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摘要:本文对通过甲醇汽油的性能进行了分析,对其推广应用的条件做了简单的探讨。
关键词:甲醇汽油 性能 条件
前言
我国缺油少气,煤炭资源相对丰富,发展煤基醇醚燃料,以新能源替代传统能源,以优势能源替代稀缺能源就是坚持科学发展观的最好体现。清洁甲醇汽油的使用对人体健康和生态环境是安全的,技术成熟,具有环保性和安全性,又具有一定的生产和使用经验,使用方便,市场需求广阔,资源有保障,其动力性、适应性、环保性、经济性已为国内外能源、化工界广泛认同;并且容易实现推广,产业化条件成熟,适合我国的燃料发展。醇醚清洁燃料的推广,即节省和替代石油资源,减少汽车排放和环境污染,改善生态环境,又有利于调整产业结构,资源综合利用,促进和保障社会经济的可持续发展。同时,带动能源、化工和汽车等相关行业的发展,创造新的经济增长点。
1 甲醇汽油的含义
甲醇由碳、氢、氧化学元素组成,含氧量达50%,辛烷值112,具有燃烧速度快、放热快、热效率高的特点,加入到汽油中,可提高汽油的辛烷值,减少大气污染物的排放。甲醇按一定比列掺入到汽油中作为一种液体燃料是最简单的使用方法。甲醇汽油是由一定比例的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,不含任何汽油,但可达到90#97#国标汽油的性能和指标。
2、甲醇汽油的主要特点
2.1环保、清洁性突出。产品生产过程采用清洁化工艺中无“三废”。本品不含铅等燃烧后排出的气体清洁无害,有利于改善城市环境。
2.2使用方便,无需改动装置。汽车如果使用石油液化气燃料需增加特制装置,增加了汽车成本。而甲醇汽油可与石油产品装置同时使用,不仅节省汽油费用,而且还可节约改制装置费用,单独使用或混合使用均可,真可谓“一举三得”。
2.3与乙醇汽油相比,成本低、原料易购、来源广泛。
2.3.1乙醇主要来源于粮食,材料来源单一,一旦遭灾、减产,原料来源就成为问题,而甲醇是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品,也可利用化工原料合成,价格低兼,来源极为广泛。
2.3.2经济性好。燃料甲醇可以用高硫劣质煤气化合成,用焦炉气合成,经济性更好,车辆排放越大,节约效果越明显。乙醇市场售价4000多元/吨,而甲醇一般不超过2000元/吨,乙醇比甲醇贵一倍之多。同时,乙醇汽油是将10%的乙醇兑人汽油中,由于乙醇本身较贵,汽油售价比甲醇化工原料还贵,综合成本每吨乙醇汽油比甲醇汽油贵800元以上。
2.4生产不受季节和规模限制。甲醇汽油一年四季均可生产,与生产汽油、润滑油等产品相比。无需加温、加压、无水状态中生产。生产规模可根据本单位或个人的经济状况、市场等因素决定,可大可小。
2.5产品可广泛适应于各种燃用汽油的机动车辆。如:轿车、客运车、叉车、吊车、助力车、农用车、摩托车、装载机等。
2.6中型规模年产3万吨,每吨甲醇汽油按出厂价3000元计算,可获利200-400元,年利润至少6007Y。大规模年利润6000万以上人民币。
2.7动力性好。燃料甲醇辛烷值高(112)、分子量小,能够充分燃烧,燃料甲醇与汽油的空燃比为0.92:1,能有效提高发动机的动力。
2.8环保性好。燃料甲醇含氧,发动机燃烧生成的有害气体比汽油少。尾气排放可比使用汽油减少30%~50%,有利于保护大气环境。
2.9安全性好。甲醇汽油的保持期长,六个月不分层、不变质;甲醇汽油的比重比汽油高,气压比汽油小、传导性好,发生意外事故的可能性小。
2.10有利于国家调整能源结构,实施符合国情的能源战略,保证社会经济的可持续发展。
2.11亲水性。甲醇汽油由于混配有一定量的变性燃料甲醇,该燃料甲醇是亲水性液体,易与水互溶,不同于汽油和水分离(水分积淀在油箱底部)。因此车辆在首次使用甲醇汽油时,应对油箱进行一次检查清洗,避免油箱中水分造成油品水分超标,影响发动机正常工作,这种情况属于少数,但不能忽视。
2.12腐蚀性。甲醇是优良的极性有机溶剂,对某些材料,如橡胶、塑料等具有溶胀作用,影响材料的使用性能。例如,會使机械油泵的隔膜油布及油封膨润而造成气密性不好,引起油路故障;甲醇极性强,电导率高,和水一样,加剧了不同金属之间的电化学腐蚀作用,引起金属部件的腐蚀。同时甲醇吸收空气中的水分和氧的作用产生少量的有机酸,而燃烧过程也产生少量甲醛、甲酸等酸性物质,造成汽车的某些配件(油箱、油管、油泵等)的腐蚀。根据甲醇对金属部件和橡胶塑料件的腐蚀与溶胀机理,在配制甲醇汽油添加剂时必须增加腐蚀抑制剂组分,通过腐蚀抑制剂的作用达到减小或抑制腐蚀。
2.13保持期长。甲醇汽油在水分含量不超标或正常温度范围内,保持期可稳定六个月以上,不乳化,不分层。可以解决贮存、运输和销售各环节所需的时间问题。
3、甲醇汽油的缺点
甲醇汽油。抗爆性能好,研究法辛烷值(RON)随甲醇掺人量的增加而增高,马达法辛烷值(MON)则不受影响。燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小,排气中一氧化碳含量也较少。燃烧清洁性能良好。但对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大,且易于分层。低温运转性能和冷起动性能较差,动力性能也不及纯汽油。可用作车用汽油代用品。许多国家作了大量使用试验,有的也在使用。但因较贵,以及上述诸缺点,尚未使用。
4.甲醇汽油产业化推广应用中必须注意的问题
4.1油箱、油路系统部件进行清洁检查。由于车用甲醇汽油具有较强的溶解特性和亲水特性,因此建议车辆首次使用时,最好对油箱、油路系统部件进行一次预防性检查和清洁,以保证燃油系统的清洁无水。驾驶员不能自己进行清洗的车辆,建议到定点汽修厂做检查或清洗。确认油路系统干净的车辆,可以不进行清洗。
4.2车辆适应性调整。车用甲醇汽油与普通汽油相比,性能基本一样。使用车用甲醇汽油时应对空燃混合比进行加浓调整。
5、甲醇汽油生产,推广应用的条件
5.1本项目技术产品是在常温常压下生产,采用反应釜和调和罐搅拌反应合成,主要设备为反应釜、调和罐、储存罐、循环泵,不需要复杂的设备制造(具体根据中石化油库设计要求和生产工艺流程进行生产调配车间和储存油库的建设),生产无废气、废水、废渣等。无噪音,不污染环境,生产场地要符合消防要求,生产规模可大可小。
5.2原料储罐和成品油储罐内衬不宜做防腐处理,要保障储罐、输油管线与油泵清洁干净,做到专罐、专管、专泵、专车专用,不可与柴油等其他烃类物质共用。
5.3所有储罐的呼吸阀的进出口应加装干燥装置,放置干燥剂(活性碳或变色硅胶),防止物料的挥发和水汽的吸入。
5.4油库和加油站等装卸车输送管线上的阀门、油泵及油站加油机密封橡胶件等材料应选用耐醇材料。
5.5生产调配,装卸等自动控制系统的元器件如电磁阀、流量计等均应选择耐醇性的产品。
6.结论
6.1采用添加剂所配制的甲醇汽油理化性能和使用性能与国标汽油相近,可以在一定程度上作为汽车代用燃料。
6.2汽车燃用甲醇汽油动力性能好,尾气中的HC、CO和C02大副降低。
6.3由于发动机未做改动,使得甲醇汽油的高辛烷值等特点未得到有效的利用,开发甲醇汽油专用发动机或者两用发动机,更有助于发挥甲醇汽油的优点。
6.4虽然汽车然用甲醇汽油油耗高,但是尾气排放降低,同时甲醇价格降低,从环境效益和经济性考虑,然用甲醇汽油还是划算的。
关键词:甲醇汽油 性能 条件
前言
我国缺油少气,煤炭资源相对丰富,发展煤基醇醚燃料,以新能源替代传统能源,以优势能源替代稀缺能源就是坚持科学发展观的最好体现。清洁甲醇汽油的使用对人体健康和生态环境是安全的,技术成熟,具有环保性和安全性,又具有一定的生产和使用经验,使用方便,市场需求广阔,资源有保障,其动力性、适应性、环保性、经济性已为国内外能源、化工界广泛认同;并且容易实现推广,产业化条件成熟,适合我国的燃料发展。醇醚清洁燃料的推广,即节省和替代石油资源,减少汽车排放和环境污染,改善生态环境,又有利于调整产业结构,资源综合利用,促进和保障社会经济的可持续发展。同时,带动能源、化工和汽车等相关行业的发展,创造新的经济增长点。
1 甲醇汽油的含义
甲醇由碳、氢、氧化学元素组成,含氧量达50%,辛烷值112,具有燃烧速度快、放热快、热效率高的特点,加入到汽油中,可提高汽油的辛烷值,减少大气污染物的排放。甲醇按一定比列掺入到汽油中作为一种液体燃料是最简单的使用方法。甲醇汽油是由一定比例的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,不含任何汽油,但可达到90#97#国标汽油的性能和指标。
2、甲醇汽油的主要特点
2.1环保、清洁性突出。产品生产过程采用清洁化工艺中无“三废”。本品不含铅等燃烧后排出的气体清洁无害,有利于改善城市环境。
2.2使用方便,无需改动装置。汽车如果使用石油液化气燃料需增加特制装置,增加了汽车成本。而甲醇汽油可与石油产品装置同时使用,不仅节省汽油费用,而且还可节约改制装置费用,单独使用或混合使用均可,真可谓“一举三得”。
2.3与乙醇汽油相比,成本低、原料易购、来源广泛。
2.3.1乙醇主要来源于粮食,材料来源单一,一旦遭灾、减产,原料来源就成为问题,而甲醇是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品,也可利用化工原料合成,价格低兼,来源极为广泛。
2.3.2经济性好。燃料甲醇可以用高硫劣质煤气化合成,用焦炉气合成,经济性更好,车辆排放越大,节约效果越明显。乙醇市场售价4000多元/吨,而甲醇一般不超过2000元/吨,乙醇比甲醇贵一倍之多。同时,乙醇汽油是将10%的乙醇兑人汽油中,由于乙醇本身较贵,汽油售价比甲醇化工原料还贵,综合成本每吨乙醇汽油比甲醇汽油贵800元以上。
2.4生产不受季节和规模限制。甲醇汽油一年四季均可生产,与生产汽油、润滑油等产品相比。无需加温、加压、无水状态中生产。生产规模可根据本单位或个人的经济状况、市场等因素决定,可大可小。
2.5产品可广泛适应于各种燃用汽油的机动车辆。如:轿车、客运车、叉车、吊车、助力车、农用车、摩托车、装载机等。
2.6中型规模年产3万吨,每吨甲醇汽油按出厂价3000元计算,可获利200-400元,年利润至少6007Y。大规模年利润6000万以上人民币。
2.7动力性好。燃料甲醇辛烷值高(112)、分子量小,能够充分燃烧,燃料甲醇与汽油的空燃比为0.92:1,能有效提高发动机的动力。
2.8环保性好。燃料甲醇含氧,发动机燃烧生成的有害气体比汽油少。尾气排放可比使用汽油减少30%~50%,有利于保护大气环境。
2.9安全性好。甲醇汽油的保持期长,六个月不分层、不变质;甲醇汽油的比重比汽油高,气压比汽油小、传导性好,发生意外事故的可能性小。
2.10有利于国家调整能源结构,实施符合国情的能源战略,保证社会经济的可持续发展。
2.11亲水性。甲醇汽油由于混配有一定量的变性燃料甲醇,该燃料甲醇是亲水性液体,易与水互溶,不同于汽油和水分离(水分积淀在油箱底部)。因此车辆在首次使用甲醇汽油时,应对油箱进行一次检查清洗,避免油箱中水分造成油品水分超标,影响发动机正常工作,这种情况属于少数,但不能忽视。
2.12腐蚀性。甲醇是优良的极性有机溶剂,对某些材料,如橡胶、塑料等具有溶胀作用,影响材料的使用性能。例如,會使机械油泵的隔膜油布及油封膨润而造成气密性不好,引起油路故障;甲醇极性强,电导率高,和水一样,加剧了不同金属之间的电化学腐蚀作用,引起金属部件的腐蚀。同时甲醇吸收空气中的水分和氧的作用产生少量的有机酸,而燃烧过程也产生少量甲醛、甲酸等酸性物质,造成汽车的某些配件(油箱、油管、油泵等)的腐蚀。根据甲醇对金属部件和橡胶塑料件的腐蚀与溶胀机理,在配制甲醇汽油添加剂时必须增加腐蚀抑制剂组分,通过腐蚀抑制剂的作用达到减小或抑制腐蚀。
2.13保持期长。甲醇汽油在水分含量不超标或正常温度范围内,保持期可稳定六个月以上,不乳化,不分层。可以解决贮存、运输和销售各环节所需的时间问题。
3、甲醇汽油的缺点
甲醇汽油。抗爆性能好,研究法辛烷值(RON)随甲醇掺人量的增加而增高,马达法辛烷值(MON)则不受影响。燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小,排气中一氧化碳含量也较少。燃烧清洁性能良好。但对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大,且易于分层。低温运转性能和冷起动性能较差,动力性能也不及纯汽油。可用作车用汽油代用品。许多国家作了大量使用试验,有的也在使用。但因较贵,以及上述诸缺点,尚未使用。
4.甲醇汽油产业化推广应用中必须注意的问题
4.1油箱、油路系统部件进行清洁检查。由于车用甲醇汽油具有较强的溶解特性和亲水特性,因此建议车辆首次使用时,最好对油箱、油路系统部件进行一次预防性检查和清洁,以保证燃油系统的清洁无水。驾驶员不能自己进行清洗的车辆,建议到定点汽修厂做检查或清洗。确认油路系统干净的车辆,可以不进行清洗。
4.2车辆适应性调整。车用甲醇汽油与普通汽油相比,性能基本一样。使用车用甲醇汽油时应对空燃混合比进行加浓调整。
5、甲醇汽油生产,推广应用的条件
5.1本项目技术产品是在常温常压下生产,采用反应釜和调和罐搅拌反应合成,主要设备为反应釜、调和罐、储存罐、循环泵,不需要复杂的设备制造(具体根据中石化油库设计要求和生产工艺流程进行生产调配车间和储存油库的建设),生产无废气、废水、废渣等。无噪音,不污染环境,生产场地要符合消防要求,生产规模可大可小。
5.2原料储罐和成品油储罐内衬不宜做防腐处理,要保障储罐、输油管线与油泵清洁干净,做到专罐、专管、专泵、专车专用,不可与柴油等其他烃类物质共用。
5.3所有储罐的呼吸阀的进出口应加装干燥装置,放置干燥剂(活性碳或变色硅胶),防止物料的挥发和水汽的吸入。
5.4油库和加油站等装卸车输送管线上的阀门、油泵及油站加油机密封橡胶件等材料应选用耐醇材料。
5.5生产调配,装卸等自动控制系统的元器件如电磁阀、流量计等均应选择耐醇性的产品。
6.结论
6.1采用添加剂所配制的甲醇汽油理化性能和使用性能与国标汽油相近,可以在一定程度上作为汽车代用燃料。
6.2汽车燃用甲醇汽油动力性能好,尾气中的HC、CO和C02大副降低。
6.3由于发动机未做改动,使得甲醇汽油的高辛烷值等特点未得到有效的利用,开发甲醇汽油专用发动机或者两用发动机,更有助于发挥甲醇汽油的优点。
6.4虽然汽车然用甲醇汽油油耗高,但是尾气排放降低,同时甲醇价格降低,从环境效益和经济性考虑,然用甲醇汽油还是划算的。