推廣甲醇汽油可行性論述

1、專業(yè)資料甲醇汽油發(fā)展及特點概述一、甲醇汽油行業(yè)發(fā)展歷程1 1、國外甲醇汽油的發(fā)展甲醇最早被人類作為車用替代燃料使用，是在一次世界大戰(zhàn)時，那時使用甲醇，主要因為戰(zhàn)時能源緊，參戰(zhàn)國把甲醇摻在汽油中使用。 到了 2020 世紀 7070 年代石油危機時，甲醇就成了工業(yè)首選的替代燃料。美國對甲醇燃料和甲醇汽車進行開發(fā)和應用，重點開發(fā)燃燒M85M85（含甲醇 8585 %）、M100M100（含甲醇 100100 %）專用甲醇燃料汽車。19871987 年美國福特汽車公司及美洲銀行，改裝 500500 輛福特車，試用 M85M85 甲 醇燃油，總行程 33803380 萬千米，時間長達 3 3 年，取得

2、甲醇汽車改裝生 產(chǎn)的經(jīng)驗。1991995 5年美國 DOEDOE 能源研究中心投入 1270012700 輛甲醇車試 用 M85M85。后來，由于美國提煉甲醇的主要原料天然氣漲價，同時伴 隨著石油價格的下跌，美國政府結(jié)合美國資源情況對甲醇燃料做出了 戰(zhàn)略放棄，轉(zhuǎn)而扶持乙醇汽油，美國逐漸停止了甲醇汽油的生產(chǎn)前德意志聯(lián)邦國在上世紀七十年代開始研制甲醇發(fā)動機，19791979年制定了“用于公路交通運輸?shù)拇碱惾剂稀钡难芯恳?guī)劃，將M15M15 甲醇汽油用于汽車，其間組織過由 6 6 家汽車廠生產(chǎn)的一千多輛燃醇汽車 投入試運行，并在全國主要大、中城市建立 M15M15 汽車加油站，形成 全國供應甲醇汽油的

3、網(wǎng)絡。在上世紀七八十年代，德國大眾汽車公司 還在中國建立了M100M100 甲醇汽車示車隊?？梢哉f，德國是至今世界 上發(fā)展甲醇汽車最有成效的之一。2 2、我國甲醇汽油的發(fā)展專業(yè)資料我國是在上世紀 7070 年代時開始研究，初期取得了一些進展。8080年代中國科學院在省進行了臺架測試及道路模擬試驗。9090 年代科學技術(shù)委員會組織省、中國科學院、清華大學等聯(lián)合開展研究，取得重 要成果。以后又進行過多次試驗，反映良好。目前，省進展較快，有多家企業(yè)已正式運營甲醇汽油項目。省20042004 年 7 7 月頒布實施了三個地方標準，20052005 年 7 7 月，將甲醇汽油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正式提到日程，并在

4、 20092009 年“全國醇醚燃料及醇醚清潔 汽車專委會”上公布， 省將從 20102010 年 1010 月 1 1 日起全省封閉運行推 廣甲醇汽油。省、省、省、蒙等地區(qū)都有不同程度的研究、應用和推 廣。20092009 年頒布了車用甲醇汽油（M85M85 ）車用燃料甲醇兩 個標準，國標車用甲醇汽油（M15M15）將很快出臺實施。二、甲醇汽油基本知識甲醇汽油是將車用汽油和甲醇按一定比例混合， 并通過添加具有 多種功能的添加劑和科學工藝調(diào)制，形成穩(wěn)定不分層的混合點燃式發(fā) 動機燃料。通常認為，低比例（M15M15 ）無需改變發(fā)動機結(jié)構(gòu)，是“油適應于車”；高比例（M85M85 ）需要增加轉(zhuǎn)換構(gòu)件

5、，是“車適應于油”。1 1、甲醇、汽油基本參數(shù)比較表 1 1甲醇與汽油性質(zhì)對照專業(yè)資料甲醇汽油分子式CH30HCH30HC4C4C14C14 烴化合物相對分子量3232約 100100密度 /(kg/L)/(kg/L) (20(20C) )0.0. 7937930.0. 693693 0.0. 7979氣化潛熱/(kJ/kg)/(kJ/kg)11671167293293 841841雷德法蒸汽壓/kPa/kPa37375050 9090理論空燃比6.6. 4 414.14. 2 2 15.115.1研究法辛烷值1121128484 9696馬達法辛烷值92927070 8484自燃溫度/ /C

6、500500456456閃點/ /C12126.6. 1 1沸點/ /C64.64. 8 83232 200200熱值 /(MJ/(MJ/ kg)kg)19.19. 666643.43. 5 52 2、甲醇汽油的動力性作為車用燃料，評價甲醇汽油性能的重要指標是其動力性。(1)啟動性能要使油品擁有良好的啟動性，首先必須要有適當?shù)恼舭l(fā)性。表征 油品蒸發(fā)性的主要指標有雷德飽和蒸汽壓以及 10%10%餾出溫度。飽和蒸汽壓過低則會導致油品揮發(fā)性不夠， 發(fā)動機難以點燃；飽 和蒸汽壓過高，則發(fā)動機產(chǎn)生氣阻的可能性增大，且在儲運時蒸發(fā)損 失增大。專業(yè)資料研究發(fā)現(xiàn)，在調(diào)制 M10M10M25M25 甲醇汽油時，

7、所得甲醇汽油與所使用的基礎油相比，雷諾蒸氣壓上升151520kPa20kPa。彭致圭、茂華主編的甲醇燃料一書中認為，低比例甲醇汽油飽和蒸汽壓偏高 是因為在低比例甲醇汽油中，每個甲醇分子周圍被汽油的烴類分子包 圍，導致甲醇分子之間形成的氫鍵會遭到破壞，甲醇汽油中甲醇的揮發(fā)性較純甲醇大得多，導致飽和蒸汽壓增大。降低甲醇汽油飽和蒸汽 壓是甲醇汽油應用技術(shù)研究的一大難點。目前解決甲醇汽油蒸氣壓過 高的途徑有兩種：一種是加入適當添加劑，降低甲醇汽油蒸氣壓；一 種是選擇飽和蒸汽壓較低的基礎油調(diào)配甲醇汽油。研發(fā)中心現(xiàn)主要采用第二種方法來控制調(diào)制的甲醇汽油的蒸氣壓，由實驗室自測數(shù)據(jù)及省石油產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗

8、站檢驗，研發(fā)中心研制的甲醇汽油雷德 法蒸汽壓符合 CASCAS 147-2007147-2007 的質(zhì)量指標要求。對第一種降低蒸氣 壓的方法，研發(fā)中心正在進行研究。10%10%餾出溫度可判斷燃油中輕質(zhì)組分的數(shù)量，對發(fā)動機啟動有決 定性影響。由實驗室自測數(shù)據(jù)及省石油產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗站檢 驗，研發(fā)中心研制的甲醇汽油 10%10%餾出溫度符合 CASCAS 147-2007147-2007 的 質(zhì)量指標要求。M15M15 甲醇汽油道路試驗中，冷啟動正常。（2 2）運行平穩(wěn)性50%50%餾出溫度表示燃油平均蒸發(fā)性，可判斷燃油中影響氣化式發(fā) 動機加溫速度的較輕餾分的數(shù)量，與發(fā)動機啟動后的平均加溫時間

9、， 加速性和平穩(wěn)性密切相關(guān)。由實驗室自測數(shù)據(jù)及省石油產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù) 監(jiān)督檢驗站檢驗，研發(fā)中心研制的甲醇汽油 50%50%餾出溫度符合 CASCAS專業(yè)資料147-2007147-2007 的質(zhì)量指標要求由于甲醇是極性物質(zhì)而汽油為非極性物質(zhì)， 兩者相容性差。一般 來說，當溫度在-15-15C以上，甲醇含量大于 70%70%或小于 5%5%時，甲醇 可以與汽油互溶，在其他比例時如不加入助溶劑，均存在相分離問題。 又因為甲醇具有吸水性，且能與水以任意比例混溶，在儲存、運輸或 使用過程中，易吸水而造成甲醇汽油分層。若甲醇汽油在使用時出現(xiàn) 分層，會導致燃料供給失控，發(fā)動機性能下降，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定甚至停止 工作

10、。為避免甲醇汽油出現(xiàn)低溫或遇水發(fā)生相分離現(xiàn)象，在甲醇汽油調(diào)制過程中應加入適當?shù)闹軇?常用的助溶劑有醇類和醚類。經(jīng)過 多年努力研究，研發(fā)中心現(xiàn)已研制出多種復合添加劑， 所調(diào)制甲醇汽 油在含水量小于 0.2%0.2%或溫度高于-30-30C時，無相分離現(xiàn)象。(3)輸出功率及扭矩汽車發(fā)動機功率反映的是汽車絕對速度，是衡量汽車在一定時間 做功能力的指標。對汽車發(fā)動機而言，其扭矩越大，加速性能、爬坡 能力及載重能力越好。據(jù)汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站M15M15 甲醇汽油臺架試驗表明，M15M15 甲醇汽油與同牌號車用汽油相比，功率、扭矩基 本相同，動力性能相當。而據(jù)參加中試車輛的司機反映，M15M15

11、甲醇汽油與同牌號車用汽油相比動力性相當； 其中部分司機反映，低速運 行時甲醇汽油動力略有不足，但高速時動力性優(yōu)于汽油。另外，甲醇研究辛烷值為 112112，甲醇與汽油混容后，甲醇汽油 與原來基礎油相比，辛烷值明顯提高，抗爆性好，增加汽車的動力性。 甲醇汽油含氧量高，與車用汽油相比，在高海拔(20002000 米以上)缺 氧條件下，汽車動專業(yè)資料力性增加比較明顯。3 3、 甲醇汽油燃油消耗甲醇熱值 19.66MJ/kg19.66MJ/kg，遠遠低于汽油的平均熱值 43.5MJ/kg43.5MJ/kg。 在使用甲醇汽油時，油耗會有所上升。但由于甲醇汽油是一種高辛烷 值燃料，且甲醇汽油中含氧量高，使

12、得甲醇汽油燃燒比汽油更為充分， 其實際油耗量上升小于理論值。在汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站M15M15 甲醇汽油臺架試驗中，M15M15 甲醇汽油與同牌號車用汽油相比，有效燃 料消耗平均上升 3.47%3.47%，與同牌號汽油相比，甲醇汽油仍具有經(jīng)濟性。4 4、 甲醇汽油對發(fā)動機的影響與汽油相似，甲醇汽油也對發(fā)動機的金屬部件具有一定的腐蝕 性，對發(fā)動機的非金屬部件具有一定的溶脹性。汽油對金屬的腐蝕主要是因為汽油中的含硫化合物以及有機酸 性物質(zhì)。甲醇汽油對金屬的腐蝕作用，一方面是因為其含有汽油，另 一方面是因為其含有甲醇。純甲醇常溫下對金屬無腐蝕性（鉛、鋁除 外），但甲醇在生產(chǎn)過程中一般會含有酸性物質(zhì)

13、甲酸，而且甲醇本身 的吸水性使之在貯存過程中含有少量水分，甲醇燃燒后產(chǎn)生的甲醛、 甲酸等，都會對發(fā)動機金屬部件產(chǎn)生較為腐蝕。大量文獻研究表明， 在甲醇汽油中加入適當金屬腐蝕抑制劑可以有效抑制腐蝕。由實驗室自測數(shù)據(jù)及省石油產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗站檢驗， 研發(fā)中心研制的甲醇汽油銅片腐蝕項目符合 CASCAS 147-2007147-2007 的質(zhì)量指標要求。甲醇汽 油對其他金屬如鋅、鋼的腐蝕性，研發(fā)中心已研究出多功能緩蝕劑。汽油與甲醇都是良好的有機溶劑，對多種橡膠及塑料都有溶脹 作用。專業(yè)資料因為汽車非金屬部件是已經(jīng)篩選的耐油品橡膠或塑料， 所以甲 醇汽油對現(xiàn)有汽車非金屬部件的溶脹作用較汽油強。使用

14、前請檢查濾 芯和油浮子， 如果濾芯和油浮子是塑料的， 則更換為銅質(zhì)不銹鋼制品 的浮子即可放心使用甲醇汽油。我公司研制的 M15M15 甲醇汽油委托上海燃機研究所進行循環(huán)耐久 試驗，通過對以上發(fā)動機試驗后分解的零部件進行分析：“發(fā)動機燃燒室頂部和活塞頂部積碳較少， 沉積物比同等情況下使用汽油的生成 物少。主軸瓦磨損正常。未發(fā)現(xiàn)潤滑油發(fā)生異常變質(zhì)，也未發(fā)現(xiàn)發(fā)動 機各金屬零部件的明顯腐蝕跡象和與M1515 甲醇汽油相接觸的非金屬 材料零部件發(fā)生溶脹現(xiàn)象”。5 5、甲醇汽油環(huán)保性甲醇的氧含量高達 5O5O%在燃燒過程中有自供氧效應，這就使 燃機中的燃燒較為均勻，使局部富氧和局部缺氧幾率減少，燃燒趨于

15、完善；甲醇汽油辛烷值高，抗爆性好，可減少發(fā)動機產(chǎn)生爆震，使燃 料燃燒更充分，使一氧化碳和碳氫化合物生成量和排放量降低。甲醇 汽油經(jīng)發(fā)動機燃燒比燃燒 9393#汽油的排氣中有害物少，對環(huán)境污染的 影響也輕，美國(DOC)(DOC)研究中心對 1010 種汽車使用含甲醇 5%-10%5%-10%的 汽油行駛實驗結(jié)果表明，在一般汽油發(fā)動機上用甲醇汽油時， 燃燒排 氣中的一氧化碳比汽油減少了 30%30%左右，氮氧化物比用汽油時減少 30%-50%30%-50%，未燃燒碳氫化物減少 30%-60%30%-60%。甲醇汽油的開發(fā)有利 于城市的環(huán)境保護。研發(fā)中心委托汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測的 M15M1

16、5 甲醇汽油排放試驗中，M15M15 甲醇汽油與燃用 RON93RON93 號汽油相 比，COCO 排放量下降 50%50% , HCHC 排放量下降約 30%30%。專業(yè)資料甲醇與汽油都具有揮發(fā)性，在儲運和使用時或多或少會進入大氣 中。與汽油相比，甲醇在自然界更易降解?？諝庵写嬗械纳倭考状颊?氣，在照射之下會被空氣中的氧氣氧化，成為二氧化碳。6 6、甲醇汽油安全性在常溫下，甲醇是液體，甲醇及甲醇汽油其儲存、輸送都和汽油 一樣方便。甲醇閃點為 1212C,汽油閃點 6.16.1C，都屬易燃液體，在儲 運過程中應注意防火防爆。汽油與甲醇都屬于中等毒性物質(zhì)， 甲醇汽油對人體的影響與汽油 相當。北京

17、醫(yī)科大學對甲醇、甲醇汽油和汽油所做毒性試驗表明：甲 醇汽油與汽油的毒性相當，同為中等毒性圍，且無協(xié)同作用。美國甲 醇研究院研究報告表明，甲醇汽油的燃燒毒性大大低于汽、柴油毒性。 通過省近二十年的市場應用，只要嚴格遵守操作規(guī)程就不會對人體造 成危害。7 7、 甲醇汽油經(jīng)濟性：甲醇作為替代能源與其它代用燃料相比，是由于資源豐富、技 術(shù)成熟、替代成本低廉、經(jīng)濟性好。8 8、 甲醇汽油生產(chǎn)工藝目前，甲醇汽油調(diào)制生產(chǎn)工藝有間歇式、連續(xù)式調(diào)制。由于間歇 式調(diào)制存在中間環(huán)節(jié)多、批次產(chǎn)品質(zhì)量差異大等問題，工業(yè)化大生產(chǎn) 受到一定限制。我公司率先在國使用“三路在線自動調(diào)合定量裝車”工藝技術(shù)。該工藝是將汽油、甲醇、添加劑按比例同時在線投入，經(jīng)充分混 合后隨即裝車銷售。該工藝實施全程計算機控制，精確度高、配比計 量準確、專業(yè)資料中間環(huán)節(jié)少、方便快捷、調(diào)制質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可實現(xiàn)工業(yè)化、 規(guī)?；?、自動化大規(guī)模生產(chǎn)。三、甲醇汽油發(fā)展前景甲醇汽油我國發(fā)展甲醇汽油是根據(jù)產(chǎn)業(yè)政策和能源發(fā)展戰(zhàn)略方 向，是針對我國自然資源“多煤、少氣、缺油”特點提出的。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，特別是近年來汽車行業(yè)的快速興起， 石油 消耗量不斷攀