با اين حال در سال‌هاي اخير، توجه زيادي به كاربرد اين فناوري براي استفاده ا منابع گازي شده است.



فرايند تبديل گاز طبيعي به فراورده هاي مايع شامل 4 مرحله است:

1-خالص سازي گاز



2-توليد گاز سنتز (مخلوط منواكسيد كربن و هيدروژن)

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق ميشود كه محتوي منوكسيدكربن و هيدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند.

گاز سنتز مادة اوليه بسيار با ارزشي جهت توليد مواد متنوع شيميايي ميباشد. با استفاده از اين گاز و فرايندهاي مختلف، ميتوان مواد متنوع شيميايي را توليد نمود كه بسته به روش توليد آن نسبت‌هاي مختلف هيدروژن به منوكسيدكربن به دست مي­آيد. همچنين در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرايندي كه گاز در آن مورد استفاده قرار ميگيرد، نسبت‌هاي مختلف لازم است.



3-فرايند فيشر- تروپس

در اين فرايند گاز سنتز به مولكول‌هاي بنزيني در گستره تبديل ميشود. در اصل اين واكنش اوليگومريزاسيون منوكيسدكربن به وسيلة هيدروژن جهت تشكيل محصولات آلي ميباشد.



4-ارتقا و بالا بردن كيفيت محصول.



نحوه ی به وجود آمدن GTL :

در ابتدا گاز طبیعی به عنوان خوراک باید تحت فرایندهایی ، خالص سازی شود و از ناخالصی هایی که موجب صدمه زدن به کاتالیست های گوناگون می شود ، زدوده شود .

در ضمن ، اکسیژن هم از هوا گرفته می شود و سپس اکسیژن و گاز طبیعی همراه با بخار ، وارد راکتور خاصی می شود که بدین منظور ساخته شده است . در این مرحله گاز طبیعی ، اکسیژن و بخار تبدیل به گاز سنتز می شوند که مخلوطی از مونو اکسید کربن و هیدروژن است ، در مرحله ی فیشر – تروپس ، گاز سنتز تبدیل به مایعات هیدروکربنی می شود . سپس گاز سنتز به پارافینهایی با زنجیره ی طولانی ، الفین سبک و واکس با وزن مولکولی بالا تبدیل می شود . میزان تولید ، به کاتالیست مورد استفاده و همچنین شرایط عملیات در راکتور بستگی دارد .

و در مرحله ی پایانی ، باید عملیات اضافی دیگری بر فراورده ی تولید شده در فرایند فیشر - تروپس انجام شود تا به فراورده های نهایی تبدیل شود و غالبا به علت محدودیت کاتالیست مورد استفاده ، عموما نیاز به واحدهای هیدرو کراکینگ براگی شکست مولکولهای سنگین به مولکولهای سبکتر وجود دارد .



ويژگي هاي فناوري GTL براي ايران :

در دهه اخير، مخازن گــازي مـتمرکز، عظيم و متعددي در آب هاي خليج فارس و در مناطق جنوبي ايران کشف شده اند.بسياري از اين ميدان ها، هنگام فعاليت هاي اکتشافي شرکت ملـي نفت ايران و شرکت هاي بين المـلـلي خـارجـي براي يافتن مـيـدان هاي نفتي جديد به اثبات رسيده اند.هم اکنون احتمال اکـتـشـاف هاي جــديـد ديگري از مخازن گازي متمرکز در نواحي خشک و در آب هاي درياي خزر و خليج فارس، وجود دارد.

بهـــره گــيري از فناوري GTL براي تحرک بخشيدن به صادرات گاز و توليد محصـولات سوختي با کيفيت بالا از جمله هدف هايي است که ايران نبايد حـتـي يـک لـحـظه از آن غافل باشد. واقع شدن اين ميدان هاي گازي نزديک به آبراه ها و در فاصله کمي از خشکي يکي از عواملي است که پروژه هاي صــادراتي گــاز طبيعي را به شکل GTL و LNG اقتصادي مي کند. يکي ديگر ازويژگي هاي اجراي پروژه هاي GTL در ايران اين است که صرفــنظرازسهم ايران درسازمان کشورهاي صادرکننده(اوپک) مي توان از مايـعات ميان تقطيري براي مصارف داخلي به جاي نفت خام بهره برد؛ازاين روبه همان ميزان،نفت خام صادراتي ودرآمد ملي افزايش مي يابد.سهم تخصيصي ازسوي اوپک براساس توليدات کشورهاي عضو اوپک تـعيين مي شــود؛ از اين رو اگر ايران بتواند توليدات نفت خام خود را از اين طريق افزايش دهد، سهم آن نيزبيشتر از ميزان صادرات کنوني خواهد بود. از لحاظ مقدار، توليد هر بشکـه محصولات فناوري GTL دو بشکه نـفـت خـام براي صـادرات را در پي دارد. بنابراين با توجه به روند روبه رشد مصرف آينده محصولات سوختي براي ايران،استفاده از GTL لازم و ضروري به نظر مي رسد.



مزاياي فرآورده‌هاي توليدي از گاز طبيعي (GTL):

مقايسه GTL با نفت خام، حاكي از برتري كيفي فرآورده‌هاي حاصل از تبديل گاز نسبت به فرآورده‌هاي پالايشي نفت خام است. كيفيت بهتر و درجه خلوص بيشتر، از جمله مشخصات توليدات حاصل از GTL است كه در جدول شمارة 1 آورده شده است.

برش‌هاي نفتاي حاصل از GTL، به‌دليل عدد ستان پايين نسبت به خوراك پالايشگاهي، مواد مناسب‌تري براي واحدهاي توليد اتيلن در واحدهاي پتروشيمي به‌شمار مي‌روند.

جدول شماره 1- مقايسه كيفي فرآورده‌هاي حاصل از پالايش نفت خام

( WIT ) و فرآيند GTL :





سوخت جت حاصل از فرآيند GTL ، شامل مقدار كمي مواد آروماتيكي است كه احتراق مناسب و استارت خوب موتور را امكان‌پذير مي‌نمايد.

نفت سفيد حاصل از فرايند GTL كه در بردارندة مواد پارافينيك نيز هست، به دليل وجود مواد كاهنده دود، سوخت بسيار مناسبي به حساب مي‌آيد. لازم به ذكر است كه در مقايسه با هيدروكربورهاي پايه نفتينيكي و آروماتيكي، هيدروكربورهاي پارافينيكي داراي توانايي احتراق بهتري هستند.

نفت گاز پارافينيك حاصل از فرآيند GTL داراي عدد ستان بالا است و به دليل عدم وجود مواد آروماتيكي، سوخت مناسبي به‌شمار مي‌رود. مقايسه نفت گاز حاصل از فرآيند GTL با نفت گاز مصرفي در بازار آمريكا نشان‌دهندة كاهش 30درصدي اكسيد نيتروژن، 46درصدي منواكسيد كربن و 38درصدي هيدروكربورها در نفت گاز حاصل از فرآيند GTL است.

حذف مواد مسموميت‌زاي گوگردي در نفت گاز حاصل از نفت خام، نيازمند طراحي سيستم‌هاي جذب‌‌كنندة مواد آلاينده‌اي، همچون اكسيد نيتروژن و هيدروكربورهاي اشباع شده است؛ لذا پيش‌بيني مي‌شود كه در آينده، تقاضاي نفت گاز بدون گوگرد توليدي به روش GTL افزايش يابد .

هيدروكربورهاي اشباع‌شده حاصل از فرآيند GTL ، كاربردهاي ديگري از جمله در زمينه روغن‌هاي روان‌كننده دارند. توليدات XHVI شركت شل كه از واحدهاي GTL در مالزي ( Bintulu ) به پالايشگاه‌هاي ژاپن ( Yakkaichi ) حمل مي‌شود، پايه بسياري از توليدات اين پالايشگاه به‌شمار مي‌رود. با تركيب افزودني‌هاي لازم در اين پالايشگاه، انواع مختلفي از روغن‌هاي روانساز صنعتي براي كاربردهاي مختلف توليد مي‌گردد.

با توجه اين مطلب، فرآورده‌هايي همچون نفت سفيد و نفت‌گاز حاصل از فرايند GTL ، به دليل محتواي كم گوگرد و مواد آروماتيكي، همسويي بهتري با محيط زيست دارند. بعلاوه، هيدروكربوهاي اشباع‌شده (پارافين‌ها) حاصل از اين فرآيند، همانند واكس‌ها و روغن‌هاي روانساز، با توجه به كيفيت مطلوب آنها، داراي ارزش افزودة بالايي در توليد ديگر فرآورده‌ها هستند. با اين حال، هنوز تقاضا براي محصولات آن محدود است.



مزاياي اقتصادي GTL :

در اروپا و آمريکا با توجه به اثبات مزاياي استفاده از GTL در بازارهاي جهاني تحقيقات وسيعي درخصوص زمينه ها و فرصتهاي سرمايه گذاري در حال انجام است.خصوصا"در سالهاي اخير انگيزهاي فراواني به رشد حرکت GTL سرعت بيشتري بخشيده است.در اين راستا کشورهاي وارد کننده نفت خصوصا" کشورهايي که داراي مخازن نامحدود گاز طبيعي هستند براين باورند که بتوانندبا استفاده از GTL در دراز مدت وابستگي خودرا به واردات نفت کاهش دهند.اگر چه هنوز استفاده از تکنولوژي GTLدر جهان گسترش زيادي نيافته و در مقياس تجاري هنوز در آغاز راه توسعه قرار دارد اما سرمايه گذاري قابل توجه کشورهاي صاحب منابع گاز همانندقطر،براي استفاده ازاين فناوري نشانگر سود آوري واقتصادي بودن اين فنآوري درآينده ايي بسيار نزديک خواهد بود.براساس اظهارات مدير اجرايي پروژه Smds کمپاني شل استفاده از تکنولوژي بالا خصوصا"در نحوه عملکرد کاتاليست و نيز اقتصادي بودن مقياس طرح به کم شدن هزينه ها در حدود 50 هزار دلار در هر بشکه از ظرفيت طراحي در روز خواهد انجاميد.يعني هزينه اجراي تاسيسات پيشنهادي براي يک کارخانه GTL با 154هزار بشکه مايعات ميان تقطيري با کيفيت بالا مانند نفت سفيد و گازوئيل حدود هفت ميليارد دلار مي باشد(در برخي از مراجع به 23000هزار دلار يا حتي 20000هزار دلار در هر بشکه از ظرفيت طراحي در روزنيز اشاره مي كنند كه اين مراجع بدون در نظر گرفتن هزينه هاي جانبي مانند تامين آب، برق،بخاروحتي هزينه هاي ناشي از افزايش جديد قيمتها مي باشد.) ضمناً اين تكنولوژي به سرعت در حال رشد و كاهش هزينه است. با توجه به اينکه قيمت گاز سرچاهي تقريبا" نيم دلار براي هر ميليون BTU ارزش حرارتي در اغلب بازارهاي جهاني براي قراردادهاي طولاني مدت بالاي 10 سال مي باشد. بنابراين ساخت يک کارخانه GTL با 154 هزار بشکه مايعات ميان تقطيري در روز حتي در سطح قيمت نفت خام در حدود 15 دلار در هر بشکه سرمايه گذاري خوبي خواهد بود.البته به شرط اينکه امکان دستيابي به منابع گازي براي مدت 20 سال يا حداقل به ميزان 112ميلياردمتر مکعب گاز وجود داشته باشد.

مزاياي زيست محيطي GTL :

بنابراين براي کشورهاي دارنده اين منابع از جمله ايران سرمايه گذاري در تکنولوژي GTL علاوه بر پيدا کردن بازارهاي جديد اقتصادي به دليل توليد سوختهاي پاک باحداقل آلايندهاي زيست محيطي مي تواند گامي مثبت در جهت محيط زيست سالم محسوب شود.نتايج آزمايشها روي سوخت گازوئيل به دست آمده به روش تقطير مايعات در فرآيند مربوط به کمپاني Sasol در انستيتو تحقيقاتي در سان آنتونيو تگزاس نشان دهنده بهبود از نظر آلايندهاي منتشر شده در محيط زيست است.اگر ميزان آلاينده ها در گازوئيل معمولي را 100فرض کنيم اين آلايندها در هيدرو کربنهاي نسوخته 59 درصد،منواکسيد کربن 33%،ذرات Nox 28%وذرات معلق21%کاهش مي يابند.بنابراين استفاده از تکنولوژي GTL به عنوان فرآيندي که محصولاتي با حداقل آلايندهاي زيست محيطي توليد مي کند ضروري به نظر مي رسد.

نتيجه گيري وارائه چند پيشنهاد :

وجود مخازن عظيم گازي يکي از عوامل اساسي در اقتصادي بودن يک طرح GTL مي باشد.کشور ما به اين دليل که به عنوان دومين دارنده ذخاير گازي جهان شناخته شده است و حدود 16%ذخاير کل جهان را دراختيار دارداز موقعيت ايده آلي در زمينه GTL برخوردار است.در حدود دو سوم ماشين آلات ومخازن مورد کاربرد در يک واحد توليد GTL رادر صنايع نفت وگازايران مي توان يافت.درضمن وجود نيروي انساني آموزش ديده با دانش فني بالا در کشورمان مي تواند هزينه هاي عملياتي يک واحد توليد GTL را به ميزان قابل ملاحضه ايي در قياس با ديگر نقاط جهان کاهش دهد. اين اعتقاد که انجام مهندسي فرآيندپروژهاي GTL در ايران با قيمتي کمتر از عرف جهاني امکان پذير است کاملا صحيح مي باشد.يکي از کليدي ترين عوامل موفقيت در شکل دهي وتوسعه صنعت گاز پيشرفته، اهميت دادن به سرمايه گذاري مادي ومعنوي در بخش تحقيق و توسعه مي باشد.معمولا"نتيجه تحقيقات بسيار بيشتر ازسرمايه گذاري اوليه آن است ومزاياي بسيار زيادي به دنبال دارد.توجه به فناوريهاي جديدوتحقيق وتوسعه براي افزايش برداشت از مخازن وتوليد هر چه بيشتر در سطوح بين المللي،اصلي ترين مسير حرکت کشور رابايدتشکيل دهد.بنابراين فنآوريهاي گاز، محصول صادراتي مهمي به شمار مي آيد و همچنين مي تواند يک محرک قوي براي همکاريهاي بين المللي وتعيين موقعيت استراتژيک كشور باشد.پالايشگاه فجر با توجه به نزديكي به حوزهاي غني از گازنار،كنگان وپارس جنوبي و همچنين نزديك بودن اين ميدانهاي گازي به دريا،ساخت كارخانهGTL در نزديكي اين پالايشگاه را كاملا" اقتصادي مي كند.از طرفي برنامه هاي كه براي ساخت كارخانه GTL در فاز 14مجتمع گازي پارس جنوبي در نظر گرفته شده است با جديت بيشري پي گيري شود.بهره گيري از فناوري GTL براي تحرك بخشيدن به صادرات گاز و توليد محصولات سوختي با كيفيت بالا از جمله هدفهايي است كه ايران نبايد حتي يك لحظه از آن غافل باشد.



گاز مایع ( LPG , Liquefied Petroleoum Gas ) :

گاز مایع که بصورت مخفف LPG نامیده می شود معمولاً عمدتاً از دو ترکیب هیدروکربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C4H10, C3H8 تشکیل شده است. بوتان خود شامل دو ترکیب ایزوبوتان و نرمال بوتان است. LPG که معمولاً در برخی نقاط دنیا به نام ترکیب عمده آن، پروپان، نیز شناخته می شود بعنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه و تولید گاز طبیعی و پالایش نفت خام تولید می شود. LPG در آمریکا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هیدروکربنهای سنگین و مقدار کمی نیز اتان و پروپلین تشکیل شده است. گاز مایع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلی زیان آور نیست ولی در صورتیکه حجم زیادی از آن استشمام گردد باعث بیهوشی خواهد شد. به منظور آگاهی از نشت گاز مایع ترکیبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتیل مرکاپتان" و "متیل مرکاپتان" به گاز مایع افزوده می شود. خواص مهم این سه ترکیب در جدول زیر درج شده است:


عدد اکتان موتور MON
ارزش حرارتی BTU
چگالی
نقطه جوش
وزن مولکولی
ترکیب

97.1
21500
0.5077
-42
44.1
پروپان

97.6
21090
0.5631
-11.7
58.1
ایزوبوتان

89.6
21140
0.5844
-.5
58.1
نرمال بوتان



LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مایع تبدیل می شود. بنابراین نگهداری و حمل و نقل این محصول به سادگی امکان پذیر است. البته ترکیبات LPG برای مکانهای مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. برای مثال گاز مایع ارائه شده به مصرف کنندگان در ایران در فصول مختلف بین (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکیبات سنگین تر مثلاً پنتان دارد. به علت کیفیت سوخت گاز مایع LPG و کاهش انتشار آلاینده ها، استفاده از این سوخت در جهان به صورت فزاینده ای مورد توجه بوده و در کشورهای مختلف مانند ایتالیا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امریکا، انگلیس استفاده از این سوخت جایگزین مورد حمایت و تشویق دولتها می باشد.


مزایای LPG شامل در دسترس بودن ( درکشورهای تولید کننده)، ایمنی، نیاز به تغییرات جزیی در موتور خودروها و بازدهی مناسب سوخت می باشد. جهت مایع نمودن، این گاز در فشار حدود 8 تا 10 اتمسفر در مخازن فلزی با استحکام مناسب ذخیره می شود. چون این مخازن مجهز به شیر قطع جریان در صورت نشت از خطوط انتقال سوخت هستد استفاده از آنها ایمن تر از بنزین می باشد.


LPG به موتور محفظه احتراق به صورت بخار وارد می شود، لذا روغن را از دیواره سیلندرها نمی شوید، یا در شرایط سرد بودن موتور، روغن را رقیق نمی کند. همچنین، مواد آلاینده مانند اسید سولفوریک، یاذرات کربن را وارد روغن موتور نمی نماید.


بنابراین موتورهایی که با سوخت گاز مایع کار می کنند هزینه تعمیرات و نگهداری کمتری خواهند داشت. چون LPG دارای عدد اکتان بالا حدود (RON=105) می باشد قدرت موتور یا بازدهی سوخت بدون افزایش ضربه در موتور، با افزایش ضریب تراکم قابل افزایش است.

معایب LPG:

در مقایسه با بنزین، LPG دارای محتوای انرژی (energy content) کمتر است، لذا مخزن سوخت باید بزرگتر از مخزن بنزین بوده و بعلت اینکه مخزن تحت فشار می باشد سنگین تر خواهد بود و هزینه خودروهای با سوخت LPG بین 2000 –1000 دلار گرانتر از خودروهای بنزینی می باشد. البته قیمت LPG در سطح جهانی تقریبا" مشابه قیمت بنزین است.


با توجه به اینکه گاز مایع بعنوان محصول فرعی پالایشگاههای گاز و نفت تولید می شود لذا فراوانی منابع آن کاملاً محدود است. لذا بعنوان راه حل اساسی در کاهش الودگی و جایگزینی سوخت در بسیاری از نقاط جهان نمی تواند مطرح باشد.


به لحاظ ایمنی، چون گاز پروپان سنگین تر از هواست در صورت نشت، بصورت لکه روی سطح زمین باقی مانده و در آبهای زیرزمینی نیز نفوذ می کند. امکان شعله ور شدن آن روی سطح زمین نیز هست. لذا از این حیث باید در حمل و نقل و حین استفاده، نهایت دقت در جلوگیری از نشت LPG صورت گیرد.

از سایر معایب این سوخت می توان به افت قدرت موتور در موتورهای تبدیلی به میزان 10-15 درصد و عدم توانائی مناسب موتور در عبور از سربالائی ها اشاره نمود.

از سایر معایب این سوخت می توان به افت قدرت موتور در موتورهای تبدیلی به میزان 10-15 درصد و عدم توانائی مناسب موتور در عبور از سربالائی ها اشاره نمود.


در موتورهای تبدیلی اگر موتور به طور مناسب تبدیل نگردیده باشد در تابستانها گاز بصورت خشک سوخته و باعث جوش آمدن موتور می گردد. و در زمستان نیز برای شروع و استارت موتور دارای مشکل بوده و باید با بنزین موتور تبدیلی روشن گردد.


انتشار گازهای آلاینده:

از دیدگاه زیست محیطی استفاده از LPG بصورت استاندارددارای کمترین چرخه حیات انتشار گازهای گلخانه ای در مقایسه با سایر سوختهای تجاری است. پتانسیل کاهش اوزون با استفاده از این سوخت به نصف بنزین کاهش می یابد، همچنین انتشار هیدروکربنهای نسوخته 3/1 اکسیدهای نیتروژن 20%، منواکسید کربن 60% در مقایسه با بنزین کاهش می یابد.



گاز طبيعي مايع (LNG) :

گاز طبيعي چنانچه در فشار اتمسفر تا دماي F º260- سرد شود، به حالت مايع تبديل مي شود. LNG شامل بيش از 95 درصد متان و درصد کمي اتان و پروپان و ساير هيدروکربورهاي سنگين تر است. ساير ترکيبات و ناخالصي هاي گاز طبيعي مانند اکسيژن، آب، گازکربنيک و ترکيبات گوگردي طي فرآيند سرد کردن از گاز طبيعي جدا شده و گاز طبيعي در حالت مايع بدست مي آيد. البته LNG تا حد 100 درصد متان خالص نيز قابل دستيابي است. حجم LNG 600/1 حجم گاز طبيعي و دانسيته آن 42/0 دانسيته آب است. اين ماده، مايعي بي بو، بي رنگ و غير سمي است و نسبت به فلزات يا ساير مواد حالت خورندگي ندارد. LNG وقتي تبخير يا با هوا ترکيب شود در دامنه غلظت 5 تا 15 درصد مي سوزد. LNG يا بخار آن در محيط و فضاي باز حالت انفجاري ندارد. کليه آزمايشات انجام شده و خواص LNG، ايمن بودن اين سوخت را کاملاً تائيد مي کند زيرا نشت مايع LNG يا ابربخارات آن به محض تماس با زمين يا در اثر حرارت محيط به سرعت در هوا تبديل به گاز شده و چون در اين حالت از هوا سبک تر است در محيط پراکنده و منتشر مي شود. LNG در وهله اول براي خودروهاي سنگين ديزلي (HEAVY DUTY VEHICLE) کاربرد دارد. به لحاظ ارزش حرارتي و دانسيته انرژي، مشابه سوخت ديزل (گازوئيل) هست.



LNG در دماي 260ºF- و فشار اتمسفريک در حالت مايع اشباع ( در دماي جوش مايع) است. بنابر اين مانند هر مايع در حال جوش چنانچه در فشار ثابت نگهداري شود (حتي با افزايش حرارت) در دماي ثابت خواهد ماند.
مادام که بخار LNG از مخازن خارج مي شود (boil off)، دماي مخزن ثابت مي ماند.



اجزاء سيستم خودروهاي با سوخت LNG:
از لحاظ انتقال سوخت به موتور، مشابه موتورهاي با سوخت CNG است و سوخت به صورت بخار وارد موتور مي شود. فرق اساسي بين موتورهاي CNG, LNG در نحوه نگهداري و تحويل سوخت است.
مخازن ذخيره LNG دوجداره مي باشند و براي فشار کاري حداکثر تا 230 psi يا 16bar طراحي شده است. اين مخازن داراي لوله و اتصالات لازم براي خارج کردن گاز در صورت افزايش فشار ( با توجه به انتقال حرارت از محيط به مخزن) و يا انتقال سوخت در زمان مصرف هستند. اين مخازن مجهز به سيستم اعلام پايان سوخت گيري (پرشدن مخزن) نيز هستند. موتور خودروها گاز را در فشار 4 الي 9 بار (60-120 psi) مصرف مي کند.

مزاياي استفاده از LNG:
دانسيته انرژي بالاتري نسبت به سوختهاي گازي دارد، زيرا به شکل مايع ذخيره مي شود. مسافت پيمايش بيشتر و وزن کمتر مخازن ذخيره، استفاده از آن را در خودروهاي کوچکترامکان پذير مي سازد. سرعت سوختگيري بالا به نحوي که در خودروهاي بزرگ زمان سوختگيري 4 الي 6 دقيقه مي باشد (10 الي 40 گالن در دقيقه). ارزيابي و کنترل ترکيب سوخت با دقت بالايي امکان پذير است و با توجه به اينکه LNG توليد شده براي خودروها تا 99 درصد متان دارد، لذا کنترل و تعيين مناسب ترکيب سوخت بازدهي موتور و سوخت را نيز افزايش مي دهد.



معايب استفاده از LNG:
بسياري از مردم به استفاده از مواد در دماهاي پايين عادت نداشته لذا نياز به آموزش خاصي در زمينه استفاده از سوخت در دماي خيلي پايين هست.
در ايستگاههاي سوخت گيري خطوط انتقال گاز از مخزن به خودرو ( شامل لوله ها شيرآلات و وسايل اندازه گيري) جهت انتقال LNG در حالت مايع بايد پيش از شروع ، سوخت تا دماي ºF 260- سرد شوند در غير اينصورت منجر به تبخير بخشي از سوخت مي شود.
- حداکثر پرشدن مخزن دوجداره Cryogenic تا حد ماکزيمم ظرفيت، امکان پذير نيست زيرا به اندازه لازم فضاي خالي در بالاي سطح مايع جهت تبخير يا جوشيدن مايع بايد در مخزن در نظر گرفته شود.



آینده تجارت گاز مایع(L.N.G)

منطقه جنوب شرقی آسیا و یا به طور مشخص کشورهای ژاپن، کره جنوبی و تایوان در حال حاضر بزرگترین مصرف کنندگان و وارد کنندگان این محصول به شمار می روند. پیش بینی های انجام شده به منظور شناخت تقاضای آتی این محصول نشانگر رشد بالای تقاضای LNG در ۲۰ سال آینده در این ناحیه است. در یک سال گذشته فعالیت هایی که در زمینه توسعه ظرفیت های گاز مایع در جهان صورت گرفته بی سابقه بوده است. در این راستا مشخصاً از چهار پروژه نیجریه، قطر(Raslafftan) ترینیداد و عمان می توان نام برد برای اولین بار پروژه هایی با این وسعت در جهان در حال بررسی و اجرا است این پروژه ها به منظور صادرات گاز مایع به بازارهای جدیدی مانند تایلند،چین و هند برنامه ریزی شده است. در حال حاضر ناحیه آسیایی اقیانوس آرام(Asia-Pacific) با در دست داشتن بیش از ۷۵ درصد تجارت جهانی LNG مهمترین ناحیه به لحاظ بررسی آینده این محصول است. به علاوه اینکه ساحل اقیانوس اطلس نیز با پروژه های نیجریه و ترینیداد فعال خواهند شد در حال حاضر LNG تنها ۶ درصد بازار گاز اروپا و کمتر از یک درصد بازار امریکا را به خود اختصاص داده، اما اخیراً فعالیت هایی از طرف خریداران برای توسعه شبکه های تولید، فرآورش و انتقال گاز مایع در اروپای جنوبی وتا حدودی امریکا برای تأمین امنیت عرضه سوخت های خود با استفاده از گسترش ظرفیت عرضه کنندگانی مانند نیجریه، ترینیداد و نزوئلا در این ناحیه و قطر و استرالیا در ناحیه آسیایی صورت گرفته است.



منابع و ماخذ :



چکیده .............................................................................................محسن اسماعیلی



تاریخچه ی استفاده از سوخت گاز طبیعی در جهان _ تاریخچه ی استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده در ایران ......................................WWW.INGVA.IR/CONTENT/VIEW/179/23



تکنولوژی تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایعGTL...WWW.NAFT.ITAN.IR/?ID=804



نحوهی به وجود امدن GTL ...... WWW.AFTAB.IR/LIFESTYLE/VIEW/134000



ویژگی های فناوری GTL برای ایران WWW.CHENGR.PARSIBLOG.COM/ARCHIVE35123.HTM



مزایای فراورده های تولیدی از گاز طبیعی …. WWW.NAF.ITAN.IR/?ID=505



مزایای اقتصادی……………………...GTL WWW.NAFT.ITAN.IR/?ID=505



مزایای زیست محیطی GTL .......................... WWW.NAFT.ITAN.IR/?ID=505



نتیجه گیری و ارائه ی چند پیشنهاد.................. WWW.NAFT.ITAN.IR/?ID=505



گاز مایع LPG... WWW.CHE-ENGINEERING.MIHANBLOG.COM/POST/45



معایب LPG... WWW.CHE-ENGINEERING.MIHANBLOG.COM/POST/45



انتشار گازهای الاینده .. ............................................................................... .................... WWW.CHE-ENGINEERING.MIHANBLOG.COM/POST/45



گاز طبیعی مایع…………..…..LNG WWW.IRCHE.COM/ARTICLE/LNG.ASP



اجزای سیستم خودروباسوختLNG. WWW.IRCHE.COM/ARTICLE/LNG.ASP



مزایای استفاده از LNG .............. WWW.IRCHE.COM/ARTICLE/LNG.ASP



معایب استفاده از LNG ................ WWW.IRCHE.COM/ARTICLE/LNG.ASP



آینده ی تجارت گاز مایع LNG WWW.IRCHE.COM/ARTICLE/LNG.ASP




 

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: