甲醇汽油的发展

2010年第31期中國高新技术企业NO.31.2010.(总第166期)( CumulativetyNO.166 )甲醇汽油的发展王瑜(江苏省交通技师学院，江苏镇江212006)摘要:由于经济大发展及汽车保有量的增加，我国汽柴油的供运 行路程也远远达不到运输的要求。应已出现严重短缺。文章阐述了甲醇汽油目前的前景和发展1.2 甲醇汽油的主要优点状况,分析了存在的问题和解决方法,以及未来的发展趋势。(1)清洁环保。甲醇燃烧后主要形成水和二氧化碳排放关键词:甲醇汽油;空燃比;辛烷值;冷启动性能的碳氢化合物远远低于汽柴油,尾气中常规排放的一氧化碳、中图分类号:TK411文献标识码:A碳氢均比汽柴油低30%以上。甲醇不含苯,不含烯烃,不含文章编号: 1009- -2374( 2010)31-0072- 02硫,非常规排放物也比汽油燃料好是典型的清洁替代燃料。(2)经济性好。甲醇生产成本低(1000吨),比乙醇4500吨便宜30%。投资省2000~5000吨甲醇,比煤炼油FrD1甲醇汽油的发展前景便宜50%~80%,销售价格2500吨,以同口径油耗相比较由于目前经济大发展及汽车保有量的增加,我国汽柴油汽油便宜 30%。的供应已出现严重短缺。国家和各种科研院所为缓解石油资(3)动力性好,辛烷值高。源的短缺状况曾提出各种新能源的使用,其中包括生物柴油、(4)安全性好。甲醇易溶于水,而且很快自然降解在储运、天然气、液化石油气、二甲醚、乙醇以及电动汽车等各种措施，加油过程 中发生溅洒事故后,不会对环境和土壤造成污染。但就目前来看甲醇是最理想的选择。(5)替代性好。汽车发动机易改造。M15及以下不用改1.1 常见新能源的局限性造发动机，M25以上稍加改动,M100需改造发动机,但技术(1)生物柴油主要是原料问题难以解决,一是以菜籽油为 上没难点， 已有成熟机型。生产甲醇燃料的资源丰富。原料生产的生物柴油成本高,据统计,生物柴油制备成本的由此可以看出,在我们未发现新的替代能源之前,甲醇汽75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低油作为一种新的替代能源具有非常重要的意义。现在有很多成本是生物柴油能否实用化的关键。二是用化学方法合成生有识之士在甲醇汽油的添加剂研究及应用和推广方面做了很物柴油有以下缺点:工艺复杂、醇必须过量,后续工艺必须有多 工作, -些地方政府也积极加入进来,为构筑我们的能源安相应的醇回收装置,能耗高,设备投入大;色泽深,由于脂肪中全 而共同努力。不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收,回收成2甲醇汽油的应 用状况本高;生产过程有废碱液排放。(2)乙醇虽在-些地区进行使用。但是,由于3.3吨粮食国外曾对甲醇汽油做了大量的研究,日本自20世纪才能生产1吨乙醇,成本很高,而且我国粮食并不富裕,用粮80年代起就有以甲醇为燃料的汽车;美国曾开发高比例甲食转化为乙醇作为汽油替代燃料的现实作用并不是很大。我醇汽油 (M85或M90)汽车,主要汽车制造厂都生产过产品.国作为一个地处温带气候的国家,生物质能源并不是很丰富，或样车,并在政府支持 下示范或出售。灵活燃料甲醇汽车加之人口众多,环境保护的任务非常艰巨,所以像巴西用丰富(FFVMFV), 曾在福特汽车厂生产线上大规模生产,并供应市的生物质做原料转化成为乙醇作为汽柴油的补充对我国来说场,但由于成本高,甲醇汽油加油站少,故市场需求量较小,现并没有多大的借鉴意义。所以用乙醇汽油作为替代燃料对解已停产。 之后国内外对甲醇汽油混合燃料在应用中存在的问决我国目前的能源紧张状况还是远远不够的。题作了大量的实验,特别是中、低比例甲醇汽油的研究已获得(3)天然气、二甲醚和液化石油气都是气体燃料,其主要可喜 的成果。如M 15甲醇汽油在德国和北欧大量当作汽油缺点是需要大的储气罐,这样就限制了燃料的携带量,需要经销售,并配套建设了跨国界的M15加油站,进行过跨国界的常加气,再就是在离气田近的地方用的比较划算,但是对于离车队示范 ,在美、法、意、奥等国家也已经商品化。山西省的煤气田较远的地区用起来就不如汽油划算,且发动机需要做大制甲醇代用燃料汽车示范工程,经过多年运行的实践证明,甲的改动,因此也不是适合广泛的推广。醇汽油是1种理想的替代燃料。2003年初,经国家经贸委专(4)电动汽车将是未来的主流,但是由于目前主要技术还家 组考察认定，山西省甲醇燃料技术开发应用在运营成本、标没有解决,目前虽有很多公司宣布生产了电动汽车,但是没有准制定 、政策配套等方面取得了较全面的成果和经验,并显示一个公司宣布量产, 且就是已经产出的电动汽车其动力性和 出技术、经济、市场条件的成熟。山西省正在实施的发展甲醇. 72-汽车计划,2001年推广M5、M10、M15含甲醇清洁汽油10 4采取的主要方法万t,2002年30万t,2003年50万t,2004年70万t,2005(1)增强甲醇汽油的稳定性。用作汽车的甲醇汽油必须年100万t,并适时向省外推广。争取用5 ~ 10时间,把山.均匀而稳定。甲醇与汽油的相溶性很小,要制成大比例的均西省建成“国家燃料甲醇生产基地”和“清洁燃料(甲醇)汽匀稳定的甲醇汽油,一般采取添加助溶剂的办法。车示范地区"。2003年黑龙江省建业燃料有限责任公司与(2)改进甲醇汽油的动力性。甲醇引入汽油之后,因其热.哈尔滨市能源专家合作，历时8年，经过数千次的试验，研制值降低而动力性能下降,通常采用添置助燃剂的方法,改善其出AX型车用甲醇清洁燃料。通过了黑龙江省环保产业协会动力性。的环保认证。经国务院甲醇燃料领导小组组织能源专家共同(3)改善甲醇汽油的腐蚀性。-般采用添加腐蚀抑制剂评审,认为“该燃料各项指标优于我国现行的无铅汽油质量标的方法来抑制甲醇汽油的腐蚀性,添加剂多为含氮物质。此准,填补了国内空白”。目前长安大学自主研发的M15、M25.外,添加助燃剂促进油料燃烧完全,也能起到降低甲醇汽油腐甲醇汽油添加剂和M85甲醇汽油关键应用技术通过陕西省蚀的作用。科技厅组织的成果鉴定。这一技术攻克了制约甲醇汽油发展(4)抑制甲醇汽油的溶胀性。甲醇是一种良好的溶剂,对的技术障碍，专家认为该成果科技含量高,技术指标可与国际.发动机的弹性胶体、密封件等有溶胀作用。解决这个问题的先进水平相比,对于我国推广甲醇汽油具有重要意义。办法有两种:一是改用不被甲醇腐蚀的氟橡胶;二是在燃油中3甲醇汽油存在的主要 问题添加溶胀抑制剂，如羧酸或酰氯与芳胺反应制得的溶胀抑制剂,添加少量即能达到要求。3.1空燃比降低(5)改进甲醇汽油的气阻性。由于甲醇汽油在燃烧不完甲醇的氧含量为50%,其理论空燃比仅相当于汽油空全的情况下,烃类物质裂解,氧化聚合而产生碳渣的沉积，使燃比的44%。掺人甲醇将引起汽油空燃比下降,掺入越多，汽化室喷嘴阻塞 ,发生气阻。解决这-问题的办法是促进甲下降越大。M15(含甲醇15%的汽油),其氧含量为7.15%，醇汽油 充分燃烧,抑制高温下的氧化聚合,添加抗阻沉积剂可用作汽车燃料，发动机仅需适当调整即可适应;M85(含甲醇以抑制甲醇汽油的气阻 发生。85%的汽油),其氧含量为42.15%;纯甲醇M100,氧含量为(6)改善甲醇的冷启动性。添加活性过氧化物或低沸点50%,这样的高含氧燃料，空燃比较低,普通汽车的发动机难的醚化物是改善甲醇汽油冷启动性的主要方法。以适应,需专门设计发动机以适应M85或M100甲醇汽油。5结论3.2辛烷值提高甲醇的辛烷值较高(MON106),掺入它改善了甲醇汽油甲醇在我国已基本实现向大型化发展的方向，这样就为的辛烷值,燃烧时提高发动机的压缩比,从而提高了发动机的我国煤化工的发展奠定了良好的基础,也为甲醇在我国的能功率。使用M15甲醇汽油的发动机功率可提高约2%,而燃源安 全扮演新的角色奠定了坚实的工业基础。甲醇汽油作为料能耗却降低6%~ 8%。我国新的石油替代产品,目前在市场推广上受到重重阻力,但3.3热值降低是,它作为一种清洁、安全、经济的新能源,随着汽车技术的发甲醇的热值为1916MJkg,仅为汽油热值(43150MJ/kg)展及 甲醇汽油配制技术的突破,它必将会成为我国石油替代的45%。因此，使用甲醇汽油后，发动机的油耗随甲醇掺人能源中的重要角色。量的增加而增加。资料报道，使用M10甲醇汽油时,油耗增加约5%。参考文献3.4冷 启动性能较差[1]钟洪权,王亚明,张松.甲醇汽油的技术进展及应用前景[J].甲醇的汽化潜热较高、蒸气压较低。甲醇的汽化潜热为云南化工,2006,( 10).1109 kJ/kg,是汽油汽化潜热(310 kJkg)的3.17倍。在低[21 梁玮,甲醇汽油的研究开发及应用现状田中外能源，温条件下,由于甲醇的汽化潜热远远高于汽油，因此会造成甲[3] 徐辉、有关甲醇汽油的特性分析和应用[J]. 西安能源，2006,(2).醇汽油冷启动性能较差。2006,( 11)..5 腐蚀性增大甲醇在生产或燃烧过程中会产生少量的甲醛或甲酸,因[4]张晓霞.浅析我国甲醇生产现状及甲醇汽油的应用前景[J].石油化工与应用,2006,(4).此,甲醇汽油对发动机有一定 的腐蚀性。]高俊华,崔正来，高海洋.轿车燃用汽油-醇类混合燃料的3.6对橡塑材料的溶胀性变强汽油是不良溶剂，对橡塑材料无侵蚀作用;但甲醇是--种实验研究[].汽车工程,2006,(6).良溶剂，因而甲醇汽油对汽车供油系统或油泵中的橡塑密封作者简介:王瑜(1986-),男,安徽怀宁人,江苏省交通技师学件都有溶胀作用。综上所述,由于甲醇的掺入，给甲醇汽油带院助理讲师,研究方向:汽车检修。来了多种不同于汽油的特性。-73-.