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替代燃料:类型及其特征

在我们全部在电动汽车或氢气下行驶之前,这将是很长一段时间。如果德国要达到2050年的气候中立雄心勃勃的目标,替代燃料将至少在此之前发挥重要作用。他们中的一些人今天已被纯净的形式广泛使用,或用化石柴油和汽油燃料的混合物。自2007年以来,德国生物燃料配额(Biokraftqug)甚至规定了生物燃料的最低份额,占德国燃料总销量的百分比。

植物油
生产/基础材料
  • 纯油从植物压制,大部分未经处理。
  • 大多数油菜籽;还有大豆,玉米和向日葵。
  • 从植物中直接压制油。
  • 它们也用溶剂从剩余的压榨滤饼中提取。
  • 接下来是过滤和清洁,减少固体以及钙,镁和磷等组分。
可用性
  • 在传统的填充站不可用。
  • 通常只能从生产者(农民)提供。可管理的物流。
属性/标准
  • 植物油比柴油更粘稠(更厚),并且不适合作为汽油替代品。
  • 与柴油相比,它们更难点燃,每升释放的能量略低。
  • 它们在冬天必须预热。通常会添加高达10%的化石柴油,以改善粘度和点火特性。
  • 植物油兼容燃烧发动机的DIN 51623燃料。
使用
  • 在拖拉机和农业机械发动机,固定热电联产厂,很少在卡车发动机。在Motoren von Schleppern和Landmaschinen, stationären BHKW-Anlagen, selten在lkww -Motoren。
发动机/石油/分析
  • 几乎所有类型的柴油发动机都必须“改装”(其他密封、过滤器、喷射系统等)。
  • 应提供制造商批准植物油的批准。
  • 用SAE 10W-40发动机油操作 - 柴油发动机。
  • 大幅降低油变间隔。与使用柴油相比,石油使用寿命仅为25-30%(大约250小时)。
  • 植物油不会完全燃烧,特别是当发动机冷却时。较高粘度的成分冷凝并污染发动机油作为未经抑制的植物油。
  • 发动机油可以与最多5%的植物油混合。否则存在活塞环粘附和沉积物的风险。
  • 油分析对测定植物油含量和氧化特性是绝对必要的。

生物柴油- FAME - RME
生产/基础材料
  • 生物柴油通常被称为脂肪酸甲酯(FAME)或RME(油菜籽甲酯)。
  • 油脂的由植物或动物来源的油或油脂制成的
  • 这些是借助甲醇专门为此目的设计的炼油厂中的生物柴油。
可用性
  • B100(含有100%生物柴油的纯生物柴油)可以在许多卡车加油站和服务站购买,因为它可以在罐车中运输,无需中间清洗。
  • 只有几种炼油厂专门生产,因此可用性不是无限制的。
  • 在特殊泵中也作为柴油的混合物出售,通常称为B7,或者根据浓度,也是B5,B10或B15。
属性/标准
  • 比柴油略高粘度和较低的冷稳定性。
  • 略微减少里程,但通常有点便宜(主要是由于不同的税收)。
  • 大部分是碳中性的(高达68%),因为燃烧只释放出植物或动物在生长过程中从大气中去除的二氧化碳量。
  • DIN en590适用于B0至B7柴油;DIN EN 14214适用于B0至B7和B100的外加剂。
  • B100往往受粘度,可燃性,含水量,冷稳定性,密度和固体物质的额外质量要求。
使用
  • 主要作为化石柴油(B7)的标准添加剂。
  • 也以纯正形式(B100)为卡车使用(货运代理,市政当局)。
发动机/石油/分析
  • 不需要转换柴油发动机高达B10。
  • B100应由发动机制造商批准。
  • 使用B100和柴油燃料的混合操作也通常可能没有问题。
  • 通过OEM批准,可以交替加油两种类型的燃料。
  • 由于来自精制过程的RME / MAME(B100)中残留物,燃料系统中的任何残留物可以溶解。塑料,橡胶和密封件也可以膨胀和燃料系统中的有色金属可以攻击。
  • 作为预防措施,更频繁地更换燃油滤清器。伴随燃料和发动机油分析。
  • 经发动机制造商认可的SAE 5W-30至10W-40柴油发动机油仍可使用。
  • 当使用B100时,卡车发动机制造商规格中的油变间隔通常会减少到30,000km而不是120,000km。

生物乙醇
生产/基础材料
  • 生物乙醇,不太常被称为农业乙醇,是由仍有剩余糖或淀粉含量的植物残留物制成的。
  • 酒精是通过发酵这些原料而产生的,这些原料通常不适合用于食品生产。
  • 原料制备为添加酵母的醪。组分导致发酵,产生醇。
  • 然后从发酵物质量蒸馏醇含量。最终结果是酒精含量高达99.9%的生物乙醇。
可用性
  • 产生的尺度相对大,但纯的生物乙醇是不可自由的。
  • 生物乙醇可用于汽油发动机。E10填充站的超级汽油含有10%的生物乙醇。
  • 生物乙醇不适合添加到柴油中。
属性/标准
  • 纯生物乙醇具有比汽油和不同点火点更高的辛烷值额定值。
  • 乙醇使橡胶(密封件和软管)和塑料更柔软或更脆。
  • 与汽油不同,它在低于13℃的温度下不会蒸发(在冬季可能需要预热)。
  • DIN EN 228允许将乙醇加入德国的汽油,高达10%(E10)。
  • 然而,E10必须满足DIN EN 15376对超级汽油的质量要求。
使用
  • 含有超过10%乙醇的纯生物乙醇或汽油 - 乙醇混合物不再用作燃料。
  • 生物乙醇通常添加到汽油中。根据DIN EN 228,这可能包含高达5%的生物乙醇(E5),无需声明。
  • 在超级汽油(E10)中,较高浓度的10%混合物,但必须宣布这一点。
  • 生物乙醇也经常被用作生产燃料添加剂的基础。
发动机/石油/分析
  • 多年来,E5和E10的汽油发动机一直能够正常运行。
  • 可以使用车辆制造商批准列表中列出的所有发动机油。
  • E10在短途运输中的低发动机温度下可以在发动机油中越来越浓缩。结果,其粘度和润滑性降低,发生磨损和撕裂。
  • Oelcheck实验室的发动机油分析清楚地显示任何与未燃烧的伟德网页版生物乙醇混合。

天然气 - CNG - 压缩天然气 - 加压气体
生产/基础材料
  • 和石油一样,天然气也是由化石组成的。
  • 它是从地下矿床中提取出来的,主要由高度易燃的甲烷组成。
  • 在某些情况下,它必须清除腐蚀性、有毒和/或不可燃的外来气体。
  • 在干燥过程中除去含有含水的矿物。
  • 当用作燃料时,它被压缩并在超压气罐中储存或销售。
可用性
  • 相对良好发达的灌装站网络。
  • 几乎所有高速公路加油站均可使用。
属性/标准
  • 天然气干净地燃烧,没有有害的硫化氢(没有酸雨)。
  • 氮氧化物、颗粒物和煤烟都不会大量产生。
  • 1千克天然气的能量含量等于1.5L的汽油或1.4L柴油 - 因此提供比其他燃料更高的性能。
  • 辛烷值为125(汽油大约为95)。
  • 由于高抗爆性,燃料-空气混合物可以被高度压缩。低消耗,高效率。
  • DIN EN 16723-2:20 - 2017-10规定了用于运输的天然气和进入天然气网络的生物甲烷。
使用
  • 原则上,任何汽油发动机都可以在天然气上运行。必须安装钢制压力罐。
  • 也可用于公共汽车或设计的新车辆。
  • 重要的是区分在CNG和汽油上运行的二价车辆,以及纯粹在气体上运行的一价车辆。
  • 天然气驱动的内燃机也可以在室内使用(例如叉车)。
  • 天然气动力发动机用于大规模用于替代的电能,特别是在可以使用浪费的情况下。

天然气中的沼气质量:

  • 通过发酵任何类型的生物质来生产沼气。其甲烷含量明显低于天然气。它可能含有很大比例的二氧化碳。
  • 对于像天然气一样使用的沼气,必须纯化有害气体,其甲烷含量增加至至少96%。
  • 未享受/未加工的沼气只能在特殊设计的发动机(通常是CHP)中燃烧。

LNG(液化天然气):

  • 当冷却至低于-162℃的温度时,天然气变为液体。这将其体积降低了600倍。由制冷压缩机液化的天然气被称为LNG。它主要用于船舶和特殊商用车。
发动机/石油/分析
  • 在汽油发动机中出现明显较高的燃烧温度比汽油发动机发生在内。发动机及其油受到极端热负荷。
  • 与汽油不同,天然气不含具有积极清洁效果的添加剂,以及其他方面。
  • 氧化趋势增加,含有硬沉积物的灰分的风险。
  • 发动机制造商通常要求使用低/中saps发动机油,其硫酸盐灰分含量有限。
  • 一些发动机机油是专门为天然气和沼气发动机开发的。
  • 建议经常检查氧化趋势和初始pH(I-pH)。

LPG - 液化石油气 - 汽车气体
生产/基础材料
  • 当提取天然气和原油时以及蒸馏原油时,液化石油气主要作为副产物获得。
  • 它可以由丙烷、丁烷或两者的混合物组成。
  • 作为化石燃料,它也可用于汽油发动机以产生能量。
可用性
  • 灌装站网络非常有限。
属性/标准
  • LPG在环境温度和压力下是气态的。然而,它可以在低压下液化,通常在室温下6巴。一旦凝聚,体积减少了260倍。
  • 它具有超过100辛烷值的高抗抗震性。
  • LPG几乎燃烧硫,没有产生烟灰。发射值低于汽油的排放值。
  • DIN EN 589定义了质量要求。
使用
  • 用作汽油车的燃料,这些汽油车装有气罐,以供使用石油气。这就是为什么它也被称为“autogas”。
  • 由LPG或天然气供电的内燃机也可以在室内使用(例如叉车)。
  • 也广泛用于加热,烹饪或作为传热介质在贸易和工业。
发动机/石油/分析
  • 发动机机油被液化石油气馏分浓缩后会越来越稀,特别是在许多冷启动时,比如在短途运输中。
  • 和天然气一样,液化石油气不含添加剂或活性清洗剂。
  • 发动机油必须在LPG上运行时中和氧化产品,这导致沉积物。
  • 通常使用通常低或中间SAP发动机油,这往往具有低硫酸盐灰分含量。

BTL - 生物质的液体合成燃料的生物质
生产/基础材料
  • 原料是固体生物量(稻草,木材,植物废物)或专门栽培的作物。
  • 生物质的热化学燃烧产生合成气。
  • 在合成过程中(通常使用费托法*)将其转化为液态碳氢化合物。
  • 通过施加石油精炼中使用的蒸馏方法,可以将产生的合成燃料转化为柴油或汽油。
可用性
  • 所有国家都没有。
  • 添加到传统燃料中。
属性/标准
  • BTL燃料的化学上仅与化石汽油或柴油燃料略微不同。
  • 它们通常具有比柴油(50-60)更高的十六烷额(约70)。
  • 蒸馏过程中可以量身定制特殊物质。
  • EN 15940:2016石蜡燃料。
使用
  • 目前不使用纯粹形式。
  • DIN en228或DIN en590允许在未申报的情况下向指定汽油和柴油燃料中添加BtL。
发动机/石油/分析
  • 不需要转换发动机(也用于独家使用)。
  • 制造商推荐的产品可用作发动机油。
  • 石油分析取决于负荷和里程,与化石燃料一起操作。

GTL - 液体 - Synfuel
生产/基础材料
  • 在蒸汽的帮助下,向天然气中加入纯氧,产生合成气。
  • 通过Fischer-Tropsch合成*将转化为碳氢化合物。
  • 这产生长链石蜡,其通过裂化和蒸馏(分馏)来转化为液体燃料,主要是柴油。
可用性
  • 在许多国家永久地提供,因为气态天然气比GTL更难以运输和存储。
属性/标准
  • 燃烧比化石柴油更清洁,排放也明显更少。
  • 几乎无硫并含有芳族化合物。
  • 比化石柴油更容易点燃(更高的十六烷评级)。
  • 寒冷的行为类似于化石柴油。
  • EN15940:2016石蜡柴油燃料的标准。
使用
  • 纯GTL用于商用车辆或移动机器和设备(工程机械)的柴油发动机。
  • 低排放内河船舶是其他主要用户。
  • GTL是添加到柴油燃料,如壳牌v动力柴油。
  • 领先的柴油发动机制造商已经批准使用GTL。
发动机/石油/分析
  • 无需转换柴油发动机。
  • 发动机油分析以监测油变化间隔,与化石柴油燃料一起操作。