車(chē)用甲醇汽油分析

電力工業(yè)《西藏科技》2009年3期(總第192期)車(chē)用甲醇汽油分析李林震(西藏自治區質(zhì)量技術(shù)監督局,西藏拉薩850008)摘要:能源枯竭和環(huán)境污染是世界面臨的嚴重問(wèn)題,隨著(zhù)世界汽車(chē)保佑量的增長(cháng),在世界范圍內石油系燃料的供需矛盾日益突出,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機消耗石油總量巨大,廢氣的排放也成為大氣污染的主要來(lái)源之。從資源、經(jīng)濟、實(shí)用等方面來(lái)考慮,開(kāi)發(fā)新的清潔代用燃料成為重要的研究諜題。甲醇燃料來(lái)源豐富,能夠節約汽車(chē)運營(yíng)成本,節約大量的石油資源。本文以M、Ml5甲醇汽油為例分析了使用甲醇汽油的經(jīng)濟性和推廣性。關(guān)鍵詞:汽車(chē)甲醇汽油分析中圖分類(lèi)號:U473.14“富煤貧油”是我國一個(gè)重要的資源特點(diǎn)決定了|甲醇裝置已積累了足夠的技術(shù)基礎;水煤漿為原料的在今后較長(cháng)的一段時(shí)間內我國仍將呈現以煤為主的能大型氣化爐已運行多年可實(shí)現長(cháng)周期運轉;新型水煤源消耗結構。因此發(fā)展煤基車(chē)用替代燃料不失為一|漿氣化爐與干煤加壓氣化爐正在積極開(kāi)發(fā)中;各種低種較好的策略。甲醇作為一種主要的煤化工產(chǎn)物在能耗的天然氣蒸汽轉化技術(shù)均已掌握;低成本以空氣我國有著(zhù)巨大的產(chǎn)能200年底陜北甲醇的生產(chǎn)能為氣化劑的天然氣轉化制合成氣技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā);多種力達到年產(chǎn)100萬(wàn)噸,其產(chǎn)品具有明顯的價(jià)格、質(zhì)量?jì)?yōu)的脫碳、脫硫工藝已成熟用于工業(yè)生產(chǎn);變換精脫硫、勢若能得到大規模應用將能夠節省大量石油資源。甲醇合成催化劑均已國產(chǎn)化;新型甲醇合成反應器已甲醇(CHOH是一種輕質(zhì)無(wú)色略有臭味低污染的形成專(zhuān)利技術(shù);精餾裝備已達到節能和優(yōu)化水平。目可燃液體,甲醇只含一個(gè)C原子沒(méi)有C一C鍵,并含前國內已掌握了建設10-30萬(wàn)噸年,單系列甲醇裝有50%的氧CH原子量比為3是一種燃燒后生成的置的設計技術(shù)。排氣較清潔的含氧燃料,甲醇可以以一定比例添加在2甲醇與汽油的互溶性汽油中成為甲醇汽油。甲醇汽油燃料本身含氧,在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中燃燒更加完全,效率高排放污染少,并且汽車(chē)要求甲醇與汽油必須溶合使用,互溶性除受燃料辛烷值提高,發(fā)動(dòng)機抗爆震性能增強,是一種性能甲醇與汽油各自的物化性能的影響外,還與儲存、使用優(yōu)良的汽車(chē)燃料。的溫度、燃料中水分的含量、助溶劑的種類(lèi)與數量等密1甲醇的現狀,生產(chǎn)技術(shù)的成熟性與可靠性切相關(guān)。低比例甲醇和較高比例甲醇與汽油相對容易2006年,我國甲醇生產(chǎn)874.7萬(wàn)噸,進(jìn)口甲醇溶合,而中等比例的甲醇汽油則較難以溶合。112.7萬(wàn)噸,出口19萬(wàn)噸,表觀(guān)消費量968.4萬(wàn)噸,共3甲醇的腐蝕性有甲醇生產(chǎn)企業(yè)167家產(chǎn)能合計為13444萬(wàn)噸/年。甲醇對汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的銅、鋁等金屬部件和橡膠、塑據統計,“十一五”期間我國新建擬建甲醇項目共42料等彈性體具有一定的腐蝕作用并且隨著(zhù)甲醇汽油個(gè)(不包括二甲醚、甲醇制烯烴生產(chǎn)企業(yè)自穿配套的中甲醇體積分數的增加腐蝕性能增強。而通過(guò)對材甲醇生產(chǎn)裝置)。其中,“十一五”期間可以投產(chǎn)的項料的選擇可以減少這種侵害。胺類(lèi)、有機磷酸酯類(lèi)、有目為35個(gè)產(chǎn)能合計18萬(wàn)噸年。預計到“十一機羧酸類(lèi)氮雜環(huán)類(lèi)、屏蔽酚類(lèi)五種防腐劑進(jìn)行復配,五"末期,我國甲醇生產(chǎn)企業(yè)將為20家左右,產(chǎn)能將制成的甲醇燃料金屬腐蝕抑制劑對銅鋁45號鋼、達到2500萬(wàn)噸/年~4850萬(wàn)噸/年鋅中國煤化工好的腐蝕抑制能力,我國甲醇的合成裝置基本上使用煤油、天然氣三且溶CNMHG腐蝕性能的要求。種原料;現代甲醇生產(chǎn)技術(shù)幾乎均為低壓法。英國CI4甲畔汽油燃后甲睡時(shí)排放污染公司和LURG公司的低壓甲醇生產(chǎn)技術(shù)占全世界甲汽車(chē)發(fā)動(dòng)機燃燒甲醇汽油時(shí),CO、HC、NOx等常醇總量的70%以上。我國自行設計制造和運行大型規排放物質(zhì)大幅度減少,而甲醛的排放量有所上升?！段鞑乜萍肌?009年3期(總第192期)電力工業(yè)甲醛是甲醇汽油在發(fā)動(dòng)機中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的一種中間|的標志因而與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的設計密切相關(guān)燃料的辛產(chǎn)物甲醛對人體也有較大的危害低比例甲醇汽油的烷值必須執行國家標準。90#甲醇汽油主要供化油器甲醛排放可以采用特效的催化轉化器處理可以降低式汽車(chē)使用;93排甲醇汽油供部分電控汽油噴射式供油排放氣體的污染系統的汽車(chē)使用95#甲醇汽油供對燃料質(zhì)量要求較高5甲醇汽油的現狀及汽車(chē)的動(dòng)力性的轎車(chē)使用。甲醇自身的辛烷值較高,添加在汽油中目前,市場(chǎng)上有M5、M5、M9、Ms,M45、M0、能夠有效地提高汽油的辛烷值。凡向用戶(hù)銷(xiāo)售符合車(chē)M85、M100甲醇汽油。汽車(chē)燃用M5M5甲醇汽油可用M5甲醇汽油所使用的加油機泵和容器都應標明以不進(jìn)行任何改裝燃用M25等要進(jìn)行一定的技術(shù)下列標志:“M25-90#”、“M25-93#、“M25-95#";調整。M15甲醇汽油相應標明“M15-90#”、“M15-93#甲醇汽油首先在公交車(chē)輛上推廣應用試驗選定“MI了CA6102汽油機,分別對燃用M5-90#、M15-90#7甲醇汽油的性能指標及國標90#汽油的動(dòng)力性進(jìn)行了測試。試驗時(shí)未對發(fā)7.1甲醇汽油的餾程動(dòng)機進(jìn)行調整,試驗結果見(jiàn)表1。評定汽油蒸發(fā)性能的指標是餾程,餾程中關(guān)鍵的衰1標定點(diǎn)功率對比3個(gè)點(diǎn)是10%、50%、90%餾出溫度(T0T0、790的轉速?lài)鴺?汽油M5-9#M-9高低)。汽油蒸發(fā)性不好則混合氣形成不良,低溫時(shí)n(r·mi-1)Nem/KWN,m/KwN,mmKW|發(fā)動(dòng)機起動(dòng)困難燃燒不完全使發(fā)動(dòng)機預熱時(shí)間延3000長(cháng),油耗增加,HC排放濃度增大,未蒸發(fā)的汽油沖刷M5-90#和M25-90甲醇汽油功率分別為國標發(fā)動(dòng)機氣缸壁油膜流入曲軸箱后稀釋發(fā)動(dòng)機潤滑油,90#汽油功率的9%和93%;M15-90甲醇汽油由于加劇了發(fā)動(dòng)機潤滑油的變質(zhì),影響正常潤滑。因此要功率損失較小,對汽車(chē)的使用性能基本無(wú)影響而M25求汽油應具有良好的蒸發(fā)性能。但是,汽油蒸發(fā)過(guò)快90#甲醇汽油則必須采取一定措施提高其功率。如也會(huì )帶來(lái)許多問(wèn)題,一是汽油機供給系易產(chǎn)生氣阻即果在燃用M25-90的汽油發(fā)動(dòng)機上對供油點(diǎn)火系統汽油蒸氣阻滯了汽油的供給使正常供油中斷;二是汽進(jìn)行技術(shù)調整則發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性能可達到甚至超過(guò)|油在儲存運輸中增加了損耗。從不同角度對汽油蒸燃用國標90#汽油的動(dòng)力性能發(fā)性的要求是相互矛盾的,綜合考慮的結果是要求汽6甲醇汽油燃料的標號油具有適當的蒸發(fā)性。表2是90#、93#、95#汽油餾程燃料辛烷值的大小是燃料抵抗爆震燃燒能力強弱|的舉例比較。衰2餾程對比℃汽油乙醇汽油山西M15陜西M5陜西M25餾程溫度#90#90#MIS3#93#93#93#實(shí)測值實(shí)測值95#95#T10≤707070707048.546.5Ts≤12011011063152.0146.5甲醇汽油的10%餾出溫度較低,已經(jīng)處于氣阻72甲醇汽油的蒸氣壓區,這是甲醇汽油在使用過(guò)程中尤其在夏季高氣溫地與燃料的餾程相同,蒸氣壓也是用于評定汽油蒸區需要認真解決的問(wèn)題。汽油50%餾出溫度主要用發(fā)性的。文獻對車(chē)用無(wú)鉛汽油與乙醇汽油的控制日期來(lái)評價(jià)燃料平均揮發(fā)性能的優(yōu)劣,對發(fā)動(dòng)機所產(chǎn)生的|為9月16日-3月15日數值不大于88Pa;3月16影響則是加速性能的好壞。T50較低時(shí)汽車(chē)的加速性日-9月15日數值不大于74kPa。由于甲醇的蒸汽能相對較好,甲醇汽油的T0似乎有利于汽車(chē)的加速,壓比汽油的低汽油中引入甲醇后混合燃料中會(huì )產(chǎn)生本文認為這一汽油性能傳統的評價(jià)指標用于甲醇汽油|低打中國煤化工爾(Rau)定律呈正的評定可能存在欠妥之處。甲醇汽油90%餾出溫度偏CNMHG增大。加入5%體積較低對潤滑油的稀釋作用較小能夠減輕發(fā)動(dòng)機零部的甲群和淼壓上廾約26KPa,而當甲醇含件的磨損。隨著(zhù)甲醇濃度的增加餾出溫度逐漸降低,量在5%-20%變化時(shí),飽和蒸汽壓值變化不大。其且甲醇濃度越大溫度降低越大升高程度隨甲醇加入的量而變化,實(shí)際應用中應嚴格電力工業(yè)《西藏科技)200年3期(總第192期控制甲醇汽油的飽和蒸汽壓。7.12汽油清凈劑7.3甲醇汽油硫的質(zhì)量分數文獻[]規定汽車(chē)必須加入有效的汽油清凈劑。文獻中規定硫的質(zhì)量分數不大于010%,同時(shí)又對于清凈劑的種類(lèi)與數量沒(méi)有規定,需要實(shí)踐的檢驗規定從2000年7月1日起在北京、上海和廣州執行與進(jìn)一步的深入研究硫的質(zhì)量分數不大于008%;從20年1月1日起,7.3甲醇汽油的安全性在全國范圍內執行硫的質(zhì)量分數不大于0.08%。因甲醇本身是一種易燃物,并且有毒標準對于甲醇燃料甲醇中并不含有硫,調配成甲醇汽油折算M25汽油的安全性作了相應要求。如甲醇汽油嚴禁入口甲醇汽油硫的質(zhì)量分數應不大于006%:M5應不大著(zhù)火后應使用二氧化碳滅火或干粉滅火器;甲醇與皮于0.07%膚接觸后應迅速用清水沖洗等。據相關(guān)研究報道,甲7.4甲醇汽油硫醇的體積分數醇汽油的毒性并不比汽油大,與各類(lèi)燃料相比,甲醇的本標準中硫醇的體積分數與文獻[1文獻[2]中毒性并不大。的規定相同體積分數不大于0001%,滿(mǎn)足了車(chē)用燃8結語(yǔ)料的要求也沒(méi)有增加甲醇汽油的生產(chǎn)難度與成本。8.1甲醇作為一種主要的煤化工產(chǎn)物在我國有著(zhù)巨7.5甲醇汽油中水分的質(zhì)量分數大的產(chǎn)能文獻2]中規定水分質(zhì)量分數不大于015%?？?2甲醇可作為汽車(chē)燃料,尤其是低比例的甲醇汽慮原基礎汽油中不含有水分甲醇汽油中的水分來(lái)自油研究和應用技術(shù)基本成熟使用甲醇汽油能夠節約于燃料甲醇按照M5、M5的質(zhì)量分數計算M5為大量的石油并能有效地降低污染排放0.05%,Ml5為0.03%。8.3甲醇辛烷值高,汽油中加入甲醇,能夠有效地提76其他含氧化合物高汽油的辛烷值,增大汽油的標號,減輕煉油廠(chǎng)汽油增文獻[2]對于其他含氧化合物的含量作了限制,標的壓力。在車(chē)用甲醇汽油的生產(chǎn)中要適當加人一定量的高級醇8.4隨著(zhù)車(chē)用燃料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,甲醇汽油的各作為助溶劑。各地根據情況要求企業(yè)生產(chǎn)的甲醇汽油項性能指標及其測試方法還需要進(jìn)行深入地細化研產(chǎn)品,對其添加劑的種類(lèi)與數量作出規定。究,以便解決甲醇汽油的不足之處7.7甲醇汽油中苯的體積分數參考文獻文獻[1]、文獻[2]中規定苯的體積分數不大(1)GB17930-199,用無(wú)鉛汽油于2.5%〔2〕GB18351-2001,車(chē)用乙醇汽油7.8甲醇汽油中芳烴體積分數〔3〕GB18350-2001,變性燃料乙醇文獻[1]和文獻[2]中的芳烴體積分數不大于(4)DB4/93-200,車(chē)用燃料甲醇40%,按照M5M25的體積分數計算,分別不大于(5)DB14/m92-202,5、M5車(chē)用甲醇汽油34%、30%?！?〕GB338?1992,工業(yè)甲醇7.9甲醇汽油中烯烴的體積分數〔7〕GB190?1990,危險貨物包裝標志文獻[1]中的烯烴體積分數不大于35%。按照(8)cBm2-20,)標準化工作導則M5、M25的體積分數計算分別不大于30%、27%。[9〕曲青山侯中林,甲醇汽油的聯(lián)合毒性研究7.10甲醇汽油的低溫抗相分離性能石油商技,1987.1(5)各個(gè)地區根據各自地區的冬季最低氣溫規定甲醇〔10〕孫玉建,孫瑞玉.我國甲醇汽油的現狀和發(fā)展汽油的低溫抗相分離溫度相分離溫度定的過(guò)低會(huì )增趨勢.化學(xué)工業(yè)。200年12月第12期加助溶劑的添加量,增大燃料的成本?！?1〕劉生全,馬志義,王平福,高廣新,劉丹丹.車(chē)7.11甲醇汽油的遇水抗相分離性能用甲醇汽油燃料技術(shù)性能,長(cháng)安大學(xué)學(xué)報,2007年第甲醇親水性能較強,甲醇汽油在運輸儲存使用4期中國煤化工過(guò)程中免不了會(huì )吸收空氣中的水分遇水抗相分離性(12能實(shí)際上是用于評定甲醇汽油在儲存中的相對穩定性汽油THSCNMHG文江,低比倒甲醇4與嗍力裝置,2007年第4期能。對于MI5、M25甲醇汽油中可加入一定量的蒸餾編校白瑪普赤水,而不能加入自來(lái)水,并且對室溫也作了規定。68