Nhiên liệu khí CNGĐặc tính của khí CNGCông nghệ ứng dụng khí CNG trên động cơ đốt trongTình hình tiêu thụ khí CNG trên thế giới.Tình hình tiêu thụ khí CNG ở Việt NamKhí thải và tác động đến môi trường của ô tô chạy khí CNG
Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Tên đề tài : NHIÊN LIỆU CNG VÀ PHƢƠNG PHÁP ỨNG DỤNG Môn học : Năng lƣợng ô tô GVHD: Ths Võ Xuân Thành Nhiên liệu khí CNG Đặc tính khí CNG Cơng nghệ ứng dụng khí CNG động đốt Tình hình tiêu thụ khí CNG giới Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Nhiên liệu khí CNG a Khái niệm CNG (Compressed natural gas) khí tự nhiên nén thành phần chủ yếu Metane(CH4) Được sử dụng để sinh nhiệt gia dụng công nghiệp (sưởi, tạo nhiệt, công nghệ hóa học ) Ngồi làm nhiên liệu cho động ô tô, xe máy… với nhiều ưu điểm: sạch, rẻ, an tồn Nhiên liệu khí CNG _150 tỉ Tep, xấp xỉ với trữ lượng dầu thô _ Sản lượng khí thiên nhiên hàng năm giới đạt xấp xỉ tỉ Tép (1000m3 = 0,85Tep), tương đương khoảng 60% sản lượng dầu thô Phân bố Được lấy từ mỏ khí thiên nhiên, bùn, trình phân hủy xác thực vật, khai thác dầu khí… qua xử lý nén áp suất cao (250 atm) để tồn trữ Trữ lƣợng Khai thác b Khai thác, trữ lượng, phân bố Khí thiên nhiên có ưu điểm phân bố gần hầu khắp địa cầu nên đảm bảo cung cấp an toàn thuận tiện dầu thơ Nhiên liệu khí CNG b Khai thác, trữ lượng, phân bố Bản đồ sản lượng khí thiên nhiên theo quốc gia (Nguồn CIA World) Đặc tính khí CNG a Đặc tính vật lý Khí thiên nhiên có thành phần chủ yếu méthane (CH4 chiếm từ 80 - 90% tùy theo nguồn khai thác) Vì vậy, tính chất gần giống khí méthane _ Nhiệt độ cháy lên đến 650 độ C _ Nhiệt độ tự bốc cháy: 1.004 ° F _Nhẹ khơng khí (tỷ trọng 0,72kg/m3) => nên khó bắt cháy _ Dễ phát tán, khơng tích tụ xăng _ Khí thiên nhiên nén đến 3.600 psi để trở thành CNG _ Khi bị rò rỉ mơi trường khơng khí, nguy hỏa hoạn chưa nửa xăng, dầu nên hạn chế nguy cháy nổ Đặc tính khí CNG b Thành phần hóa học Ethane C2H6 18% Nito 10,8% 85-90% CH4 CO2 0,2 – 1,5 % Propane C3H8 2% Butane C4H10 Pentane C5H12 1% Đặc tính khí CNG b Thành phần hóa học Tuy nhiên, thành phần khí thiên nhiên vùng khai thác khác Đặc tính khí CNG c Đặc tính cháy nhiên liệu Đặc trƣng Méthane Xăng Chỉ số octane ≈ 130 95 Nhiệt trị khối lượng (kJ/kg) 56000 44690 Năng lượng hỗn hợp (kJ/dm3) 3,10 3,46 Giới hạn bốc cháy 0,50 0,60 Tốc độ cháy chảy tầng độ đậm đặc 0,80 (cm/s) Năng lượng đánh lửa tối thiểu (mJ) 30 37,5 0,33 0,26 Nhiệt độ đoạn nhiệt màng lửa (K) 2227 2266 Đặc tính khí CNG c Đặc tính cháy nhiên liệu Nhiệt trị (còn đƣợc gọi suất tỏa nhiệt) lƣợng nhiệt sinh đốt đơn vị nhiên liệu Khí thiên nhiên có nhiệt Cùng hiệu suất nhau, suất tiêu hao nhiên liệu trị riêng khối lượng cao (khoảng 10%) so với (tính theo khối lượng) động dùng CNG nhiên liệu lỏng thơng thường giảm chừng lần Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Sản phẩm CNG bắt đầu tham gia thị trường khí Việt Nam vào năm 2008 Cung cấp cho nhà máy có sử dụng nhiệt trình sản xuất, chế biến Phục vụ cho khu chung cư Là nhiên liệu thay xăng dầu ngành giao thông vận tải Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Thời điểm tại, thị trường Việt Nam có nhà cung cấp khí CNG PVGas South CNG VIETNAM Cơng ty khí hóa lỏng miền Bắc Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Sản lượng tiêu thụ CNG VN qua năm (Đơn vị (triệu m3)) Source : Công ty cổ phần CNG Việt Nam Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Đến tháng 7/2016, thành phố HCM có 178 xe buýt CNG 300 xe taxi CNG Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Xe chạy CNG êm hơn, khí thải độc hại giảm từ 53%-63% Ƣu điểm xe buýt CNG Khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính giảm 20% Hạn chế có bụi khói đen, nhiên liệu đốt cháy triệt để Tiêu thụ 39,56kg CNG/100km, tiết kiệm 23% chi phí nhiên liệu (tiết kiệm khoảng tỷ đồng năm so với xe chạy dầu) Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Khó khăn Xe buýt (B80) dùng để chạy CNG có giá khoảng 2,75 tỷ, chạy dầu có giá 1tỷ Chi phí cho chuyển đổi từ xe dùng dầu sang CNG vào khoảng 25.000 USD Khiến DN đầu tƣ xe buýt khó xoay sở vốn đầu tƣ Cần có hỗ trợ nhà nước việc giảm thuế nhập khẩu, đảm bảo khai thác hiệu góp phần bảo vệ mơi trường Khí thải tác động đến mơi trường ô tô chạy khí CNG Về thành phần hydrocarbure khí xả Khác với động xăng, khí xả động NGV khơng có hydrocarbure có ngun tử carbon Khơng có diện thành phần hydrocarbure thơm Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Bảng so sánh thành phần hydrocarbure khí thải động dùng xăng dùng NGV Mẫu lấy phía trước xúc tác, thử theo chu trình ECE+EUDC Khí thải tác động đến mơi trường ô tô chạy khí CNG Vấn đề tạo ozone hạ tầng khí quyển, khí thải động NGV có hoạt tính thấp động xăng đến lần Nhiên liệu NGV không gây trở ngại xúc tác ba chức thành phần lưu huỳnh trường hợp nhiên liệu lỏng Ơ tơ NGV có mức độ phát sinh nhiễm thấp động xăng khoảng 50% Khí thải tác động đến môi trường ô tô chạy khí CNG Mức độ phát nhiễm động dùng NGV Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Nhờ xúc tác, động NGV giảm ô nhiễm nhiều (tỉ lệ hỗn hợp f=1) Ngoài ra, phiền phức đặc biệt động Diesel (ồn, hơi, khói đen ) giảm nhiều động NGV Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Cháy hồn tồn lí Cháy hỗn hợp Tiêu chuẩn Euro thuyết với xúc nghèo với xúc 1996 (Euro II) tác chức tác oxy hóa CO 2,5 0,3 HC 0,5 0,2 1,1 NOx 3,5 2,5 7,0 Bồ hóng 0,05 0,05 0,15 (Đơn vị tính g/kWh) Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Ảnh hưởng hiệu ứng nhà kính Động NGV phát sinh nhiều méthane CO2 so với động nhiên liệu lỏng Lượng chất khí gây hiệu ứng nhà kính khí xả động NGV thấp khoảng 25% so với động xăng 5% so với động Diesel Việc sử dụng NGV làm giảm đáng kể lượng khí gây hiệu ứng nhà kính phạm vi tồn cầu Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Ảnh hưởng hiệu ứng nhà kính Bảng so sánh mức độ phát sinh khí gây hiệu ứng nhà kính động dùng xăng, Diesel NGV (gCO2/km), theo chu trình ECE .. .Nhiên liệu khí CNG Đặc tính khí CNG Cơng nghệ ứng dụng khí CNG động đốt Tình hình tiêu thụ khí CNG giới Tình hình tiêu thụ khí CNG Việt Nam Khí thải tác động đến mơi trường tơ chạy khí CNG Nhiên. .. dùng CNG nhiên liệu lỏng thông thường giảm chừng lần Đặc tính khí CNG c Đặc tính cháy nhiên liệu Nhiên liệu Đơn vị Nhiệt trị cao Củi Than đá kJ/kg kJ/kg 14.000 25.000 - 34.000 Khí thiên nhiên (CNG) ... CNG c Đặc tính cháy nhiên liệu Tỉ lệ khơng khí /nhiên liệu Được xác định theo thành phần khí thiên nhiên Thay đổi phạm vi tương đối rộng, từ 14 đến 17 Đặc tính khí CNG c Đặc tính cháy nhiên liệu