车用石油燃料的替代产品——甲醇.doc

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车用石油燃料的替代产品——甲醇
能源和环境是世界经济和社会发展面临的两大主要问题。如何有效的解决由于全球经济迅猛发展带来的能源危机和环境污染，不但是全世界关注的课题，也是我国实施长期可持续发展的主要屏障。为了解决能源问题，我国在石油替代燃料方面做了大量工作，取得了一定成效如：推广应用天然气、石油液化气；甲醇、乙醇汽车等，使车用燃料向多元化方向发展。但是，从我国缺油、富煤的能源结构特点看，作为替代燃料，甲醇的发展前景广阔。
甲醇燃烧性能：与汽油性质对比：
项目甲醇汽油化学式CH30HC4～C12化合物质量成分碳含量（质量比%）37.585～88氢含量（质量比%）12.512～15氧含量（质量比%）50.0020℃密度（kg/L）0.7910.72～0.75理论空燃比（质量比6.4714.7雷德蒸汽压（37.8℃）（MPa）0.0370.05～0.09沸点（℃）64.530～190凝固点（℃）-98-57闪点（℃）1143自燃温度（℃）470260～370层流燃烧速度（cm/s）5239～47水中溶解度（KJ/kg）互溶100～200汽化潜热（KJ/kg）1109310燃料低热值（MJ/kg）19.9244.52空气中燃烧上限体积百分数（%）36.57.6温度（℃）43-30～-12空气中燃烧下限体积百分数（%）6.11.4温度（℃）7-43理论混合气热值质量低热值（MJ/kg）2.6672.836容积低热值（MJ/m³）3.563.82摩尔低热值（MJ/kmol）79.785.5辛烷值研究法（RON）11284～96马达法（MON）9270～84(RON+MON)/210270～90甲醇机汽油机有更短的燃烧期与更稳定的燃烧过程，因此应有更高的热效率。图2表示了甲醇机和汽油机的指示热效率ηt，随混合气浓度的变化关系。在整个Φa围内，甲醇机的热效率比汽油机高7～l3％。在稀混合气区，甲醇机燃烧期比汽油机更短，循环变动率更小，从而使其指示热效率相对汽油机提高得更明显。所以甲醇机在稀混合气区工作，更能发挥甲醇的有利特性，获得更高的经济性。
通过对同一台发动机燃用汽油和甲醇的燃烧过程分析对比可得出结论：甲醇发动机的滞燃期和主燃期分别比汽油机缩短了3～5°CA和1～7°CA，别是在稀混合气下缩短得更明显。受滞燃期短的影响，甲醇发动机的循环变动率比汽油机低50-80％，即使很稀的混合气，其循环变动率也不超过10％，显示了甲醇发动机良好的稀燃稳定性。由于甲醇燃料的燃烧过程迅速而稳定，因此甲醇发动机的热效率比汽油机高7～l3％。尤其是甲醇发动机的稀燃特性优越，充分利用其稀燃适应性，就能获得更好的经济性。因此充分利用其燃烧特性，可以得到良好的性能和经济效益。
甲醇的优点
1、环保、清洁性突出：产品生产过程采用清洁化工艺中无“三废”。本品不含铅等燃烧后排出的气体清洁无害，有利于改善城市环境。
2、使用方便，无需改动装置：汽车如果使用石油液化气燃料需增加特制装置，增加了汽车成本。而甲醇汽油可与石油产品装置同时使用，不仅节省汽油费用，而且还可节约改制装置费用，单独使用或混合使用均可，真可谓“一举三得”。
3、成本低、原料易购、来源广泛：与乙醇汽油相比，成本低、原料易购、来源广泛。①乙醇（俗称酒精），它主要来源于粮食，材料来源单一，一旦遭灾、减产，原料来源就成为问题，而甲醇是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品，也可利用化工原料合成，价格低兼，来源极为广泛。②乙醇市场售价4000多元/吨，而甲醇一般不超过2000元/吨，乙醇比甲醇贵一倍之多。同时，乙醇汽油是将10%的乙醇兑入汽油中，由于乙醇本身较贵，汽油售价比甲醇化工原料还贵，综合成本每吨乙醇汽油比甲醇汽油贵800元以上。
4、生产不受季节和规模限制：甲醇汽油一年四季均可生产，与生产汽油、润滑油等产品相比。无需加温、加压、无水状态中生产。生产规模可根据本单位或个人的经济状况、市场等因素决定，可大可小。
生产原料：国外甲醇工艺技术目前,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原I.C.I)、OPSOE、Uhde、Lurgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化剂,合成压力:5.0～10MPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8～10MPa。
生产工艺：目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.
天然气、石脑油