天然氣用作汽車燃料的優(yōu)缺點(diǎn) 摘要：介紹了天然氣作為車用燃料，與汽油、柴油相比，具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等優(yōu)點(diǎn)，是較佳的汽車代用燃料。 關(guān)鍵詞：天然氣；環(huán)保性；經(jīng)濟(jì)性；安全性 概述 液化天然氣（Liquefied Natural Gas 簡(jiǎn)稱 LNG）是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻，在-160℃下液化而成，主要成分是甲烷。其作為一種優(yōu)質(zhì)燃料，具有潔凈、經(jīng)濟(jì)、高效、***豐富和方便儲(chǔ)運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)，使其在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中的比例大幅增長(zhǎng)。天然氣用作汽車代用燃料，與汽油、柴油汽車相比，其二氧化碳排放量明顯降低，是一種優(yōu)良的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綠色代用燃料；其燃料成本、維護(hù)保養(yǎng)成本均較低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；泄漏后不易自燃，不易形成爆炸氣體，較安全。說明天然氣是汽車較佳的清潔代用燃料。 優(yōu)點(diǎn) 一、天然氣具有環(huán)保性 根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，城市大氣環(huán)境污染 60%來自機(jī)動(dòng)車輛的尾氣排放，公路網(wǎng)的大氣環(huán)境污染 100%來自機(jī)動(dòng)車輛，因此對(duì)汽車尾氣進(jìn)行治理刻不容緩。目前，***用天然氣作為車用燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽油、柴油，是減少汽車尾氣污染的重要措施之一。大力發(fā)展天然氣汽車事業(yè)，提***潔、高效、優(yōu)質(zhì)的天然氣能源在我國(guó)能源消耗中所占的比 例是堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高人民生活質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境的重要措施。 現(xiàn)通過以下計(jì)算方法，對(duì)比汽油、柴油、天然氣作為車用燃料的二氧化碳排放量。 根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)節(jié)能信息傳播中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，CO 2 潛在排放系數(shù)見表 1。 表表 1 燃料排放系數(shù)表 燃料種類 CO 2 潛在排放系數(shù)（kg/GJ） 汽油 69.363 柴油 74.024 天然氣 56.224 由此可見，以氣代油發(fā)展天然氣汽車是一項(xiàng)綠色環(huán)保工程，可以有效的減少二氧化碳排放量，對(duì)于創(chuàng)造人和自然的和諧環(huán)境具有非常重要的意義。 二、天然氣具有經(jīng)濟(jì)性 首先，天然氣具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。 表 表 2 燃油燃?xì)赓M(fèi)用比較 通過表 2 可以看出，按照各車輛日行程，以 100 輛車為準(zhǔn)，每天分別可以節(jié)?。撼鲎廛嚕?134 元；公交車，15450 元。
然氣汽車可以分為哪幾類，然氣汽車有什么優(yōu)點(diǎn)？
分類: 教育/科學(xué) >> 科學(xué)技術(shù) >> 工程技術(shù)科學(xué)
解析:
按起源和生產(chǎn)方式分為：天然氣、人工燃?xì)狻⒁夯蜌?、生物?/p>
天然氣是指在地下多孔地質(zhì)構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)的自然形成的烴類氣體和蒸氣的混合氣體，有時(shí)也含有一些雜質(zhì)，常與石油伴生。主要組分是低分子烷烴。由于來源不同，天然氣的四種類型：從氣田開***出來的氣田氣、隨石油一起噴出的油田伴生氣、含有石油輕質(zhì)餾分的凝析氣田氣、從井下煤層抽出的礦井氣。
氣田氣（天然氣的主流）的純度一般較高，其組分以甲烷為主，也含有少量的CO2、H2S、N2和微量的惰性氣體。
天然氣可以壓縮或液化，以便于儲(chǔ)存和用車輛或船舶遠(yuǎn)途運(yùn)輸。
人工燃?xì)馐侵笍墓腆w或液體燃料加工所生產(chǎn)的可燃?xì)怏w。根據(jù)制氣原料和加工方法不同，可生產(chǎn)多種類型的人工燃?xì)狻?/p>
干餾煤氣：煤在隔絕空氣的情況下經(jīng)加熱干餾所得的燃?xì)狻８邷馗绅s煤氣的熱值一般在18MJ/Nm3左右。
氣化煤氣：煤在高溫下與氣化劑反應(yīng)所生產(chǎn)的燃?xì)?。主要組分為H2和CO。熱值一般在13MJ/Nm3以下。
油制氣：用石油系原料經(jīng)熱加工制成的燃?xì)饪偡Q。
熱裂解氣以甲烷、乙烯、丙烯為主，熱值約41-42MJ/Nm3
催化裂解氣含氫較多，也含有甲烷和CO。熱值約17-21MJ/Nm3
高爐氣：煉鐵時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)氣，主要組分是CO和N2，熱值只有4-4.2MJ/Nm3.
液化石油氣主要從油氣開***或石油加工過程中取得。我國(guó)目前廣泛用作城市燃?xì)獾囊夯?油氣主要從煉油廠催化裂化氣體中提取。油田氣或凝析氣田氣中含有相當(dāng)數(shù)量的烴類，也可分離回收液化石油氣。
生物氣是有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣及適宜的溫度、含水率和酸堿度條件，受發(fā)酵生物作用而生成的氣體，總稱為生物氣，其主要可燃組分為甲烷。古代最早在沼澤中發(fā)現(xiàn)，所以也稱沼氣。一般生物氣中含有CH4 55-65%,CO2 30-40%,還有少量的H2、H2S、NH3,熱值約20-25MJ/Nm3。
2.按熱值分成：
高熱值燃?xì)?30MJ/Nm3以上)、中等熱值燃?xì)?20MJ/Nm3左右)、低熱值燃?xì)?12-13MJ/Nm3)
低熱值燃?xì)獾目扇冀M分主要為氫和一氧化碳
中等熱值燃?xì)獾目扇冀M分主要為氫、一氧化碳、甲烷和其他烴類
高熱值的燃?xì)獾慕M分以烴類為主
3.按燃燒特性分類
燃?xì)庑再|(zhì)中影響燃燒特性的參數(shù)主要有：燃?xì)獾臒嶂?、相?duì)密度、火焰?zhèn)鞑?a href="/tags-s-d.html" target="_blank" class="a20cd476f86fced0 relatedlink">速度。為此導(dǎo)出了一個(gè)熱值和相對(duì)密度的綜合系數(shù)—華白數(shù)。在壓力不變的情況下，華白數(shù)作為燃具相熱負(fù)荷的一個(gè)量度，是燃具設(shè)計(jì)選型的重要依據(jù)。很多國(guó)家按華白數(shù)對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行了分類，國(guó)際煤聯(lián)（IGU）也制定了按華白數(shù)對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)燃?xì)獾慕M分和性質(zhì)度化較大時(shí)，或者摻入的燃?xì)馀c原來的燃?xì)庑再|(zhì)相差較遠(yuǎn)時(shí)，燃?xì)獾娜紵俣葧?huì)發(fā)生較大的變化，僅用華白數(shù)已不能滿足設(shè)計(jì)需要。因而又提出***用燃燒速度指數(shù)—燃燒勢(shì)（bustion potential,簡(jiǎn)稱CP），它能更全面地判斷燃?xì)獾娜紵卣鳌?/p>
為什么天然氣是清潔、高效的能源？
內(nèi)容概述：天然氣汽車被稱之為新能源的原因，燃燒產(chǎn)生的排放物，揮發(fā)與熱值對(duì)性價(jià)比的影響。名詞解釋：LNG為液化天然氣，CNG為壓縮天然氣，兩種類型的能源都可以作為汽車的能源使用。傳統(tǒng)化石能源主要為「煤炭·石油·天然氣」，在外燃機(jī)與內(nèi)燃機(jī)時(shí)代這些原料都可以驅(qū)動(dòng)汽車，不過燒煤的汽車已經(jīng)被淘汰了；那么剩下的兩種原料都需要以燃燒的方式轉(zhuǎn)化熱能，CNG的燃燒難道就沒有其他排放物嗎？答案100%是否定的。
01清潔能源_概念解析
天然氣對(duì)于終端汽車而言決定不屬于清潔能源，因其成分組成是非常復(fù)雜的，包括：C1~C12，氮?dú)?，氫氣，氦氣，硫化物，二氧化碳等等。以甲烷為主體的CNG對(duì)于環(huán)境的破壞是非常嚴(yán)重的，因其溫室效能是二氧化碳的30倍，可以說地球變暖會(huì)嚴(yán)重受到CNG過量使用的影響。
重點(diǎn)：CNG燃燒后的產(chǎn)物并不是一般理解的CO2和H2O，污染物涵蓋硫化物、不飽和碳?xì)浠衔锱c碳氧化物，以及仍舊很多的氮氧化物。這些物質(zhì)不僅會(huì)造成酸雨雪霧，同時(shí)還會(huì)對(duì)形成霧霾產(chǎn)生嚴(yán)重影響。之而且含硫量偏高的CNG對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)本身也會(huì)產(chǎn)生損傷，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際要高于國(guó)標(biāo)乙醇汽油，所以CNG對(duì)于汽車而言并不是清潔能源。
原因：天然氣畢竟是氣態(tài)，這種能源轉(zhuǎn)化為可用燃料的方式并不難，簡(jiǎn)單的脫硫脫水工藝要比煉化汽柴油的排放少；同時(shí)CNG是***用管路運(yùn)輸，LNG則多用船舶運(yùn)輸，低成本以及運(yùn)輸過程中不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重排放也可以減排。所以天然氣在源頭確實(shí)屬于相對(duì)清潔能源，只是對(duì)于汽車終端而言的意義仍舊不大，與“風(fēng)·光·水·熱”等自然***發(fā)電相比差太多。
02天然氣普及障礙
LNG/CNG汽車必然會(huì)是小眾車型，原因有三點(diǎn)。1：天然氣同樣是不可再生***，用一些就會(huì)少一些且儲(chǔ)量并不理想。所以天然氣首先要滿足民用，多余部分才會(huì)讓汽車去消耗。然而民用氣的用量越來越大，在全面明火轉(zhuǎn)電之前，使用CNG/LNG的汽車必然越來越少，否則出現(xiàn)“氣荒”仍然會(huì)是常態(tài)。所以第四輪能源變革還是要看向無限清潔電能，天然氣只是現(xiàn)階段的補(bǔ)充而已。
2：液化天然氣對(duì)于汽車而言適用車型是很有限的，因?yàn)镃NG需要低至零下120~160攝氏度區(qū)間才能液化，也就是說LNG必須有足夠低的溫度。反之溫度高就會(huì)揮發(fā)，LNG罐總會(huì)在行駛中被加熱，如果車輛長(zhǎng)期靜態(tài)停放并且在高溫環(huán)境中暴曬的話，其揮發(fā)量就會(huì)相當(dāng)?shù)拇?。那么以甲烷為主體的CNG會(huì)不會(huì)加重溫室效應(yīng)，以及短時(shí)間停車后就會(huì)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量明顯減少，對(duì)于車主而言能否接受呢？所以天然氣只適合加注后就不斷行駛的商業(yè)車型。
3：天然氣的熱值僅僅相當(dāng)于汽油的不足，CNG還要更低一些。燃料熱值高低是決定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩大小的核心因素，扭矩×轉(zhuǎn)速÷9549×1.36＝馬力，馬力越大車輛速度越高。那么天然氣由于熱值低則無法實(shí)現(xiàn)大扭矩與大馬力，想要提升馬力就得提高轉(zhuǎn)速加大耗氣量；所以天然氣汽車的續(xù)航能力往往非常短，出租車也不過200多公里而已，這種便利性加上揮發(fā)性，對(duì)于普通家用汽車而言還適用嗎？
總結(jié)：天然氣作為燃料并不環(huán)保，只是生產(chǎn)制造的階段排放低。其低熱值與易揮發(fā)的特性決定了不適合用車頻率低的用戶，燃燒狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損傷也會(huì)得不償失；所以家用汽車就好好的用油吧，想要節(jié)能減排則電動(dòng)汽車是最佳選項(xiàng)。而且為了安全也不建議駕駛技術(shù)良莠不齊的家用車駕駛員使用天然氣汽車，嚴(yán)重的碰撞導(dǎo)致鋼瓶泄露是有可能出現(xiàn)下圖場(chǎng)景的。
清潔燃料主要有哪兩類
導(dǎo)語
12年前的今天，也就是2004年12月30日，西氣東輸工程（新疆輪南至上海）全線建成并正式運(yùn)營(yíng)。該工程全長(zhǎng)約4000千米，計(jì)年輸氣量達(dá)到120億立方米。你知道為什么要花巨大的力氣把天然氣一直從新疆運(yùn)到上海么？因?yàn)樘烊粴庥性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。許多東部城市這幾年迅速多了清潔能源公交車，就與此相關(guān)。
人們很早就認(rèn)識(shí)了天然氣。2000多年前，古人就開始用天然氣煮鹽。不過，這僅是對(duì)這種能源***的初步利用。天然氣作為一種高效的能源，有著比煤等其他燃料能源大得多的使用優(yōu)勢(shì)，因此在今天已得到廣泛利用。
首先，天然氣已成為當(dāng)代許多火力發(fā)電廠的首選燃料。從20世紀(jì)80年代以來，全球用天然氣發(fā)電的電量增長(zhǎng)了約50%。其中，俄羅斯天然氣發(fā)電占約40%，日本進(jìn)口天然氣發(fā)電占約70%；全球幾十個(gè)國(guó)家都在競(jìng)相進(jìn)口天然氣，年消費(fèi)量超過1億噸，主要就是用于發(fā)電。這是因?yàn)樘烊粴獍l(fā)電與燃煤電廠相比，每千瓦裝機(jī)容量的建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省50%，建廠周期縮短30%，占地面積節(jié)約85%,電廠熱效率高出25%，冷卻水少用40%，發(fā)電成本節(jié)省15%，且操作靈活，調(diào)控方便，特別是對(duì)環(huán)境的污染大大減少。
天然氣是許多火力發(fā)電廠的首選燃料
其次，天然氣還是一種優(yōu)質(zhì)汽車燃料。它具有良好的抗爆性能，而且由于其本身是氣態(tài)，與空氣混合均勻，燃燒完全，不會(huì)結(jié)炭，可提高熱效率10%以上。與使用汽油燃料相比，天然氣燃燒后的一氧化碳排放量減少***%，碳?xì)浠衔餃p少72%，氮氧化合物減少39%，二氧化碳減少24%，二氧化硫減少90%，苯、鉛等粉塵減少100%，所以是一種低污染的汽車燃料。天然氣盡管熱值較汽油略低，但其價(jià)格卻僅為汽油的2/3，而且由于燃燒完全，無結(jié)碳，無爆震，因此以天然氣為燃料的汽車使用壽命大大延長(zhǎng)，維修費(fèi)用僅為汽油車的70%。使用天然氣的汽車還有安全性好的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樘烊粴庀鄬?duì)密度較空氣小（為0.58），一旦發(fā)生泄漏，會(huì)很快在空氣中消散。而汽油則不易擴(kuò)散，一遇火星易于著火燃燒。
天然氣不僅是一種動(dòng)力能源，也是重要的化工原料。目前，以天然氣為原料加工的產(chǎn)品或初級(jí)產(chǎn)品主要有合成氨、甲醇、甲醛、乙烯、合成氣或氫氣、乙炔、氯甲烷、二硫化碳、氫氰酸、炭黑等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上約有76%的合成氨、80%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生物是利用天然氣和天然氣凝析液為原料生產(chǎn)的。此外，天然氣也用于造紙、冶金、***石、陶瓷、玻璃等行業(yè)，還可用于廢料焚燒及干燥脫水處理等。
天然氣用途
新能源汽車分類及其特點(diǎn)
清潔燃料主要有壓縮天然氣（CNG）和液化石油氣（LPG）。壓縮天然氣指壓縮到壓力大于或等于10MPa且不大于25MPa的氣態(tài)天然氣，并以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中。液化石油氣是在煉油廠內(nèi)，由天然氣或者石油進(jìn)行加壓降溫液化所得到的一種無色揮發(fā)性液體。
清潔能源有哪些：一、太陽能：太陽能清潔能源是將太陽的光能轉(zhuǎn)換成為其他形式的熱能、電能、化學(xué)能，能源轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環(huán)保、安全、無污染的新型能源。
二、生物能：生物能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。
三、氫能：氫能的性能很好，有很多優(yōu)點(diǎn)，無毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會(huì)產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當(dāng)處理也不會(huì)污染環(huán)境，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用。
四、風(fēng)能：風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式，其中又以風(fēng)力發(fā)電為主。以風(fēng)能作動(dòng)力，就是利用風(fēng)來直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置，如帶動(dòng)水泵提水等這種風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國(guó)都在加緊對(duì)風(fēng)力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴以生存的地球。
五、海洋能：海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。
新能源汽車分類及其特點(diǎn)：
1.清潔替代燃料汽車
清潔替代燃料汽車指使用非石油提煉的液化天然氣、壓縮天然氣、醇類燃料(甲醇及乙醇)、醚類燃料(二甲醚)、生物柴油、煤質(zhì)油及氫氣等作為直接燃料的汽車。
清潔替代燃料汽車的特點(diǎn)是依然使用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置，汽車在進(jìn)行技術(shù)和結(jié)構(gòu)改裝后，使用性能.與普通汽、柴油車相當(dāng)。使用清潔替代燃料可以減少對(duì)石油的消耗，同時(shí)，降低空氣污染，減少一氧化碳、氮氧化物和有害顆粒物的排放，達(dá)到歐III或歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.混合動(dòng)力汽車
混合動(dòng)力汽車指裝有2中動(dòng)力源，***用復(fù)合方式驅(qū)動(dòng)的汽車。車載動(dòng)力源有多種:內(nèi)燃機(jī)機(jī)組、蓄電池、燃料電池、太陽能電池等。當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車一般由內(nèi)燃機(jī)和蓄電池共同驅(qū)動(dòng)。
混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)與車載動(dòng)力電源的有效互補(bǔ)。由于有發(fā)動(dòng)機(jī)的***作用，現(xiàn)階段蓄電池的性能水平已經(jīng)可以滿足使用要求。由于將剎車、減速時(shí)的能量損耗轉(zhuǎn)化為電能，混合動(dòng)力汽車能量利用率由傳統(tǒng)汽車的50%?~?60%提高到90%左右，節(jié)油率可達(dá)20%?~?40%，尾氣污染也減少近一半。
3.電動(dòng)汽車
純電動(dòng)汽車是指以車載電源(高性能蓄電池)?為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的車輛。目前，車用蓄電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，鋰離子電池因能量密度大、自放電小、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段開發(fā)的重點(diǎn)。
純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)是動(dòng)能來源廣泛，可利用現(xiàn)行常規(guī)電源為蓄電池充電，可以實(shí)現(xiàn)使用時(shí)真正的零排放和低噪音，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其他污染物排放量顯著減少，且有利于污染物的集中處里。
燃料電池汽車是指以氫氣、?甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。燃料電池的種類有堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池等。質(zhì)子交換膜燃料電池具有小型、輕量化的特點(diǎn)，最適合在汽車上應(yīng)用。
燃料電池汽車不存在續(xù)駛里程短的問題，但需要用少量電池或超級(jí)電容器來提高加速性能。直接以氫氣為燃料，燃料電池汽車的排放物是水;以甲醇為燃料，排放物中有少量的二氧化碳。燃料電池汽車具有高效、無污染或低污染等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍較為廣泛。
標(biāo)簽： #天然氣
