Vývoj a vzájemn. jemná konkurence automobilového. automobily. 57. sjezd chemických společnost. ností 2005

Transkript

1 Vývoj a vzájemn jemná konkurence automobilového benzínu nu a motorové nafty jako rozhodujících ch paliv pro automobily Ing.Josef SVÁTA, Ing.Hugo KITTEL,, CSc., MBA Česká rafinérsk rská a.s., Wichterleho 809, Kralupy n. Vlt. 57. sjezd chemických společnost ností záříz 2005

2 AGENDA: Úvod Trendy Všeobecná charakteristika BA a NM Dodávky BA a NM na trh v ČR Milníky kvality Technologie Užitné vlastnosti Alternativy Palivo a motor Vliv na životní prostředí Další vývoj 2

3 Úvod: BA i NM vyráběná z ropy představují historicky nejvýznamnější motorová paliva Vsoučasnosti při srovnatelných ekonomických podmínkách (daně, podpory) nemají konkurenci Ropa nepředstavuje jedinou surovinu pro jejich výrobu ze zemního plynu, uhlí i biomasy lze získat podobné produkty (GTL, BTL; Fischer-Tropschova syntéza technologický základ) Z pohledu bodu varu jsou BA a NM produkty na sebe navazující positivní pro ekonomické využití ropy 3

4 Trendy: Roste celková spotřeba paliv na trhu (počet automobilů i počet ujetých km se zvětšují) Roste podíl NM/BA; Spotřeba BA v záp.evropě klesá Významně se zpřísňují standardy kvality paliv Rozvíjejí se technologie výroby Mění se formulace paliv (komponenty, aditiva) Formulace paliv je stále více ovlivněna ekologickými aspekty Pokračuje vývoj spalovacích motorů (klesá měrná spotřeba paliva) Podstatně se zpřísňují limity škodlivých emisí z provozu automobilů (všechny druhy emisí) 4

5 Všeobecná charakteristika: 15 25% surové ropy Uhlovodíky C 4 C 12 (např. i- oktan, xyleny). Odlišné od obsažených v prim.benzinu Destilace C Vzněcuje se zážehem Vysoká výrobní cena Konečný produkt aditivován Nejrozšířenější palivo osobních aut Největší trh USA 25 35% surové ropy Uhlovodíky C 12 C 22 (n-cetan). Málo odlišné od primární frak. Destilace C Vzněcuje se adiabatickou kompresí Nižší výrobní cena Konečný produkt aditivován Původně pro stacionární motory. Nyní všechny typy vozidel. Největší trh Evropa 5

6 Dodávky autobenzínu na trh v ČR ,0 Dodávky (kt/y) Změna k před.roku (%) ,1% 8,9% 2,9% 10,0 (kt/rok) ,0% BA 91 BA 95 BA 98 BA 91 VPA 5,0 0,0-5,0 Změna k předch.roku (%) , Zdroj ČAPPO Rok 6

7 Dodávky NM na trh v ČR , Dodávka (kt/y) 12,0 (kt/rok) Změna k předch.roku (%) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Změna k předch.roku (%) , , Rok Zdroj ČAPPO 7

8 150 Dodávky motorových paliv na trh v ČR (1996 = 100%) BA (%) NM (%) (%) Rok Zdroj ČAPPO 8

9 160,0 Podíl NM / BA v ČR dodaných na trh (%) 150,0 (%) 140,0 130,0 120, Rok Zdroj ČAPPO 9

10 Milníky kvality: Obsah síry a aromátů klesají Tlak par klesá Průměrné oktanové číslo roste Zakázány zlepšovače OČ na bázi kovů Vývoj složek (reformát alkylát izomerát étery etanol). Zákaz MTBE (v USA) Aditivace: - Detergenty - Antiicing aditivum Obsah síry a aromátů / polyaromátů klesají Cetanové číslo a cetanový index rostou Hustota klesá Konec destilační křivky klesá Aditivace: - Vlastnosti za chladu kontrolováno více parametrů - Mazivost - Vodivost 10

11 Technologie obecně: Velké portfolio technologií Zaměřené na změnu struktury individuálních uhlovodíků Pokračuje vývoj nových technologií Jsou zlepšovány existující technologie a katalyzátory Omezený rozsah technologií Zaměřené na změnu struktury uhlovodíkových skupin (uhlovodíkové matice) Jsou zlepšovány existující technologie a katalyzátory 11

12 Technologie konkrétně: Hydrogenační rafinace Selektivní odsíření Hydrokrakování Krakování (zejména FCC) Katalytické reformování (s kontinuální regenerací kat.) Alkylace (na pevném kat., s kontinuální regenerací) Nepřímá alkylace / dimerace Izomerace Syntéza éterů (s využitím katalytické destilace) Hydrogenační rafinace Hydrokrakování Krakování (omezeně) Gas to Liquid (GTL, ze zemního plynu, budoucnost) 12

13 Technologie konkrétně: Kontinuální katalytický reforming Nový hydrokrak 13

14 Technologie konkrétně: Jednotka MTBE Hydrogen. rafinace plynového oleje 14

15 Užitné vlastnosti: Méně energie v jednotce objemu (-) Vyšší měrná spotřeba (-) Hořlavina I třídy (-) Vyšší cena, především zdůvodu vyšší spotřební daně (-) Malý vliv počasí na užitnou hodnotu (+) Výběr z více druhů a cen, podle OČVM (+/-) Více energie v jednotce objemu (+) Nízká měrná spotřeba (+) Hořlavina III.třídy, vyšší bezpečnost (+) Nižší cena (historicky) (+) Palivový systém citlivý na údržbu. Vyžaduje pozornost uživatele v zimním období (-) Více druhů, podle CFPP, ale bez možnosti uživatele vybrat si (+/-) 15

16 Alternativy: 57. sjezd chemických společnost SUROVINA ROPA UHLÍ ZEMNÍ PLYN MONO-, DI- SACHARIDY SACHARIDY CELULÓZA OLEJNINY TUKY OSTATNÍ PRIM. PRODUKT AUTO BENZÍN DIESEL PETROLEJ ZBYTKY SYNTÉZNÍ LPG PLYN GENERÁT. PLYN CNG LNG ETANOL METANOL MTHF DME DŘEVNÍ PLYN DNPE EL. OLEJE VO DÍK BIOPLYN ENERGIE PEROXOVODÍK SEK. PRODUKT SMĚSNÝ AUTOBENZÍN MTBE,TAME ETBE SYNT. ROPA +PRODUKTY PALIVA TŘÍDY P FAME, FAEE SMĚSNÝ DIESEL STLAČENÝ VZDUCH TYP MOTORU ZÁŽEHOVÝ MOTOR VZNĚTOVÝ MOTOR TURBÍNY SOLÁRNÍ ČLÁNEK ELEKTOMOTOR PALIVOVÝ ČLÁNEK OSTATNÍ 16

17 Alternativy: Methanol (ze zemního plynu; biomethanol) Rostlinné oleje a živočišné tuky (přímo, hydrokrakování) Bioethanol (řada potenciálních surovin) Ethery (MTBE, ETBE, TAME,...; částečná substituce) LPG Zemní plyn (CNG, LNG) Bioplyn (Švédsko) Vodík FAME (rostlinný olej+alkohol) DME (ze zemního plynu); DNPE (di-n-pentylether) a další étery (ze zemního plynu) Methanol, ethanol (+zlepšovač CČ ve vyšší koncentraci) Emulsní nafta 17

18 Palivo a motor: Od 1883, Daimler & Maybach. Původně benzín z uhelných dehtů Benzínový motor je lacinější z hlediska výroby a údržby (+) Srovnatelný výkon dosažen nižším objemem motoru (významné pro daně) (+) Pro spalování plynů nutná konverze vznětového na zážehový motor (autobusy) Od 1900, R.Diesel Motor těžší, náklady na výrobu a údržbu vyšší (-) Delší životnost motoru (+) Vozidlo konstrukčně složitější (vysoké plnící tlaky motoru, filtr částic, vypírání NO x močovinou atd.) (-) Nyní k dispozici pro celé spektrum osobních i nákladních vozidel a další typy zařízení. Nejnověji do sportovních vozů (+) 18

19 Vliv na životní prostředí: Vyšší emise CO 2 a CH z motoru (-) Vyšší ztráty odpařením (-) Olefíny přispívají k tvorbě přízemního ozónu (-) Výskyt MTBE v podzemních vodách (USA), zákaz použití v BA (-) Nižší emise CO 2 a CH z motoru (+) Vysoké emise mikročástic a NO x (-) Vyšší hluk motoru (-) 19

20 Další vývoj: 57. sjezd chemických společnost Přebytek benzinových frakcí příznivé pro vývoj cen (+/-) Kvalitu BA bude možné velmi přesně nastavit použitím rozdílných složek (+) Sortiment se zúží (+/-) - Bez aditiv nahrazujících olovo - OČVM 95 a 100 Benzínový motor - výhodná součást hybridních vozů (+) Lehké benzinové uhlovodíky lze použít jako zdroj H 2 pro palivové články (+) Zůstane rozhodujícím palivem pro osobní vozy! Nedostatek zdrojů + snaha vyrovnat daň s BA negativní vliv na cenu (NM>BA) (-) Nastavení budoucí kvality obtížnější (-) Technologie řešící nedostatek NM drahé (HK, GTL) (-) Sortiment se rozšíří (+/-) - Speciální NM pro osobní vozy -> NM s 5 10% GTL ve SRN - Arktická NM v zimním období Budoucí vozidlo s naftovým motorem představuje velmi sofistikovaný systém, drahé Rozhodující využití jako palivo pro užitkové vozy! 20