Presentation from “Baltic Sea Day” Forum 2016

1. Модернизации двигателей водного и
автомобильного транспорта по переводу их на
СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (СПГ)

2. Цель проекта
Предоставить в Калининградской области комплекс услуг по поставке всего
необходимого оборудования и выполнения работ для возможности применения
сжиженного природного газа в качестве моторного топлива для:
• водного транспорта;
• автомобильного транспорта;
• сельскохозяйственной техники.

3. Что такое Сжиженный природный газ?
• Сжиженный природный газ (СПГ, англ. LNG — liquefied natural gas) — природный газ
(преимущественно метан, CH4), искусственно сжиженный путём охлаждения до −162 °С,
для удобства хранения или транспортировки. Объем газа при сжижении уменьшается
в 600 раз, что является основным преимуществом этой технологии.
• Для использования СПГ подвергается испарению до исходного состояния без
присутствия воздуха.
• СПГ не имеет запаха, бесцветный, не вызывает коррозии, не горюч и не токсичен.
Хранится и транспортируется при сверхнизких температурах при атмосферном давлении
(отсутствие высоких давлений).
• В своей жидкой форме сжиженный природный газ не взрывается и не воспламеняется.
• Сжиженный природный газ представляет собой безопасный, экологически чистый вид
топлива с высокими энергетическими характеристиками и октановым числом. При
воздействии на окружающую среду СПГ быстро испаряется, не оставляя следов на воде
или почве.
• Цена СПГ по стоимости для потребителя в разы ниже цены сжиженного нефтяного газа,
мазута, дизельного топлива и бензина.

4. Преимущества СПГ при его использовании в качестве
газомоторного топлива
ЭКОНОМИЧНОСТЬ
Существенное снижения затрат на топливо
ПРАКТИЧНОСТЬ
Увеличение ресурса работы двигателя в 1,5-2 раза
КОМПАКТНОСТЬ
Объем уменьшается в 600 раз, что в 3 раза больше чем КПГ.
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
Снижение токсичных выбросов в атмосферу, увеличение экологического класса
БЕЗОПАСНОСТЬ
Четвертый, самый безопасный класс топлива, по классификатору МЧС.

5. Преимущества СПГ при его использовании в качестве
газомоторного топлива
Природный газ имеет:
- самый низкий индекс глобального потепления (Global Warming Index);
- самые низкие выбросы СО2 (для бензина АИ-95 — 100%; для бензина АИ-76 и
дизтоплива — 88 %; для природного газа — 72 %);
- самое слабое влияние на разрушение озонового слоя (бензин — 950 мг озона/кг,
природный газ — 30 мг озона/кг);
- в нем отсутствуют токсичные и канцерогенные выбросы (у бензина альдегиды и
формальдегиды составляют 42 %, ароматические бутадиены — около 1 %);
- самую низкую эмиссию окиси углерода (СО) (дизельное топливо — 22 г/км,
природный газ — 4,0 г/км).
При использовании СПГ полностью исключается попадание жидкого топлива в
атмосферу (как это имеет место при использовании нефтяных топлив). При
возможных аварийных проливах криогенное горючее испаряется. Любое
воспламенение испаряющегося криогенного топлива приводит лишь к относительно
медленному сгоранию из-за медленного испарения.

6. СПГ как топливо для ДВС, Газодизель

7. На текущее время в России преимущественно используется только
компримированный природный газ (КПГ). В нашем проекте предусматривается
инновационное применение в качестве моторного топлива сжиженного природного
газа (СПГ).
Станция по
сжижению
Компрессорная
станция
СПГ бак 100 литров.
без давления
КПГ баллон 100 литров.
Давление 20 МПа
КПГ баллон 100 литров.
Давление 20 МПа
КПГ баллон 100 литров.
Давление 20 МПа
+
+
ПРИМЕР
60 м³
природный
газ
КПГ
ёмкость
300
литров
СПГ
ёмкость
100
литров
=
Уменьшение объема в 600 разУменьшение объема в 200 раз
СПГ как топливо для ДВС, Газодизель

8. Основные аспекты целесообразности перевода дизельного
двигателя на газовое топливо:
Использование СПГ в качестве альтернативы дизельному топливу —
одна из тенденций мирового автомобилестроения.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ
Стоимость природного газа
регулируется государством
и не может превышать 1/3 от
стоимости дизельного топлива
СПГ как топливо для ДВС, Газодизель
Общее сокращение выбросов парниковых
газов более 25%
В отработавших газах, уменьшаются
Дымность и содержание твердых частиц
оксид углерода ниже в 2-3 раза,
окись азота ниже в 1,2 раза,
углеводородов меньше в 1,9 раза,
не содержат соединений серы
снижается шумность

9. СПГ как топливо для ДВС, Газодизель
Способы газификации дизельного двигателя
Конвертация дизеля
в газовый двигатель
Газодизельный
двигатель
Достоинства:
- Единственное топливо – ГАЗ, самый
дешевый и экологический вид топлива
Недостатки:
- Сложный процесс конвертации
- Установка дополнительных элементов
системы зажигания (свечи, катушки,
провода, дроссельная заслонка, и т.п.),
- Больше нет возможности работать на
дизельном топливе
- Квалифицированное обслуживание
Достоинства:
- Простая и не дорогая конвертация
- При окончании газового топлива есть
возможность работы на дизельном
- Простота в обслуживании
Недостатки:
- Меньший экономический эффект
- Меньший экологический эффект

10. СПГ как топливо для ДВС, Газодизель
Газовый двигатель
Конвертация дизеля в двигатель с искровым зажиганием - это более радикальный способ,
связанный со значительными изменениями, вносимыми в конструкцию базового агрегата. С
двигателя полностью демонтируется топливная аппаратура, Двигатель становиться чисто
газовым. После конвертации мотор уже не сможет работать на дизельном топливе, обратная
операция практически невозможна.
Мировые автопроизводители все активнее проявляют интерес к созданию монотопливных
газовых двигателей. Еще на стадии конструирования у этих моторов учитываются все
особенности газового цикла. Газовые двигатели наиболее применимы на автобусах, развозных
автомобилях и различной муниципальной технике — там, где проблема шума и загазованности
наиболее актуальна.
Версии грузовиков и автобусов,
приспособленные для работы на
метане, уже серийно выпускаются
группой известных мировых брендов,
таких, как Scania, Iveco, Renault. Есть
примеры и среди отечественных
производителей, таких как
ОАО «КамАЗ» и ОАО «НефАЗ».

11. СПГ как топливо для ДВС, Газодизель
Газодизельный двигатель
В газодизельном режиме двигатель потребляет два вида топлива: основное -
газовое, которое подается во впускной коллектор, и запальное - дизельное для
воспламенения газо-воздушной смеси. Степень замещения зависит от нескольких
факторов, в том числе от типа газового топлива (метан или пропан).
Самым эффективным является
метан, полученный при
регазификации СПГ, так как его
октановое число может
достигать 128. В наиболее
благоприятных условиях
процентное соотношение газа
к дизельному топливу в
автомобильных двигателях
может достичь 80%.

12. СПГ как топливо для ДВС, Газодизель
Газодизельный двигатель
Подача дизельного топлива ограничивается либо механически, либо электронно, с
помощью устанавливаемых на транспортное средство газовой аппаратуры с
компьютерным управлением и эмуляторов. В зависимости от особенностей дизеля,
впрыск газа идет или центральный, перед турбонагнетателем, или отдельными
форсунками во впускной коллектор перед впускными клапанами.
Электронный блок управления
расчитывает необходимое для
двигателя количество газа, а так
же несет в себе защитные
функции, не позволяя
перегрузить двигатель по
сравнению с его штатным
использованием на дизельном
топливе.

13. Одной из целей нашего проекта является оказание услуг по поиску и
внедрению комплексных решений по переводу морских судов,
работающих на жидком топливе для их работы на СПГ
Газовое моторное топливо на водном транспорте нашло практическое
применение на морских судах-газовозах для транспортировки сжиженного
природного газа, где во время перевозок СПГ происходит непрерывное испарение
газов – 0,2-0,3 % в сутки от объема груза.
СПГ как судовое топливо

14. Основные типы конструкции грузовых танков,
применяемых на судах, для перевозки СПГ.
СПГ-танкер типа Moss (сферические резервуары)
СПГ-танкер GazTransport & Technigaz (мембранные конструкции)
СПГ как судовое топливо

15. Совет Европы и Европейский Парламент приняли предварительное решение
о сокращении содержания серы в топливе для морских судов
Так содержание серы в судовом топливе требуется сократить почти на 90%
По предварительной договоренности и в
соответствии с Приложением VI Конвенции
МАРПОЛ, на всех судах, действующих в
пределах районов контроля выбросов серы у
берегов ЕС, включающих Балтийское море,
Северное море и Английский канал, к 2015 г.
содержание серы в топливе должно быть
снижено с 1% до 0,1%, то есть – в 100 раз.
СПГ как судовое топливо
Вопросы, с которым сталкиваются судовладельцы
Какой из способов является наилучшим для
удовлетворения нынешних и будущих правил
по ограничению выбросов выхлопных газов?
Как сократить затраты
на приобретение судового топлива?

16. СПГ как судовое топливо
Технологии по очистке выхлопных газов
скруббер
скруббер +
теплообменник
(Waste Heat Recovery (WHR)
СПГ +
теплообменник
(Waste Heat Recovery (WHR)
СПГ
Для каждой технологии определены свои показатели:
объем капитальных затрат на ее внедрение на судне,
размер потери части доходов, например, в результате снижения грузоподъемности,
расходы на топливо с учетом специфики использования судна.
стоимость эксплуатации судна,
Проанализировав эти показатели, можно сделать вывод, что перевод главного и
вспомогательного двигателей судна на СПГ является очень перспективным направлением
при модернизации действующих и строительстве новых судов. Это позволяет существенно,
примерно вдвое, снизить издержки на топливо и вписаться в действующие с начала 2015
года во многих бассейнах нормы на выбросы без дорогостоящих скрубберов.

17. Проведенные после переоборудования судна исследования, показали, что
при использовании в двигателях внутреннего сгорания в качестве горючего
природного газа, в выхлопных газах происходят следующие изменения:
- практически исчезают твердые частицы;
- в 3 раза снижается концентрация углеводородов;
- в 1,5-3 раза снижается концентрация окислов азота;
- в 5-10 раз, вплоть до практически полного исчезновения снижается
концентрация сернистых веществ.
СПГ как судовое топливо
Поэтому на а сегодняшний день
большинство крупных производителей
судовых двигателей имеет в своей линейке
моделей газовые модификации, чаще
всего работающие по газодизельному
циклу.

18. На судне требуется устройство газовой топливной системы, размещение емкостей
для хранения, либо вкладных, либо съемных или в составе корпуса. Так же
требуются устройства для бункеровки, газификации, контрольные и другие системы,
соответствующие требованиям РМРС. Вместе с тем, не смотря на сложность и
затратность перевода судна на СПГ , это все же является экономически и
экологически целесообразным. Срок окупаемости модернизации судна под
использование СПГ, вырьируется от 5 до 10 лет, в зависимости от типа судна, от
ходового времени и от установленной газовой системы.
СПГ как судовое топливо

19. Модернизация сельскохозяйственной
техники для работы на СПГ
Перевод сельскохозяйственной техники и транспорта агротехнических предприятий на
СПГ позволяется существенно снизить издержки хозяйств на закупку топлива,
которые сегодня составляют существенную часть стоимости сельхозпродукции.
Модернизация включает в себя установку криобака для СПГ с необходимым
оборудованием и модернизацию двигателя для работы на метане. Оказание услуг по
подбору и монтажу необходимого оборудования и модернизации дизельных
двигателей тракторов и комбайнов для работы по газодизельному циклу является
одной из целей нашего проекта.

20. Благодарим за внимание