论文甲醇汽油研究进展

山东理工职业学院 毕业设计（论文）摘引目 录要 3言 4一 、甲醇汽油研究发展基本分析（一) 国内汽油产量及表观消费量4（2） 国内甲醇产量及表观消费量5（3） 替代能源甲醇汽油的应用价值6 二、甲醇汽油的特点（1） 性能方面 9（2） 环保方面 9（3） 成本方面 9（4） 其它方面 9 三、甲醇汽油在国内外发展历史1（1） 世界甲醇汽油的发展历史 9（2） 我国甲醇汽油的发展历史 12 四、国内甲醇汽油技术进展（1） 国内甲醇汽油调和技术现状 12（2） 甲醇汽油需要改进的技术13 五、国内甲醇生产概况（1） 甲醇的基本概况及理化性质 17（2） 甲醇的毒性，安全贮存及运输等 17（3） 甲醇、乙醇、MTBE 和汽油性质的比较 18(四) 国内甲醇的生产现状 18六、甲醇汽油优劣分析与总结（1） 甲醇汽油应用的优势分析 19（2） 甲醇汽油应用的劣势分析 21（3） 甲醇汽油发展趋势 22七、参考文献 242甲醇汽油研究进展摘要：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%。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。关键词：甲醇；生产；消费；价格；贸易3引言能源与环境问题已成为影响中国乃至世界经济和社会发展的重要因素。因此，积极寻求和发展清洁能源已成为各国的头等大事。改变石油短缺、污染严重的唯一方法，就是减少对石油的依赖，开发绿 色高效清洁替代能源。随着中国经济的高速发展，汽车使用量的快速增加，以及国际原油价格的飞涨，对中国石油需求和环境保护造成了巨大压力，节能减 排任务形势严峻。中国推广使用甲醇汽油，可直接替代普通汽油，缓解汽油紧张的局面，同时有很好的环保效益，对国家生态经济的可持续发展、社会 的进步都具有十分重要的意义4一 甲醇汽油研究发展基本分析（一） 国内汽油产量及表观消费量根据全国汽油产量统计情况总体来看，汽油产量增长速度日趋缓慢。我国汽油供需基本平衡，自给率超过100%。近些年来，随着交通行业消费理性化和供需矛盾的缓解，汽油需求不同于以往的迅猛增长而呈趋缓态势，而且国内外汽油差价增大，出口量有所上升。随着经济的快速发展，汽车保有量的大幅提高，我国汽油的消费量快速增长。近几年，我国汽车工业发展趋于理性，消费信贷的日趋严格以及各种燃料消耗限制标准的出台，对新型环保型汽车的发展起 推动作用，从而导致汽油消费更趋持续稳定增长态势（二） 国内甲醇产量及表观消费量在基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯，是 重要的大宗化工产品和天然气化工产品。大约有 90%的甲醇用于化学 工业，作为生产甲醛、甲基叔丁基醚(MTBE)、乙酸、甲酸甲酯、氯甲 烷、甲胺、二甲醛等的原料；还有 10%用于能源工业，由于甲醇是良 好的溶剂，可掺入汽油作燃料用。新用途还包括用作乙烯和丙烯原料 以及燃料电池等。甲醇深加工产品目前已达 120 多种，我国以甲醇为 原料的一次加工产品近 30 种。我国甲醇工业起始于 1957 年吉化公司化肥厂由前苏联引进的高 压甲醇合成装置，60 年代我国又发展了独特的合成氨联产甲醇技术， 但规模甚小。60 年代全国甲醇产能仅 10 万吨/年，80 年代末到了 86 万吨/年，20 世纪末已达 370 万吨/年，2008 年增至 1300 多万吨/年。5我国甲醇表观消费量由 2000 年的 329 万吨，增长到 2008 年的 1018.6 万吨，增加了三倍多。近两年国内甲醇产能的大幅增长，使 得甲醇的国内自给率大幅上升，2000 年国内自给率仅有 60.4%，将近 一半的需求量依靠进口维持，2008 年国内甲醇自给率已达到 91%，进 口量明显减小。未来几年我国甲醇市场需求量将会有较大幅度的增长。 甲醛对于甲醇的需求量相对稳定，不会有太大的变化，而醋酸对甲醇 的需求量增长速度将会超过甲醛需求容量的增长速度。预计未来几年 对甲醇需求增长幅度最大的是醇醚燃料，尤其是二甲醚对甲醇的需求。（三） 替代能源甲醇汽油的应用价值目前，甲醇燃料初期的应用市场现已形成，低浓度甲醇汽油混 合燃料已商业化，得到广泛使用；高浓度和纯甲醇燃料已有开发并投 入了试运行。为了更多地补充石油资源的不足，高浓度和纯甲醇将是 今后的发展目标，甲醇汽油双燃料系统由于经济实用也受到人们的 关注。以下从几个角度分析了替代能源甲醇汽油的应用价值。1、我国少油富煤的能源现状在过去的 10 年中，我国石油需求量几乎翻了一倍，成为继美国 之后第二大石油消费国，目前年进口石油已超过亿吨。新一轮石油价 格的大幅上涨再次给持续增长的我国经济敲响了警钟。我国是个缺油、 少气、相对富煤的国家，针对石油日趋紧缺的现状，实施多元化的能 源战略是十分必要的，必须从我国能源资源的比较优势出发，在煤的 转化上寻求战略性突破。国家已将开发和寻找新替代能源列入了战略 重点项目，国内不少专家提出，在煤炭清洁转化基础上大力发展煤基 醇醚燃料，应该是能源替代战略的现实选择和出路。2、甲醇汽油的优良特性6（1）热效应由于甲醇含氧量高，当加入汽油中时，无疑也提高了汽油的含氧 量，有助于汽油的充分燃烧。研究表明：M5、M15、M85 的含氧量分 别为 2.5%、7.5%、42.5%。故而使用甲醇汽油可相应地减少尾气的排 放量，燃料的热值损失也同样会减少，可以提高发动机的热效率。（2）抗爆性甲醇辛烷值较高，抗爆性能好。当与汽油调合时，其调合辛烷值 并不一定与调合比例呈线性关系，但多数情况下有增值效应，特别是 甲醇汽油的研究法辛烷值上升数量最为显著。由于甲醇汽油辛烷值的 提高，可以使发动机的压缩比提高 0.55 个单位，从而提高了抗爆 性和发动机的功率。3、下游需求旺盛近几年来，我国汽车产业发展迅速，汽车保有量上升很快，导致 对汽油的需求大增。2007 年，我国汽车的保有量达到 5355 万辆，我 国汽车的汽油消费量约占汽油生产量的 86%，汽车保有量的快速增加 是我国能源需求增长的重要原因之一。我国目前已成为世界第二大石 油消费国。汽车节能刻不容缓。要减轻汽车对石油的需求，关键战略 之一就是大力发展各种合成燃料，并与汽柴混合，形成清洁燃料。4、有利于环保由于甲醇含氧量高且易于纯制，不含硫及其它复杂有机化合物， 使得甲醇汽油燃烧更加安全。由于热效率的提高，汽车尾气中的 CO 和碳氢化合物(HC)，SO ，NOx 和固体悬浮颗粒都会下降。美国 DOE 研2究中心将 10 种汽车使用含醇 5%10%的甲醇汽油作燃料进行行车实7验，结果表明，CO 排放量可减少 30%左右。另有实验说明，在一般汽 油发动机上用甲醇汽油时，燃烧排气中的 CO 比用汽油时稍有减少， NOX 能减少 30%50%，未燃烧的碳氢化合物减少 30%60%。5、运输方便，价格经济甲醇是液体燃料，其储运、分配、携带、使用都和汽油、柴油一 样方便。据山西示范经验，在现有的石油加油站上，添建一个抗甲醇 材料的加甲醇设备(耐醇加油机和不锈钢甲醇罐)，只需要投资 20 万 元，远比 CNG 加气站便宜(一座 CNG 加气站大概需投资 400 万元)。使用甲醇汽油比使用纯汽油更加经济。以中巴车为例，虽然每辆 甲醇中巴车价格比汽油中巴车约高 10001500 元，但若使用 M85 甲 醇运行，比用纯汽油每天可节省 1520 元，每年可省 40006500 元， 因此，使用甲醇燃料在经济上更合算，深受司机欢迎。综上所述，目前，我国是石油进口大国，迫切需要解决过分依赖 石油燃料的状况，相对丰富的煤炭资源为我国甲醇燃料工业的发展奠 定了坚实的原料基础。近几年来汽车行业发展迅速，对汽油需求量日 益攀升，迫切需要价廉物美的替代能源，且使用甲醇汽油有利于环境 保护，因此，甲醇燃料工业在我国具有广阔的发展前景，加强对甲醇 燃料掺烧比例和甲醇燃料汽车的研究和应用，已被列到重要的议事日 程，具有重要的现实意义和战略意义。8二 甲醇汽油的特点（一） 性能方面1、 辛烷值高。甲醇汽油辛烷值比同标号国标无铅汽油辛值高， 适用于高压缩比发动机，可增加动力性。2、 动力性强。甲醇汽油配制过程中，复配有清净剂等到可增强 动力的组分物质，并辅之以机械技术，使动力性增强。（二） 环保方面甲醇燃烧后主要形成水和二氧化碳，排放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、碳氢均比汽油、柴油低 30 以上。甲醇不含苯，不含烯烃，不含硫，非常规排放物也比汽油燃料 好，是典型的清洁替代燃料。甲醇易溶于水，而且很快自然降解，在储运、加油过程中发生溅 洒事故后，不会对环境和土壤造成污染。（三）成本方面1 吨 M15 甲醇汽油成本粗略计算就是汽油价格*（100%-15%）+甲 醇价格*15%（四）其它方面1、替代性好，汽车发动机易改造9M15 及以下不用改造发动机。M25 以上稍加改动。M100 需改造发 动机，但技术上没难点，已有成熟机型。生产甲醇燃料的资源丰富。2、热值降低甲醇的热值为 1916MJ/kg, 仅为汽油热值(43150MJ/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%。3、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，因此，甲醇 汽油对发动机有一定的腐蚀性。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 1109 kJ/kg，是汽油汽化潜热( 310 kJ/kg)的 3.17 倍。在低温条件下，由 于甲醇的汽化潜热远远高于汽油，因此会造成甲醇汽油冷启动性能较 差。三 甲醇汽油在国内外发展历史（一） 世界甲醇汽油的发展历史上世纪二十年代甲醇汽油开始用作车用燃料；在二次世界大战期 间，甲醇汽油广泛应用于德国；上世纪七十年代受二次石油危机的影 响，从替代能源的角度考虑，美国、日本、德国和瑞典等国先后投入 人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。10美国对甲醇燃料和甲醇汽车进行开发和应用，重点开发燃烧 M85(含甲醇 85%)、M100(含甲醇 100%)专用甲醇燃料汽车。1987 年美 国福特汽车公司及美洲银行，改装 500 辆福特车，试用 M85 甲醇燃油， 总行程 3380 万千米，时间长达 3 年，取得甲醇汽车改装生产的经验。 1995 年美国 DOE 能源研究中心投入 12700 辆甲醇车试用 M85。日本汽车研究所 1993 年用大型公共汽车、载货车使用 M85、M100 燃料，进行了 6 万千米的道路试验，以检验发动机的耐久性、可靠性。 1994 年，日本奥托甲醇型汽车，用 7 年时间进行道路试验。1996 年， 日本本田技研工业株式会社，试用汽油、甲醇自由混合双燃料车，已 完成确保与汽油大致相同耐久、可靠的灵活燃料车，得出的结论是， 成本降低，有利于批量生产。在欧洲，瑞典 1975 年首先提出甲醇可以成为汽车代用燃料，并 随即成立国家级的瑞典甲醇开发公司(SMAB)。前德意志联邦共和国在 上世纪七十年代开始研制甲醇发动机，1979 年制定了用于”公路交 通运输的醇类燃料”的研究规划，将 M15 汽油用于汽车，其间组织过 由 6 家汽车厂生产的一千多辆燃醇汽车投入试运行，并在全国主要大、 中城市建立 M15 汽车加油站，形成全国供应甲醇汽油网络。在上世纪 七八十年代，德国大众汽车公司还在中国建立了 M100 甲醇汽车示范 车队。可以说，德国是至今世界上发展甲醇汽车最有成效的国家。资料表明：使用甲醇汽油用于汽车是完全可行的。据统计，目前， 瑞典、新西兰已推广使用 M15 汽油，意大利计划用含甲醇 80%的混合 醇代替汽油。综合世界其他国家研究和实用结果，可以得出在现有汽 车发动机上，不致发生运行障碍的酒精混合率以乙醇 20%或甲醇 15% 为最合适的界限。如今已大量推广使用甲醇汽油有德国，其加甲醇113%-5%；瑞典，其加甲醇 15%，而大多数国家计划加甲醇 15%，并正在 进一步的推广或成批使用中。（二）我国甲醇汽油的发展历史我国的甲醇工业起步于 20 世纪 50 年代，截止 2005 年共有甲醇 生产装置 150 余套，生产能力 250104ta 以下，规模在 10104t a 以上的装置不足 10 套，难以形成经济规模生产。国内一批无市 场竞争力的甲醇小装置逐渐被淘汰，而一批引进的大型甲醇装置陆续 投产。我国合成甲醇的原料以煤为主，占甲醇总产量的 20。2000年甲醇的消费量仅约为(160180)104t，与国际市场一样处于供过于求的局面。到目前为止，山西是我国甲醇燃料的示范性试验较为系 统并且已成为推广应用最快、规模最大的地区之一。并且对甲醇燃料 的存储、输配、防腐、安全以及甲醇汽车的运营调度、维护保养、试 验检测和故障排除等方面，均总结出了较为系统的技术规程和管理办 法，为更大范围的甲醇汽车产业化示范提供了宝贵的技术和管理方面 的经验。四 国内甲醇汽油技术进展（一） 国内甲醇汽油调和技术现状甲醇汽油作为汽油的替代品,人们希望它能如汽油一样直接用于 汽车内燃机。制备甲醇汽油以掺混方法最为简单,为此,世界各国进行 了广泛的研究,一致认为,应当解决的问题有:稳定性差、遇水分层、 冷启动难、热值低、动力不足、热气阻、腐蚀溶胀等。经过数十年的12努力,甲醇汽油用在汽车上的技术问题都已得到了较好的解决,达到 了实用水平。（二）需要改进的技术1、增强甲醇汽油的稳定性用作汽车的甲醇汽油必须均匀而稳定。甲醇与汽油的相溶性很小, 要制成大比例的均匀稳定的甲醇汽油,一般采取添加助溶剂的办法, 如芳烃、酮、醚、醇等类化合物都能与甲醇混溶,从中选择与汽油也 有较好混溶性的物质,以适当比例相混合,便可制得稳定均匀的甲醇 汽油。添加 4%的正丁醇或 3. 2%的正辛醇可以制得含甲醇 21%，对水容 忍度达 1%1.1%的甲醇汽油。用此方法还可以制得含醇量在 5%50% 之间稳定性良好的甲醇汽油。甲醇 10%80%、汽油 10%80%、叔丁 醇 1%2.2%、吐温-20 或吐温-80 0.3%1.8%、硝酸亚铈或硫酸亚铈 0.5%1.6%以及磺化油 1%4.4% (质量分数)制成的甲醇汽油,因为 甲醇掺入量大,故使用时不分层、稳定性好,燃烧后,产生的一氧化碳 和氮氧化合物的量比汽油低。往汽油中加入一定量的甲醇、丙酮以及过氧化锌、乙醚、脂肪类 活性剂、二甲氧基甲烷、甲基叔丁基醚、正辛烷中的一种或几种组合 制得甲醇汽油,其甲醇和汽油混合可全溶、速溶;甲醇掺入量可达 15% 80%，使用该甲醇汽油,发动机可以正常冷启动、动力增强、油耗下 降 0.7% 3.6%；排放的尾气中一氧化碳减少 95%以上,碳氧化合物减 少 85%以上。2、改进甲醇汽油的动力性13甲醇引入汽油之后,因其热值降低而动力性能下降,通常采用添 置助燃剂的方法,改善其动力性。使用的助燃剂一般有金属有机化物、 有机过氧化合物、一些硝基化合物等。添加烷基过氧化物如二特丁基过氧化物的改性剂,将过氧化物以 7%25%的比例与甲醇相混合制成混合物,再将此混合物与汽油以 1 1 的比例混合制得的甲醇汽油,具有良好的动力性、稳定性,冷启动的 动力不低于单一的汽油;添加一定比例的醚类化合物和少量的防腐蚀 剂、清洁剂调和而成的甲醇汽油,使用时不需用改造发动机的部件, 就具有很好的相溶性和冷起动性,且不污染环境。其它添加剂如二甲氧基甲烷可以提高甲醇汽油的贮存稳定性(甲 醇在汽油中的含量)。3、改善甲醇汽油的腐蚀性一般采用添加腐蚀抑制剂的方法来抑制甲醇汽油的腐蚀性,添加 剂多为含氮物质。由苯并三氮唑类、二聚亚油酸抗腐蚀剂及酚类抗氧 剂经稀释调合而成甲醇汽油,可有效地抑制对多种金属的腐蚀；由马 来酸酐,伯胺和一含氮杂环化物制得的腐蚀抑制剂,以每千桶燃油添 加(550)磅,即可达到良好的抑制腐蚀效果；由琥珀酸酐、脂肪酸、 不饱和羧酸及多氨聚烯烃反应制成的添加剂,添加量仅( 5100) mg/kg,即可达到抑制腐蚀的目的。此外,添加助燃剂促进油料燃烧完全,也能起到降低甲醇汽油腐 蚀的作用。4、抑制甲醇汽油的溶胀性14甲醇是一种良好的溶剂,对发动机的弹性胶体、密封件等有溶胀 作用。解决这个问题的办法有两种: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。5、改进甲醇汽油的气阻性由于甲醇汽油在燃烧不完全的情况下,烃类物质裂解,氧化聚合 而产生碳渣的沉积,使汽化室喷嘴阻塞,发生气阻。解决这一问题的办 法是促进甲醇汽油充分燃烧,抑制高温下的氧化聚合,添加抗阻沉积 剂可以抑制甲醇汽油的气阻发生。一种添加剂,其组分和质量分数是:有机胺 9%11%，脂肪酸 3% 6%，醇类 8%12% ,溶纤剂 8%12% ,稀土盐 8%12%,乳化剂 2% 4% ,烃类 42%62% ,优点是除炭效率高,对金属无腐蚀现象,在汽 油使用中稳定可靠。6、改善甲醇的冷启动性添加活性过氧化物或低沸点的醚化物是改善甲醇汽油冷启动性 的主要方法。我国南京巨澜科技公司以甲醇,汽油及其发明的变性剂相混合, 即可制得品质优秀的 M15M58 甲醇汽油。可以在不改变现有汽车设 备的情况下,代替汽油使用,其燃烧性能、效率与普通汽油相当。山西, 河南和黑龙江等省区也有自行开发的甲醇汽油,并已在部分省市推广 使用。可以说,我国甲醇汽油的制备技术已经步入成熟阶段。15五 国内甲醇生产概况（一）甲醇的基本概况及理化性质甲醇汽油是一种廉价、节省、清洁的车用燃料，最早在徐州研发 成功。它由 15变性燃料甲醇和 85汽油加一定量的添加剂燃烧而 成，有 90#、93#、95#、97#等不同型号。据测算，调配而成的甲醇 汽油可减少汽车用油量的 15%，使汽车有害尾气减少 50%以上，且每 升甲醇汽油比同标号的普通汽油费用支出降低近 1 元，省钱效果明显。 甲醇来源于煤、天然气、焦炉气、煤层气以及氟化工企业，尤其我国 储量丰富的高硫高灰劣质煤，可作为甲醇原料。甲醇汽油由于其天然 的价格优势，部分技术含量较高的产品已经得到了地方市场的认可。 在我国的安徽、江苏、河南的一些城市已出现非石化系统的“加油站”， 专门向运输、出租等运营类车辆出售甲醇、生物柴油等石油替代产品， 因价格低廉、品质性能与石油产品相当，很受司机欢迎。1、甲醇的物化性质(1)分子式 CH 0；4(2) 相对分子质量 32；(3) 结构式 CH OH；3(4) 外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味；(5) 熔点()：-97.8；(6) 沸点()：64.8；(7) 相对密度(水=1)：0.79；16(8) 相对密度(空气=1)：1.11；(9) 溶解性：与水混溶，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。2、甲醇汽油的理化性质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 (2O )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。甲醇 与汽油相比，具有热值低、汽化潜热大、抗爆性好、含氧量高。甲醇 略带酒精味，有毒，进入人体会引起胃痛，肌肉痉挛、头晕、乏力等 症状，严重时可导致失明甚至死亡。其理化性质主要为无色、透明、 高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子式 CH O。相对分子质量432.04。相对密度 0.792(2O4)。熔点一 97.8。沸点 64.65。 闪点 12.22。自燃点 463.89。蒸气与空气混合物爆炸极限 6 36.5。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂 相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火会爆炸。主要经呼吸道 和胃肠道吸收侵入人体，皮肤也可部分吸收。（二）甲醇的毒性，安全、贮存及运输等中国工程院的中国可持续发展油气资源战略研究专题报告中 得出结论性意见：“实践证明，甲醇的溶涨性、腐蚀性和毒性问题尚 有待解决。”1.甲醇的毒性大，对安全不利。甲醇汽油如果使用不慎，容易对 人体造成伤害甚至致命。甲醇燃料的火焰不可见，对甲醇汽油供应设 施方面需要更多投入，对车辆的使用和维护也要进行充分的培训，而 不像推广无毒的乙醇汽油那样简单。172. 甲醇的腐蚀性强。甲醇汽油对油箱、油路铅锡镀层和焊接钢管、 铜、锌、铝及合金有腐蚀作用，目前尚无技术有效地解决这种腐蚀性 问题，汽车的耐久性得不到保障。3. 环保问题有待确认。主要是使用甲醇汽油排放有毒或致癌的苯、 甲醛和乙醛。德国大众公司的研究结论是总醛排放增加 3 至 6 倍，国 内研究表明，甲醇在汽油中的比例越高，未燃的醛排放量越高。（三）甲醇、乙醇、MTBE 和汽油性质的比较甲醇、乙醇都是无色透明、易挥发、易燃的液体，其中甲醇有毒， 它们的热值较低、蒸发潜热较高、抗爆性能好，含氧量高，除此之外， 甲醇、乙醇在少量水分存在的情况下还容易产生相分离。表 8 是甲醇、 乙醇、MTBE 和汽油理化性质的比较。表 8甲醇、乙醇、MTBE、汽油理化性质比较性质化学分子式分子量氧含量，m%密度(25)，kg/L理论空燃比雷德蒸汽压，kPa沸点，闪点，蒸发潜热，kJ/kg低热值，MJ/kg甲醇CH OH33249.90.78656.453264.5111110919.60乙醇C H OH2 54634.70.7859.01878.321390426.77MTBECH OC（CH ） 3 3 38818.20.7411.735655.3-2833935.11汽油C -C 烃类2 1258-18000.70-0.7814.2-15.145-10030-220-4031043.5018辛烷值RONMON/112106/11191/118101/84-9872-86（四）全国甲醇生产现状目前全国产能最多的省份是河南，其次是山东，西北地区（陕西， 内蒙）。由于河南地区下游支撑力度不够，再加上受山东地区影响较 大，所以河南省的开工率比较低。目前山东地区的开工率达到 60%左 右。我国西北地区（陕西，内蒙）由于部分企业用天然气制得甲醇， 成本低，质量好所以销售顺畅。六 甲醇汽油优劣分析与总结（一）甲醇汽油应用的优势分析甲醇是液体燃料，其储运、分配、携带、使用都和汽油、柴油一 样方便。据山西示范经验，在现有石油加油站上，添建一个抗甲醇材 料的加甲醇设备(耐醇加油机和不锈钢甲醇罐)，只需要 20 万元，远 比 CNG 加气站便宜（一座 CNG 加气站大概需投资 400 万元)。每辆甲 醇中巴车价格比汽油中巴车约高 10001500 元。司机使用 M85 甲醇 运行，比用纯汽油每天可节省 1520 元，每年可省 40006500 元。 因此，目前使用甲醇燃料在经济上是合算的，受到司机欢迎的。甲醇作为替代能源具有很多优点。首先，因为甲醇的来源广泛， 其中煤制甲醇更具重大意义，尤其对含硫量高、不易民用或工业用的 煤，也不影响生产甲醇。从煤中制取甲醇，也可在多种可点燃物质中 提取混合醇，再将甲醇作为燃料代替汽油，等于汽车烧煤。其次，甲19醇汽油含氧量高，燃烧充分，能有效地降低和减少有害气体的排放， 按照国家标准，碳氧化合物下降 98.9%，碳氢化合物下降 88.11%，达 到欧 III 标准，部分指标达到欧 IV 标准，有利于环境保护，故有绿 色环保燃料之称。第三，因为甲醇汽油的燃烧特性，能有效地消除燃 烧系统各部位的积炭，避免了因积炭的形成而引起动力下降、燃烧不 充分等现象，且可降低各工况排气温度，有利于降低零部件热负荷， 延长发动机部件的使用寿命。第四，因为甲醇汽油中的甲醇是一种性 能优良的溶剂，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购买的如油路通、燃 油精等添加剂的费用开支。第五，因为使用甲醇汽油无论是电喷式和 化油器式的任何一款汽油发动机，无须作任何改造即可正常使用。第 六，因为甲醇汽油辛烷值高，动力强，适用于高压缩比发动机，可提 高发动机的效率。甲醇汽油的推广和应用也能提高我国燃油的品质。目前我国车用 汽油标准仅能满足欧 I 标准的要求，还远远不能满足北京、上海、广 州等作为国际大都市的环保计划的要求。其次对于汽车的排放指标是 与汽车本身的品质和燃油的性能紧密相关的，国内汽车的升级换代比 较快，目前燃油的标准低已经成为排放指标升级的瓶颈。因此，必须 对现有车用燃油标准和品质进行改变，一方面，提升燃油的标准技术 水平；另一方面，加强燃油排放指标的监测。甲醇汽油的推广和应用对石油能源的储备具有战略意义。据有关 机构研究发现，在可用混和气浓度范围内，发动机使用甲醇的热效率 比对应汽油高 7%13%。同时甲醇可用可再生资源进行生产，又有利 于节约不可再生资源。甲醇汽油的推广有利于国家能源战略的调整。20甲醇汽油的推广和应用也能带动相关产业的发展。目前世界甲醇 生产原料中，天然气大约占 80%，我国天然气资源相对较少、价格较 高，从而使以天然气为原料生产甲醇的成本比以煤为原料高出 35%左 右。煤炭是中国储量最多、产量最大的主导能源，且我国煤制甲醇生 产技术成熟，因此，甲醇汽油研制成功将会带动煤化工及可燃物质提 取混合醇工业的发展。（二）甲醇汽油应用的劣势分析1、腐蚀性问题甲醇腐蚀性比较大，目前的技术还不能很好解决甲醇汽油金属腐 蚀性问题，汽车的耐久性(16 万公里)得不到保障。因此，除要求提 高发动机压缩比外，还应对发动机进行改造或更换材质，以解决甲醇 汽油的腐蚀性问题。改造可从以下方面入手：(1) 需对燃油箱的材料进行耐腐蚀、渗透试验。由于甲醇能量密 度较低，燃油箱容积需适当放大。(2) 需采用甲醇专用燃油泵和喷油器，喷油器还因甲醇中的胶质， 在冬天易发生堵塞现象。(3) 甲醇中的酸性物质会对金属产生腐蚀，所以要改变金属管镀 层工艺。目前电控燃油喷射系统中燃油软管内层采用氟橡胶，是否耐 甲醇侵蚀应进行浸泡、溶涨试验。(4) 由于甲醇中胶质在冬天易堵塞喷油器，应对滤清器进行改进， 能有效过滤胶质。21(5)应对 0 型圈、压力调节器等与甲醇进行相溶性试验，并进行 研究改进。2、能量问题由于甲醇的质量低，热值只有汽油的 45 ，一般甲醇在传统汽 油发动机上使用时动力下降，10 以上混合甲醇汽油需要重新设计 发动机以调节空气燃料比例。因此，要想甲醇汽油能有效使用，技术 上也必须解决这一问题。3、冷启动问题醇油在冬季寒冷气候下难以气化，发动机难以顺利启动。美、德、 日、加等国家早在 20 世纪 70 年代就开始了这项研究，目前仍处于研 究推广阶段，四大难点仍未解决，特别是在不改变汽车发动机的情况 下，更难以解决。4、遇水分层问题在汽油中加入甲醇的另一难题是车用甲醇汽油低温分层和遇水 分层。国家标准 GB338-2O04 规定甲醇含水量小于 0.15 ，但甲醇 汽油易吸水而油库油站中又经常有水，这使得一般醇油的保存和使用 发生困难。若事先在油库油站加用防水剂，其防水能力达到 1，其 抗微量水能力已解决。因此就需要从经济、环保、安全、成本等多方 考虑一种添加剂以解决此问题。此外，甲醇具有毒理性，若中毒会对人体中枢神经系统、视神经 及视网膜造成伤害，因此在加量和使用中都需加以考虑。（三）甲醇汽油发展趋势22促进甲醇的研发、生产、应用和推广，山西省不少科研机构、企 业和相关政府部门做了大量工作。比如，该省财政厅规定，从今年开 始，凡改制的甲醇汽车，财政一年补助 2000 元，公交车一年补助 1 万元。该省交通厅规定，使用甲醇燃料的汽车，免交养路费和客运附 加费。有些地区环保部门还把使用甲醇汽油作为节能减排的重要举措。 业内人士评价：甲醇替代燃料的发展势头非常好。据了解，甲醇燃料 在炉灶油的替代上也迈出了可喜的步伐。更好地推广应用甲醇，目前 煤基甲醇燃料的研究还在进一步深入。以谢克昌院士为首席科学家， 太原理工大学承担了一项国家重点基础研究项目(973 项目)，该项目 总投资达 2800 万元左右，五年的研究周期，全国有13 个研究所、60 多名骨干参与其中。目前，石油化工行业进入景气高峰期，甲醇价格一直处于较高位 置，生产企业盈利水平大为提高，各地甲醇新建项目陆续开工。由于 甲醇燃料发展前景广阔，引发了国内对甲醇装置的投资热情，甲醇能 登上我国历史舞台，是因为我国能源遭遇了短缺危机。这个与国家能 源安全联系在一起的化工产品，也因此被赋予了一种特殊身份，变成 了一种“准战略物资”。站在国家安全的角度上看，“甲醇”不仅是 一个经济词汇，更是一个政治词汇。甲醇过剩不过剩、甲醇产业有没 有未来，并不取决于市场，而是取决于国家能源政策。23参考文献1 何萍.甲醇汽油添加剂的研究与应用D.辽宁：辽宁师范大 学，20102 雷昭.甲醇制备汽油工艺模拟D.西安科技大学，2009.3 田恒水，王贺玲，朱云峰等，甲醇车用燃料进展J.小氮肥， 20034 朱清江、司利增，车用甲醇汽油燃料性能研究A.北京 第 四届北京国际清洁汽车技术研究展览会论文集，2005：354-3575 王艳华、郑国璋 甲醇燃料在发动机上的研究应用J.内燃 机工程 2005，26（2）：22-256 张晓霞浅析我国甲醇生产现状及甲醇汽油应用前景J.石 油化工应用 2006，4（12）：34-3724