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甲醇汽油是一種低碳能源,它可以替代普通汽油,是專門用於汽油內燃機機車使用的車用燃料。它利用工業甲醇或燃料甲醇,加變性醇添加劑,與現有國標汽油按照一定體積調配製成。甲醇汽油具有替代性好、動力強、污染少等優點,在全球能源危機和環境污染的背景下具有良好發展前景。

1 甲醇汽油 -簡介

甲醇汽油甲醇汽油

甲醇汽油是一種新型的替代普通汽油的、專門用於汽油內燃機機車使用的車用燃料,屬於低碳能源;是利用工業甲醇或燃料甲醇,加變性醇添加劑,與現有國標汽油(或組分油),按一定體積(或重量比),經嚴格科學工藝調配製成的一種新型清潔燃料。它可以部分或完全替代汽油,用於各種類型的汽油內燃機機動車。 

甲醇汽油的甲醇摻入量一般為5%~20%。以摻入15%者為最多,稱M15甲醇汽油。抗爆性能好,燃燒排出物的毒性比普通含鉛汽油小,排氣中一氧化碳含量也較少。燃燒清潔性能良好。但對汽油發動機的腐蝕性和對橡膠材料的溶脹率較大,且易於分層。

隨著全球油價持續上漲以及能源危機、污染等問題,甲醇汽油因其互溶性優、替代性好等優點被日益重視,其生產工藝和性能也被不斷研究和改進,在市場上有較強的競爭力,具有良好的發展前景。

2 甲醇汽油 -產生背景

21世紀以來,世界面臨著石油能源危機和環境污染兩大問題。能源與環境問題已成為影響中國乃至世界經濟和社會發展的重要因素。因此,積極尋求和發展清潔能源已成為各國的重要課題。改變石油短缺、污染嚴重的重要方法就是減少對石油的依賴,開發綠色高效清潔替代能源。隨著全球經濟的高速發展,汽車使用量的快速增加,以及國際原油價格的飛漲,各國都開始研究並推廣甲醇汽油,以緩解汽油緊張的局面。

3 甲醇汽油 -發展階段

研究開發階段

由於「石油危機」,許多國家為了能源安全,積極尋找替代石油的能源。醇燃料作為液體燃料,其儲運、分銷、使用方式都與傳統的汽油和柴油差不多,而且甲醇原料資源豐富、燃燒清潔,因而受到國際社會的重視。德國、瑞典、美國等先後開展了甲醇替代能源的研究。

1975年,瑞典組織諸多項目對甲醇燃料生產工藝及甲醇燃料汽車進行研究。

1976年,瑞典召開了第一次國際醇燃料會議(ISAF),推動醇燃料(主要是甲醇和乙醇)發展。

20世紀70年代末80年代初,德國政府組織1000多輛車參加的M15車隊,跨越北歐國境做大規模研究和示範。

示範推廣階段
甲醇汽油甲醇汽油的相關漫畫

20世紀80年代,研究發現醇燃料不僅可替代石油,而且使用醇燃料的汽車尾氣常規排放比汽油和柴油車都更低,對環境更有利。因此甲醇被列為清潔燃料,得到了進一步的示範推廣。

1980年以後,瑞典大規模引入甲醇替代燃料,並計劃10年內使甲醇替代量達到汽油和柴油消費量的10%。

1988年,美國里根總統簽署了《替代車用燃料法案》推動甲醇汽油的應用。

1990年,美國布希總統簽署了《清潔空氣法修正案》進一步推廣甲醇汽油。

1996年,福特Taurus汽車成為美國在汽車生產線上大量生產的甲醇汽車。

1998年,美國加州能源委員會建立了加州甲醇燃料儲備,並和阿莫科、埃克森等石油公司訂立了為期10年的租借協議,建立了甲醇地下儲罐和60座甲醇加油站,同時協助建立了45座便於私人車輛加油的甲醇加油站。

20世紀80年代中期到90年代中期,除了加州以外,美國還有15個州建立了甲醇加油站。

21世紀以來,隨著全球能源危機的加重,甲醇汽油在經歷短暫的衰減期后再度被各國重視和加以推廣。

2010年4月,中國浙江正式啟動甲醇汽油的推廣試點。

2012年2月,中國滬、晉、陝三地甲醇汽車的試點工作也逐步開展,並將啟動甲醇汽車試點。

4 甲醇汽油 -系列分類

甲醇與汽油混合通常稱為「汽油摻燒甲醇」,並以甲醇的含量作為燃料標記,甲醇汽油通常按照甲醇的含量分為三類:低醇汽油(M3-M5)、中醇汽油(M15-M30)和高醇汽油(M85-M100),其中M后的數字錶示甲醇汽油中甲醇的體積百分比。

低醇汽油

低醇汽油為M3-M5。M3時,甲醇溶於f汽油,按照歐州規定,甲酵可以不標.直接與汽油通用;當甲醇含量超過3%時,應標明甲醇的含量。由於甲醇在汽油中的溶解性與環境溫度、含水量及基礎汽油組成有關,為了保證甲醇與汽油能夠完全互溶,要適當添加助溶劑。低醇汽油應該能夠完全通用車。

中醇汽油

由於甲醇含量高,必須添加一定量的助溶劑。甲醇汽油在使用時,發動機可以完全不用改造,直接與汽油通用即可。

高醇汽油

在使用高醇汽油時,與汽油不能通用,除甲醇汽油能車外,發動機必須進行結構改造。應充分提高壓縮比,以發揮甲醇的性能優點,降低甲醇的消耗量。要求甲醇汽車與甲醇汽油同步配套發展.高醇汽油只能用於甲醇燃料專用車。

5 甲醇汽油 -優點 

通用性好

甲醇汽油方便普及與推廣使用,無須改動加油站的機器設備,更無須改動車輛發動機即可直接添加交叉使用。在以汽油為燃料的汽車上使用,可直接替代國標93#、97#、98#汽油使用;可以按任意比例與國標90」、93、」98」車用汽油互溶,且不影響汽車發動機正常工作。

互溶性優

甲醇汽油專利配方中的添加劑,變性劑可以使甲醇和汽油的互溶性增強,可與普通汽油任意混合或交叉使用。

動力性強

 甲醇汽油能有效地預防和消除汽車部件的積炭形成,有利疏通油路,延長車輛發動機壽命,辛烷值高,抗爆性好,降低油耗噪音,具有高效動力節省燃油,可提高發動機的效率,增強動力。

替代性好

甲醇汽油將工業原料甲醇經高科技改性后,大比例加入汽油中,替代車用能源,可節約替代大量石油資源,符合國家政策導向,有助於緩解因石油資源枯竭造成的緊張局面。

環保性好

甲醇汽油由於含氧量高,燃燒充分,能有效地減少50%以上的有害氣體排放,其中CO 、HC 和NOx排放降低90%以上,經權威機構的多項檢測,各項指標均已達到歐IV標準,減少排放,滿足環保需求,大大改善生態環境。

存放期長

甲醇汽油常溫下存放,品質有效期可達到2年之久,有效的解決了貯存、運輸和銷售各環節所需的時間。

品質穩定

甲醇汽油在35℃高溫氣候條件下使用,汽車油路不會發生氣阻現象,同時在氣候零下35℃的低溫條件下,不分層,不乳化,發動機可正常起動,特別適應高寒地區規模化生產和使用,低溫易啟動、高溫無氣阻。

經濟實惠

甲醇汽油燃燒完全,動力性強,可提高發動機的效率,與普通汽油相比,節能效果明顯,加速性能優良,車用甲醇汽油在發動機中熱效率高,低速時動力性接近於傳統汽油,高速時動力性優於傳統汽油,消費者使用經濟效益顯著。  

生產不受季節和規模限制

甲醇汽油一年四季均可生產,與生產汽油、潤滑油等產品相比,無需加溫、加壓、無水狀態中生產。生產規模可根據本單位或個人的經濟狀況、市場等因素決定,可大可小。產品可廣泛適應於各種燃用汽油的機動車輛,如:轎車、客運車、叉車、吊車等。 

6 甲醇汽油 -存在的問題

即使是規範使用,甲醇汽油也可能對車輛帶來一定損害。

腐蝕性

汽油和水一樣是中性的,而甲醇是有極性的有機物,不僅會造成金屬腐蝕,還能將橡膠中的增塑劑抽提出來,讓橡膠變得像豆腐渣一樣,造成汽車橡膠部件的溶脹。 當甲醇含量大於15%后,甲醇燃料的耐水性,對汽車發動機和油路系統具有腐蝕性和溶脹性。 

毒性

甲醇汽油被批評的最多的是其毒性。甲醇具有較強揮發性,可經過口、呼吸道和皮膚,使人急性中毒,損害中樞神經系統和視覺。中國對職業環境規定的甲醇濃度限定為50毫克/立方米,比汽油的350毫克/立方米嚴格。

但在2003年,四川疾控中心對甲醇汽油的環境健康危害作過研究。研究認為,在正常無事故泄漏情況下,甲醇汽油排放的甲醇對大氣質量沒有明顯影響。但從宏觀上考慮,成千上萬輛甲醇汽車所排放的甲醇,可對交警、環衛工人和其他特定人群健康構成威脅,因此催化凈化技術和甲醇燃料汽車推廣應同步進行。  

國標缺失

2011年中國甲醇汽油的實際消費量經超過600萬噸,2012年仍有繼續誇大趨勢。但國家標準的缺失,使其「合格產品」的身份造成廣泛質疑,推廣渠道受限。

7 甲醇汽油 -製造方法

在國標汽油中加入甲醇

將汽油助溶劑按重量比或體積比2%加入98%的甲醇內,使甲醇變性,變性后的甲醇可以按20%—60%的比例加入90#或93#的汽油內,混合攪拌,成為透明、無雜質的甲醇汽油。先做小樣實驗,作出的小樣實驗要清澈透明,不分層。做完小樣才能按小樣比例進行大比例配製。

在乙醇汽油中加入甲醇

將汽油助溶劑按重量或體積比2%-3%加入甲醇內,使甲醇變性,變性后的甲醇,按1號助劑的配比方法少10%和乙醇汽油混配。作出的小樣要達到清澈透明、無雜質,然後按小樣的比例進行大量配置。

在含有石腦油的汽油中加入甲醇

將汽油助溶劑、甲醇、石腦油、汽油按2:19:19:60比例進行攪拌混合,可配製出93#汽油。作出小樣,清澈透明,不分層,然後才能按做小樣的比例,進行大量配製。

用石腦油和甲醇加助劑調配甲醇汽油

將汽油助溶劑按8%摻入46%甲醇內,使甲醇變性后加入46%的石腦油,攪拌混合。作出小樣,清澈透明,不分層,然後才能按做小樣的比例,進行大量配製。

8 甲醇汽油 -儲存與運輸

油罐選擇

根據車用甲醇汽油的特性,加油站車用甲醇汽油儲存罐最好選用不鏽鋼罐和不加內防腐塗料的碳鋼罐。對現有加油站車用甲醇汽油儲罐要檢查罐底水雜和內防腐塗料及罐內、外壁的腐蝕情況,才能確定能否儲存車用甲醇汽油。   

油罐清洗

一般要對油罐進行清洗,罐內不宜採用防腐塗料。油罐車透氣管要設置空氣乾燥器,並確保油罐乾淨、乾燥。   

呼吸閥要求

為了防止水分的吸入和變性燃料甲醇的蒸發損失,變性燃料甲醇罐應安裝負壓排氣閥,且呼吸閥的進氣口應安裝乾燥設施。  

儲存期限

根據車用甲醇汽油的性質,儲存周期因氣候和溫度而變化,控制好水的含量(包括外界水的進入),車用甲醇汽油在加油站可儲存3個月。 

接卸

變性燃料甲醇不宜採用原油庫汽油接卸鶴管接卸,應選用帶密封帽的專用鶴管。變性燃料甲醇不宜採用原油庫汽油接卸泵接卸,應選用化工專用泵進行。車用甲醇汽油對管線無特殊要求,可用原加油站汽油管線。按照汽油接卸操作規程,應採用密閉卸油方式,減少損耗、確保質量、保護環境、提高加油站安全係數。   

運輸

通常可通過鐵路油槽車、汽車油罐車將變性燃料甲醇運到調配中心。 

消防措施

甲醇汽油的加油站及存儲地點,應採用抗溶泡沫滅火器和乾粉滅火器。   

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