甲醇具有沸点低辛烷值高等特点,使得它作为燃料具有含氧量高、热值比汽油弱的特点,汽化潜热是汽油的3倍多。同时,由于甲醇燃料理化性能接近汽油,在汽油机上使用甲醇燃料,发动机不需做大的变动,甲醇与汽油相溶性较好,可实现各种比例掺烧。而且几十万吨/年的装置就可达到经济规模(合成油则至少应达到几百万吨/年规模),甲醇可以不必过分集中生产,便于企业投资兴建和产品输送,即使较长距离的输送,也比输煤和输气便利。再加上它是含氧化合物,燃烧完全,在汽车发动机中的能量利用效率高于汽油,其经济性很具有竞争力。[1]
3 应用 编辑
甲醇燃料[2]在汽油机上使用,从低比例掺烧(M15甲醇占15%)逐渐发展到20世纪80年代后期的高比例(M85~M100)掺烧,也经历了一个相当艰难的过程。美国从1987年开始开发柔性燃料汽车(FFV:Flexible Fuel Vehicle),对甲醇、汽油、汽油和甲醇的混合物都能应用。日本搞甲醇专用车不搞柔性燃料车(FFV)。经过几十年研究开发,技术问题已基本解决。
甲醇的燃烧特性有两大特点:一是极佳的冷却作用,可以降低发动机温度,不致过热;二是极高的抗爆能力,能够在高于优质汽油所容许的压力下燃烧而不会爆震。这正适合高压缩比、高性能的发动机。充分发挥其高辛烷值的作用,输出更大的功率。当然,甲醇亦有弱点,它的能量较低、行驶同一距离的消耗几乎比汽油多一倍,因而需要大的油箱。
甲醇的优点是燃烧彻底、挥发性低,所排放的碳氢化合物、氧化氮和一氧化碳等有害气体少。
4 优点 编辑
甲醇燃料是一种新的替代能源,人们对它的认识、实践使用有一个发展过程,它和普通汽油、柴油比较有许多特点,其优势十分明显。
节省石油
在成品汽、柴油中掺加15%燃料甲醇[也可以用更高的比例添加],经助溶剂复配,热效率与成品油基本相等,可以替代成品汽、柴油使用节省宝贵的石油资源,节省大量外汇。从长远看,甲醇能源产业的发展,可以带动许多行业的发展,特别在石油资源枯竭时,替代石油燃料作为主导能源,对维护国家能源安全具有重要的战略意义。
安全方便
甲醇的蒸汽压力比汽油压力小,比重高,蒸汽比汽油不易挥发上浮,着火危险性比汽油小;甲醇有优良的传导性,可以减少静电产生的危险,意外火灾可能性少,其生产贮存运输和使用比石油燃料安全。甲醇汽、柴油可以与成品油混用,能随时切换,使用灵活、方便。供油糸统可利用加油站的设备设施,不需专门建设加油糸统。
动力性好
甲醇含氧,可促进充分燃烧,蒸发潜热大,可提高发动机的热效率。在成品油里添加15%甲醇,可明显提高其辛烷值,把90#汽油提升为95#清洁汽油,把0号柴油提升为-10号柴油,M15混合燃料的弹筒热值为41.23MJ/Kg,净热值为38MJ/Kg,完全能够满足发动机的动力要求,而且经实验证明,甲醇燃料的动力性优于成品油。
减少排放
甲醇燃料是国际上公认的清洁燃料,甲醇为含氧化合物,其燃烧排放比石油燃烧所生成的有害物质明显降低,实验监测结果表明,桑塔纳轿车使用M15甲醇汽油,CO[一氧化碳]和HC[碳氢化合物]排放比使用93#汽油分别降低23.2%和28.5%;M15甲醇柴油在玉柴――YC6105上使用,CO降低79.4%,NO降低31.3%,排气烟度降低85.9%。
5 缺点 编辑
甲醇的汽化潜热高,易造成甲醇燃料的低温起动性能差,冬天需要采取相应措施;
甲醇与汽油混合形成共沸物,在甲醇15%配比附近甲醇汽油蒸汽压显著提高,当环境气温较高时甲醇汽油在油路中容易形成气阻,造成汽车供油不畅;
甲醇不完全燃烧易形成非常规污染排放物,其中甲醛的排放比常规汽油车排放高,容易造成汽车三元催化器中毒;
由于甲醇热值只有汽油一半不到,因此使用中、大比例甲醇汽油的汽车动力性能会受影响。
甲醇具有腐蚀性,对橡胶有溶胀作用,因此将甲醇汽油中往往要加入抗腐蚀、抗溶胀的添加剂;
甲醇是优良溶剂,进入汽缸后会破坏缸壁油膜,容易造成汽缸壁——活塞环摩擦副的异常磨损;
甲醇不完全燃烧产物中含有酸性物质,易造成发动机润滑油提前酸化。
6 推广 编辑
据介绍,我国山东潍坊地区已经开始着手共建甲醇燃料试验示范区,计划通过联片推广甲醇汽油的方式,推动醇醚燃料(甲醇汽油)推广提速。潍坊市政府对醇醚燃料的推广比较领先,专门成立甲醇燃料崔光领导小组监督管理醇醚燃料行业,并于2012年1月1日于潍坊市正式启动山东省的甲醇汽油的试点推广。
7 发展 编辑
贵州省经济委会同相关部门在清镇市召开协调会,商讨加大甲醇汽油试点推广工作。据介绍,使用甲醇汽油与普通汽油相比,二氧化碳每吨排放量减少2/3,每公里节约近2元钱。贵州省甲醇汽油试点启动2年多来,已在贵阳,黔南等多地出租车,公交车及其公务员车上使用,并得到广泛认可。贵阳市公交公司副总经理胡翔成表示,通过几年的使用情况来看,我们甲醇车辆的动力性、经济性、排放性都比较好。据了解,我省的煤炭资源丰富,煤制甲醇资源丰富,煤制甲醇技术已经成熟。2012年,已形成煤制年产甲醇60万吨。下一步,贵州省将形成对甲醇企业及消费者进行相应补贴及一系列措施。
1辆车每月可以节约汽油1吨,1年可以节约燃油成本1万多元。2012年,贵阳市公交公司试用甲醇燃料的出租车交出了漂亮的成绩单。贵阳市从2010年在贵州省率先启动甲醇燃料利用试点推广工作。目前,贵阳市公交公司进行试用的出租车从2010年的150辆增加到650辆,试用甲醇燃料也从低比例的M15变为高比例的M85和M100。此外,清镇市行政事业单位的部分公务车辆也于2011年7月开始使用甲醇燃料。截至目前,清镇市已有60%以上的公务车辆试用甲醇汽油。专家指出,推广甲醇燃料对于改善贵州省能源结构,促进节能减排具有重要的现实意义,不仅能减轻成品油外购的压力,还有利于延伸煤化工产业链,推动资源优势向经济优势就地转化。[3]