close
新聞來源http://e-info.org.tw/node/20356

甲醇是除合成氨之外,唯一可以由煤氣化和天然氣經蒸氣重整大
規模合成的簡單化學品,是重要的一碳化工基礎產品和有機化工
原料。甲醇作為能由固體煤和氣體天然氣轉化成的液體清潔燃料
,便於攜帶和運輸。

台灣是一個缺煤缺氣缺油的國家,交通運輸業是台灣的石油產品
消費的最大部門。目前內燃發動機所使用的燃料基本是石油產品,
如汽油、柴油和煤油等。交通運輸是社會經濟發展的動脈。隨著
石油資源的日益減少,以石油為基礎的交通運輸業的不穩定性正
在逐年增加,社會經濟的不安全性也在增加。另一方面,隨著交通
運輸業的蓬勃發展,特別是汽車燃料汽油的大量使用,排放的尾氣
給大氣環境造成了嚴重污染,嚴重威脅人類的生存環境。因此,愈
來愈重視的環境問題要求尋找環境友好汽車燃料,以減少尾氣中有
害物質的排放。

甲醇是最簡單的可以大規模工業合成的有機化學物。因其特性和
汽油相似,可以方便地儲存、運輸和添加等,備受人們的關注。在
內燃機動車的潔淨替代燃料中,甲醇具有無可比擬的優點。天然氣
是甲醇燃料的最大競爭對手,但天然氣難以液化、貯存、運輸和添
加帶來的嚴重安全隱患使人們望而生畏,特別是機動車帶上一個高
壓壓縮天燃氣鋼瓶就如同隨車帶有一顆炸彈一樣,非常不安全。

乙醇也可作為車用燃料被使用,乙醇除由石油路線合成外,可以採用
糧食發酵方法生產,但乙醇的生產成本遠大於甲醇,不利於大規模作
為內燃機燃料使用,可以部分代替。

從價格上講,甲醇價格基本穩定,而且甲醇可由多種原料合成,不會像
汽油一樣,完全依賴於石油。隨著甲醇燃料的大規模使用,合成工藝
的日趨完善,甲醇合成成本還可降低,因而甲醇將比汽油更具有價格
優勢,甲醇的化學組成單一,辛烷值高。稀然特性好,從理論上說,可
以提高汽油機的壓縮比。有利於汽油機的奧托迴圈,有效提高汽油機
動力性能。

甲醇可由煤和天然氣以及生物質發酵等資源大規模生產。特別是污
染嚴重的原煤轉變為清潔的甲醇,有利於迴圈經濟發展,有利於減少
向大氣有害物質的排放。甲醇作為燃料不僅可以作為機械能源用於
汽車和其他原動機,而且可以作為工業鍋爐、窯爐、餐飲服務業以及
家庭炊事等領域的燃料,應用前景相當廣闊,是二十一世紀可以大規
模代替石油資源的優質能源。

一、研發概述
甲醇汽油在歐美發達國家已全面推廣使用,醇類燃料屬可再生清潔
型能源,受到世界各國的關注。目前各國由於使用技術的差異,導
致產品型號不同,多數用的是E10乙醇汽油(汽油中含10%乙醇)。
和M10—M15甲醇汽油(汽油中含15%甲醇) 。我公司研發團隊在大
陸經過多年實踐,在吸取國外技術的基礎上,成功研製了適應於各
地域氣候的車使用的M40—M50甲醇汽油,油品與傳統汽油性能一致,
可以直接在現有點燃式發動機上使用,無需對發動機進行改裝。產
品經大陸檢測中心檢驗各項性能均符合或優於國際標準,同時開發
研製出醇烴新型液體燃油,其理化指標符合相關標準。
二、目的和意義
1、甲醇汽油專案的開發與應用,有利於解決世界石油資源不足的
問題。隨著國民經濟的迅速發展,的能源日益短缺,特別是石油資源
短缺問題越來越明顯。目前我國已成為世界主要石油進口國之一,
而且需求量還有不斷增加的趨勢。在這一形勢下,發展甲醇汽油這
一新型車用燃料,是符合世界能源發展的需要。
2、發展甲醇汽油的條件:
(1)隨著經濟的發展,汽車擁有量逐年擴大,消耗燃料也逐年成
長,如用甲醇汽油完全代替成品油,將節約大量的虛耗,同時減少了
環境污染。
(2)隨著世界油田產量逐年下降,勢必造成煉油廠原料緊缺,成品
油產量下降,這樣甲醇汽油可以補充成品油產量下降的需要。
(3)隨著國家對環境保護的要求越來越高,車用清潔燃料將會逐
步在各國得到利用。
3、醇類汽油中,甲醇汽油具有更多的優勢:
甲醇比例為40%—50%,保存期可達六個月,類似醇類汽油保存期僅為
一周,所以甲醇汽油有利於用戶貯存和使用。甲醇可以由煤、天然
氣以及纖維類原料生產,原料來源豐富,價格低廉,適合大規模開發。
4、發展甲醇汽油符合環保要求:
甲醇汽油是綠色車用燃料,無需改動汽車發動機就可直接使用,具有
環保、節能、降耗等優點。清潔甲醇汽油標號高,可達98號以上,辛
烷值高達110,與傳統的汽油相比燃燒更充分,尾氣中有一氧化碳、
氮氧化物、碳氫化合物排放量可減少50%以上,故具有顯著的環保優
勢。
5、甲醇汽油價格低廉,有顯著的節能效果:
經過兩年多各種車輛的試用證明,甲醇汽油百公里節油5%—10%。由
於甲醇價格便宜,每噸甲醇汽油比同類汽油便宜。現有油庫和加油
站設備亦無需改造,即可共用,生產貯存極為方便,可為企業和用戶
帶來豐厚的經濟效益和社會效益。
三、技術依據
(一)汽油代用燃料的理論依據
1、內燃機燃用的石油系燃料(柴汽油等)是烴類燃料,而醇類是烴
基與羥基—OH組成的化合物,通式:R—OH,這就從本質上決定了醇
類可作為內燃機代用燃料。
2、甲醇的預混氣發熱量與汽油接近,其理論混合氣熱值不低於2.6
MJ/kg(汽油為2.778MJ/kg) 。
3、甲醇的辛烷值高於普通汽油RON120左右,調和辛烷值最大值可達
RON135.5,因此能使發動機的動力性能有所提高。
4、甲醇自身含氧量較高,可達49.93(品質百分比),而汽油不含氧,
甲醇自身含氧性質決定了在其燃燒過程中不易積炭、產生黑煙,有利
於降低有害物質的排放,保護環境,控制污染。
5、甲醇的火焰傳播速度高於汽油的火焰傳播速度(甲醇為0.523/ms
-1汽油為0.38—0.58/ms-1),標誌著甲醇在點燃式內燃機中燃其燃燒
的及時性和限時性是合格的,從而可以用於高速發動機。
(二)開發M40—M50甲醇汽油過程中需要解決的技術難題
1、甲醇的蒸發潛熱大,氣化熱是汽油的3.33倍(甲醇為1.088MJ/kg-
1汽油為0.31—0.34 MJ/kg-1),也就是說甲醇需要吸收汽油三倍以上
的熱量才能氣化,並在一定時間內形成可燃的氣態混合氣及時參與燃
燒。在嚴寒條件下使用甲醇作為汽車燃料,其氣化所需吸收的熱量愈
大,這將給汽車冷啟動帶來困難。我公司科技人員在改性劑中加入著
火促進劑,有效的解決了氣化問題,使汽車在冷啟動、怠速、加速方
面達到與國際汽油相同的性能。
2、甲醇的低熱值為19.96MJ/kg,汽油為43.9—44.4 MJ/kg,也就是說
甲醇的品質低熱值只有汽油的45.3%,如果用甲醇作代用燃料作功與汽
油時相同,它的油耗會比燃用汽油時高一倍以上。但由於甲醇自含氧稀
燃特性好,辛烷值高,在內燃機熱效率比汽油高,在輸出同等功率下耗油
量與汽油相同。
3、甲醇理論空燃比6.54:1;汽油為14.7—15:1(A/F/ kgˉ1)若不改
變燃油的進氣系統進入汽缸的是熱值很低的稀燃氣體,將造成汽油機
無法正常工作。經我公司科研人員攻關,終於在不改變發動機結構條
件下,達到了與汽油相同的性能。
4、甲醇羥基—OH的氫呈弱酸性,與汽油中芳香族化合物混溶後,具有
一定的腐蝕性。若不加以改變將會造成塑膠濾心、橡膠浮子和密封件
的溶漲,影響使用壽命,經我公司科研人員研製的改性劑中加入抗蝕劑
,使銅片腐蝕實驗達到1級符合國標要求。
5、甲醇的親水性和吸濕性極強,即使不人為的摻水,甲醇亦能從空氣
中不斷吸收水份,並與自身混溶造成醇油分層現象,我們科技人員在改
性劑中加入憎水劑,大大提高成品油的抗水能力。同時,我們還解決了
寒冷地區醇烴互溶問題,可以同國際標準汽油、乙醇汽油任意比例混
合摻燒。

arrow
arrow
    全站熱搜
    創作者介紹
    創作者 喬治 的頭像
    喬治

    喬治的Blog

    喬治 發表在 痞客邦 留言(1) 人氣()