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甲醇汽油使用性能及应用前景

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I

甲醇汽油使用性能及应用前景

摘 要

随着机动车数量的不断增加,机动车排气对环境的污染越来越严重。另一方面从上个世纪七十年代起,出现世界性的能源紧缺,明显地预感到石油燃料供给危机,石油终将枯竭。内燃机替代燃料研究的主要目的在于：应付石油危机,提高燃料供给的安全性,为石油资源枯竭后燃料品种的平稳过渡作准备,提高现有能源的应用效率,开拓能源应用新领域,减少污染,保护生态环境等,人们在研究中发现,醇类是除石油、天然气以外,内燃机最可代用的燃料。

本文简单介绍了甲醇汽油的理化性能及其作为燃料的特点,并说明了甲醇-汽油混合燃料的种类及其特点,分析了目前推广甲醇汽油面临的问题及应用现状,在此基础上,展望了其应用前景。

关键词：甲醇汽油；燃料；能源

II

The Using Properties and Application Prospect

of Methanol Gasoline

Abstract

With the rising number of vehicles, vehicle exhaust steam pollution to

the environment is more and more serious. On the other hand, from the

1970s onwards, worldwide energy shortage appeared, oil supply of fuel crisis

obviously presentiment, so oil will dry up. Internal combustion engine

alternative fuels study aims to that dealing with oil crisis, improving the

security of supply of fuel for oil resource exhaustion, smoothing transition of

the fuel varieties to prepare the application of existing energy, improving the

efficiency, pioneering a new field, reducing energy applications such as

pollution and protect the ecological environment. People in the study found

that alcohol is beyond petroleum, natural gas, except the alternative fuel of

internal combustion engine.

The physical and chemical properties of methanol and gasoline as fuel

characteristics are briefly described in this paper as well as methanol-

gasoline blended fuel types and characteristics. The current problems facing

the promotion of methanol fuel and application are analyzed. On this basis,

the prospects of its application are put forward.

Key words: methanol gasoline; fuel; energy sourcesi 目 录

引言 ·············································································· 错误!未定义书签。

第一章 甲醇汽油的使用性能 ······································································ 1

1.1 甲醇汽油的理化性能 ············································································ 1

1.2 甲醇作为燃料的特点 ············································································ 2

1.3 甲醇汽油的使用性能 ············································································ 3

1.3.1 甲醇-汽油混合燃料的种类 ·································································· 3

1.3.2 甲醇-汽油混合燃料的优点 ·································································· 3

第二章 推广甲醇汽油面临问题及应用情况 ···················································· 4

2.1 我国推广甲醇汽油面临的问题 ································································ 4

2.1.1 甲醇的毒性 ······················································································ 4

2.1.2 甲醇与汽油相溶性············································································· 4

2.1.3 甲醇汽油的腐蚀性············································································· 5

2.1.4 甲醇汽车蒸发排放············································································· 5

2.2 甲醇汽油目前使用状况 ········································································· 6

第三章 甲醇汽油推广应注意的问题及应用前景 ············································ 7

3.1 甲醇汽油推广应注意的问题 ··································································· 7

3.1.1 降低甲醇汽油的毒性 ········································································· 7

3.1.2 标准甲醇汽油的生产和使用 ································································ 7

3.2 甲醇汽油推广的前景 ············································································ 7

结论 ······································································································ 8

参考文献 ································································································ 8 1 引言

随着汽车工业和交通运输业的蓬勃发展,汽油需求量不断增大,作为不可再生能源的石油储量却不断减少,因此寻找替代能源将成为世界经济发展的关键。特别是经过两次石油危机后,人们更加注重寻求新能源及新燃料,20世纪70年代中期,在解决和改善内燃机的燃油方面,展开了大量的探索性工作先后开发出了压缩天然气〔123〕、液化石油气〔453〕和甲醇及乙醇等多种适应性较好的替代燃料,并开始重点试验和推广应用工作。同时,随着汽车及其它内燃机等交通工具的迅速发展,造成大气污染日趋严重,也促使人们加大寻找清洁替代能源的力度。

我国经济建设对能源的需求也在飞速增长,特别是油品消耗大户—汽车及内燃机工业的迅速发展,更强化了能源的危机感。据汽车行业部门的预测,2020年我国的汽车保有量将在2000年的基础上翻两番,将超过6000万辆,对汽油的消耗将超过亿。目前我国已经成为石油净进口国,2000年的石油进口量到达7000万吨,约占我国石油市场近30%,接近国际通认的能源安全低限。但对于石油资源匮乏的我国来说,无论是从政治还是经济方面考虑,能源安全已经成为不可回避的现实问题。从我国缺油、少气、富煤炭的国情出发,着眼长远考虑,选择较为适宜的替代燃料是具有重大现实和历史意义的。

甲醇是一种易燃易挥发的无色透明液体,具有与现实使用的液体燃料极为相近的燃烧性能,辛烷值高,抗爆性能好,其生产原料非常广泛,产品的运输、储存、分装加注和使用,与目前市场上所供给的内燃机用汽油和柴油燃料特点极为相似。同时,甲醇还可作为燃料电池的重要原料。所以,近年来,甲醇燃料已引起各国政府的关注,相继开展了不同方式的研究开发及推广应用工作,美国、德国等欧美发达国家已将甲醇列为代用燃料[1]。

第一章 甲醇汽油的使用性能

1.1 甲醇汽油的理化性能

工业甲醇在常温下是无色、透明、易挥发、易燃烧的有毒液体。沸点 64.8℃,相对密度(20℃)0.7914。工业甲醇化学性质较活泼,能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应,甲醇不具酸性,其分子组成具有碱性特征的羟基,但也不呈碱性,对酚酞及石蕊均呈中性。

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甲醇汽油的技术进展及应用前景

甲醇汽油的技术进展及应用前景

西 部 煤 化 工 2007 年 第 1 期

-28- 甲醇汽油的技术进展及应用前景 钟洪权1,王亚明1,张松2 (1.云南昆明理工大学生物与化学工程学院，2.云南省化学化工学会，云南 昆明，650200) 摘要：介绍了甲醇汽油的界定，燃料特性，制法及其应用前景。讨论了甲醇汽油在使用中的安全问题。 关键词：甲醇汽油；甲醇；制法 醇类燃料的研究已经有上百年的历史，上世纪初就曾用作汽车燃料，只因其热值较低，价格高，后为石化汽油所替代。随着石油资源的减少，汽油的消耗量不断增大，环境保护的呼声不断高涨，寻找清洁能源的要求就显得日趋迫切。上世纪70 年代第2 次世界石油危机后，各国广泛展开寻找替代燃料的研究工作，醇类替代汽油的前景为业内人士看好。自瑞典提出甲醇可用作汽车燃料之后，甲醇以其合成工艺简单，来源广泛，价格低廉等特点，成为人们关注的热点。其中，德国、瑞典、新西兰等国家曾先后试用M15甲醇汽油。1987 年，美国加州开始试用M85甲醇汽油。我国在“六五”，“七五”期间，也将甲醇汽油列入国家科技重点攻关项目，从部分替代到完全替代的甲醇汽油研究工作持续不断，取得了令人瞩目的进展。下面就甲醇汽油的技术进展作简要介绍。 1 甲醇汽油作为燃料使用存在的问题 1.1 甲醇的性质 甲醇又名木醇，木精。甲醇纯品是无色透明，易燃，易挥发性的液体。沸点65 ℃ ，蒸汽压： 1 218 kPa (20 ℃) ，2 113 kPa (30 ℃) 。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类等有机溶剂混溶。甲醇闪点11 ℃ ，有毒，蒸汽与空气形成爆炸性混合物，遇明火有燃烧爆炸危险，具有腐蚀性。 1.2 甲醇汽油的毒性 甲醇是1 种低沸点，易挥发的 3级职业性接触有害物质，用作车用燃料其环保问题倍受重视。对此四川疾病预防控制中心在大量实验考察的基础上，评价了车用甲醇燃料毒性和对环境的影响问题。甲醇经口、呼吸道和皮肤均可使人中毒，生产环境主要经呼吸道和皮肤途径中毒。职业接触以防止甲醇蒸发、泄漏、控制空气中甲醇浓度低于 50 mg / m3 。评价认为：“甲醇在贮存、运输和汽车加注过程中有甲醇蒸发逸散，在正常无事故泄漏( 大量排放 ) 的情况下，对大气质量无明显影响。甲醇可由绿色植物吸收或光化学反应氧化降解，不会对地表大气质量长期造成不良影响。从宏观考虑，甲醇燃料汽车尾气排放甲醛对环境的潜在危害不容忽视，特别是在城市高流量汽车环境中，成千上万辆甲醇汽车同时持续排放尾气所排放的甲醛，可对交警、环卫工人、人行道人群，道路两边的商铺和居住的人群健康构成威胁。故应使尾气净化技术与甲醇燃料汽车推广同步进行”。在控制甲醇汽油尾气排放方面科技工作者进行了大量工作。采取制备清洁燃料，改善燃烧和对尾气进行催化净化的综合措施，从技术上已解决了车用甲醇汽油尾气排放的问题，可达到环保要求标准。我国山西省已经制成清洁的甲醇汽油并通过了国家鉴定，正进行着甲醇汽油的推广应用实验。 1.3 甲醇汽油的燃料特性 甲醇汽油是指将甲醇掺入汽油制作出的车用燃料。由于甲醇的掺入，与汽油相比，甲醇汽油的燃烧特性发生了明显的改变。 1.3.1空燃比降低 甲醇的氧含量为50 ％ ，其理论空燃比相当于汽油空燃比的44 ％ 。掺入甲醇将引起汽油空燃比下降，掺入越多，下降越大。M15 ( 含甲醇15 ％的汽油 ) ，其氧含量为7.15 ％ ，用作汽车燃料，发动机仅需适当调整即可适应；M85 ( 含甲醇 85 ％ 的汽油 ) ，其氧含量为42.15 ％ ；纯甲醇M100 ，氧含量为50 ％ 。氧含量越高，空燃比就越低，普通汽车的发动机难以适应，需要专门设计发动机以适应M 85 或M 100 甲醇汽油。 1.3.2 辛烷值提高 甲醇的辛烷值较高 (MON 106) ，掺入它改善了甲醇汽油的辛烷值，燃烧时提高发动机的压缩比，从而提高了发动机的功率。例如，使用M15甲醇汽油的发动机功率可提高约2 ％ ，而燃料能耗却降低6 ％ ～ 8 ％ 。 1.3.3 热值降低 甲醇的热值为1 916 MJ / kg ，仅为汽油热值 (4 315 MJ / kg ) 的45 ％ 。因此，使用甲醇汽油后，发动机的油耗随甲醇掺入量的增加而增加。资料报道，使用M10甲醇汽油时，油耗增加约5 ％ 。 1.3.4 冷启动性能较差 甲醇的汽化潜热较高、蒸气压较低。甲醇的汽化潜热为1 109 kJ / kg ，是汽油汽化潜热 西 部 煤 化 工 2007 年 第 1 期

甲醇燃料的用途和应用领域

甲醇燃料的用途和应用领域

甲醇燃料的用途和应用领域

随着人们环保意识的不断提高，越来越多的汽车制造商开始将触角伸向甲醇燃料这个领域。甲醇燃料具有能源密度高、燃烧效率高、清洁环保等特点，成为了替代传统石油燃料的一种有力选择。除了作为车用燃料外，甲醇还有许多其他的用途和应用领域。下面我们就来一起了解一下。

一、甲醇燃料的应用

甲醇燃料是一种新型的燃料，可以在燃烧过程中产生少量的二氧化碳和其他有害物质，且能够替代传统的石油燃料，应用前景广阔。目前，甲醇燃料主要用于两种类型的车辆，即重型卡车和公交车。

1.重型卡车

重型卡车的燃油消耗量很高，而且尾气排放量巨大，它们对环境的污染程度远远高于轿车等其他小型车辆。因此，作为重型卡车的替代品，甲醇燃料显得尤为重要。研究表明，采用甲醇燃料的卡车可以减少尾气排放，减少温室气体的排放，而且还有助于降低石油依赖度和节约能源。

2.公交车

公交车的运行次数很多，排放的尾气量也很大，而且还会对空气质量和环境产生很大的影响，严重的话甚至会影响人们的身体健康。因此，使用甲醇燃料的公交车可以大幅度减少尾气排放量，提高整体环保水平，降低空气污染程度。

二、甲醇燃料的其他用途

除了作为车用燃料外，甲醇还可以用于许多其他的领域，下面我们就来一起了解一下：

1.涂料行业

甲醇可以作为溶剂用于涂料制造，不含挥发性有机物，具有环保、高效的特点。同时，在生产过程中使用甲醛等有机物溶剂会产生致癌物质，而甲醇可以替代这些有机物，从而降低致癌物质的危害。

2.化肥行业

甲醇可以与天然气合成甲烷，再与空气氮合成氨，这样生产出的化肥成分非常单纯，没有农业用的危害性物质。同时，与氨比较，甲醇的化肥产出过程能够节约90%以上的能源，还原了从燃料泵到化肥生产的整个链条中的能源浪费。

3.化学品行业

甲醇的合成时间短、易于回收，可以制造甲醛、甲硫氨酸、甲基甲酰氨以及甲酸等化学品。这些化学品在医药、涂料、家电、纺织、塑料和玻璃等领域的应用非常广泛。

甲醇汽油优点

甲醇汽油优点

车用甲醇汽油是指在汽油组分油中，按体积比加入一定比例的变性燃料甲醇调配而成的一种新型清洁车用燃料。

变性燃料甲醇是通过专用设备，特定工艺生产的高纯度甲醇，经过变性处理后，专供调配车用甲醇汽油的专用甲醇

车用甲醇汽油的特性与优点是：1、它增加汽油中的氧含量，使燃烧更充分，彻底有效地降低了尾气中有害物质的排放；2、车用甲醇汽油中的的变性燃料甲醇是一种性能优良的有机溶剂，能有效地消除油箱及油路系统中杂质的沉淀和凝结，有良好的油路疏通作用，减少为清洁疏通油路而需要购买其它添加剂的费用开支；3、有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位积炭的形成，可以延长主要部件的使用寿命

车用甲醇汽油适用于：1、火花点燃式的汽油发动机的各类车型；2、电喷式或化油器式的各类轿车；3、各类轻、中、重型汽油卡车。

车用甲醇汽油由于调配有一定量的变性燃料甲醇，甲醇是亲水性液体，易溶于水，不同于汽油，汽油可以和水分离，水份沉积在油箱的底部。因此建议您对行驶3万公里以上的车辆，在第一次使用车用甲醇汽油时，对油箱进行彻底的置换清洗，彻底排除油箱底部沉积水及杂质。

据国家汽车研究中心所作的发动机台架试验和行车试验结果表明，使用车用甲醇汽油，发动机不需改造，动力性能基本不变，尾气排放一氧化碳、碳氢化合物平均减少30%以上，利用率提高。前期试用实际效果显示与国家检测、实验结果一致。从机理讲，燃料甲醇热值低，辛烷值高，M90#、M93#，M97#汽油因加入变性燃料甲醇，热值理论上降低了3--9%，会使动力性能下降，但因甲醇中含氧，使汽油中含氧量增加49%，可将原汽油不能完全燃烧的部分充分燃烧，从而使油耗相应减少。两者相抵使总体油耗持平。

车用甲醇汽油可与普通汽油任意混用。长途出车在外，无论在车用甲醇汽油中加入普通汽油，还是在普通汽油中加入车用甲醇汽油，都可正常使用。

甲醇在汽油中的危害与作用

甲醇在汽油中的危害与作用

甲醇在汽油中的危害与作用

前言：

近年来，虽然甲醇行业产能过剩形势严峻，但国内甲醇装置投资热度依然不减。《中国甲醇行业市场调研与投资预测分析报告前瞻》数据显示，2010年行业新增产能640万吨，2011年新增产能814万吨，2012年我国将有550万吨以上的新建甲醇装置投产。前瞻产业研究院甲醇行业研究小组认为，要消化过剩产能，应加快拓展甲醇汽油、甲醇制烯烃等新兴领域。甲醇汽油是车用燃料替代，是新能源的重要组成部分。原油是全球最主要的一次能源，当前能源短缺的实质是原油短缺。车用燃料是原油最主要的应用领域，占全球原油总消耗量的70%以上。甲醇汽油是一种"以煤代油"路径，可以作为汽油的替代物从而实现对原油的部分替代。

关键词： 甲醇汽油 经济性 环保 腐蚀

正文：

一．甲醇在汽油中的主要功能

甲醇汽油是指国标汽油（93#、97#等）、甲醇、添加剂按一定的体积（质量）比经过严格的流程调配而成的一种新型环保燃料甲醇与汽油的混合物。也包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和异丙醇的混合醇等与汽油的混合物。甲醇掺入量一般为5%～30%。以掺入15%者为最多，称M15甲醇汽油。抗爆性能好，研究法辛烷值（RON）随甲醇掺入量的增加而增高，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。但一般的甲醇汽油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不及纯汽油，可用作车用汽油代用品。甲醇汽油添加剂是一种新型环保燃料助剂产品，是在甲醇（符合GB338-2004优等品甲醇指标）中加入一种复合添加剂后对甲醇进行变性处理，再按照规定比例和普通汽油混合后作为车用燃料，使其改性，使其燃烧速度、气化热值、互溶性、爆发力加速性能等方面接近传统汽油的甲醇燃料，低比例成品油无须对发动机和装置进行改造，可直接使用。

甲醇汽油的性能如下：