甲醇作為車用燃料添加劑(或直接用作燃料)的優(yōu)點(diǎn):
(1)揮發(fā)性好,有利于與空氣的混合;
(2)辛烷值高(RON112,MON92),能顯著提高燃料的混合辛烷值,增強(qiáng)抗爆性能;
(3)著火極限寬,使得發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況有很大范圍;
(4)能顯著降低污染物的排放,尾氣經(jīng)測定比汽油車的HC降低15%-60%,CO降低5%-22%,NOx降低15%-55%;
(5)甲醇燃料的價格與汽油價格相當(dāng),這為它的廣泛應(yīng)用帶來了便利;
(6)甲醇為液體燃料,貯、運(yùn)方便,建站投資低;
(7)甲醇是化肥和制藥、煤炭等行業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,也可利用化工原料合成,價格低廉,來源極為廣泛。
甲醇作為車用燃料添加劑(或直接用作燃料)的缺點(diǎn):
(1)使用甲醇汽油,對發(fā)動機(jī)及汽車部件金屬材料的防腐橡膠材料要求非常高,除要求提高發(fā)動機(jī)壓縮比外,還應(yīng)對甲醇汽車的發(fā)動機(jī)和化油器進(jìn)行改造或更換材質(zhì),未經(jīng)過專門
改造的汽車或發(fā)動機(jī)不宜使用含甲醇的汽油;
(2)甲醇為神經(jīng)毒物,具有顯著的麻醉作用,調(diào)配和儲存要用專用儲罐;
(3)用煤炭制取甲醇的產(chǎn)出率為43%,這低于用煤炭制取合成燃油的產(chǎn)出率(55%),因此大規(guī)模用煤炭制取甲醇要求開采更多的煤炭,由此加劇環(huán)境污染;
(4)甲醇的價格與汽油的價格相當(dāng),并且對發(fā)動機(jī)有損壞,故這對司機(jī)的吸引力不大,需要政(和諧)府的強(qiáng)有力支持。
2、甲醇汽車的優(yōu)缺點(diǎn)
甲醇汽車的優(yōu)點(diǎn):
(1)辛烷值高,具有強(qiáng)的抗爆性。該產(chǎn)品辛烷值比同標(biāo)號國標(biāo)無鉛汽油辛值高3—5個單位,適用于高壓縮比發(fā)動機(jī),可增加動力性。
(2)動力性強(qiáng)。 甲醇汽油配制過程中,復(fù)配有清凈劑等可增強(qiáng)動力的組分物質(zhì),并輔助以機(jī)械技術(shù),使“華頓高清潔甲醇汽油”與同類產(chǎn)品比較,動力性增強(qiáng)。
(3)能耗率低。該產(chǎn)品添加劑配制中加入了提高熱值組分,加之對車輛的適應(yīng)性調(diào)整,能耗率降低5%以上。
(4)高清潔性。使用甲醇汽油的有害排放物CO、HO可降低30%—50%,是解決機(jī)動車排放污染,改善環(huán)境質(zhì)量的有效途徑之一;同時甲醇汽油可以有效清除車輛供油、燃燒系統(tǒng)
積碳,延長發(fā)動機(jī)使用壽命。
(5)通用性好。甲醇汽油在不改變發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)情況下,直接使用能滿足發(fā)動機(jī)的動力要求和穩(wěn)定運(yùn)行。
(6)保持期長。甲醇汽油在水份含量不超標(biāo)或正常溫度范圍內(nèi),可穩(wěn)定保持三個月以上,可以滿足儲存、運(yùn)輸、銷售和使用各環(huán)節(jié)所需的時間。
(7)使用方便,無需改動裝置。汽車如果使用石油液化氣燃料需增加特制裝置,增加了汽車成本。而甲醇汽油可與石油產(chǎn)品裝置同時使用,不僅節(jié)省汽油費(fèi)用,而且還可節(jié)約改制
裝置費(fèi)用,單獨(dú)使用或混合使用均可,真可謂"一舉三得"。
甲醇汽油的缺點(diǎn):
(1)調(diào)配甲醇汽油時,應(yīng)使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的無鉛汽油與華頓公司提供的變性燃料甲醇,并嚴(yán)格按比例和調(diào)配工藝進(jìn)行調(diào)配,且調(diào)配和儲存要用專用儲罐。
(2)甲醇具有強(qiáng)腐蝕性,對發(fā)動機(jī)及汽車部件金屬材料的防腐橡膠材料要求非常高,未經(jīng)過專門改造的汽車或發(fā)動機(jī)不宜使用含甲醇的汽油。
(3)甲醇汽油對泡沫塑料件有溶脹現(xiàn)象,使用中對相關(guān)的材料需要更換為耐溶性材料。
(4)甲醇汽油儲存、運(yùn)輸、銷售和使用,應(yīng)嚴(yán)格按照國家有關(guān)安全規(guī)定操作。同時,因甲醇為神經(jīng)毒物,具有顯著的麻醉作用,所以使用甲醇汽油時應(yīng)注意:①嚴(yán)禁用嘴吸油
;②禁止用甲醇汽油清洗零部件、衣物及長時間接觸皮膚;③當(dāng)濺入眼中或皮膚時,應(yīng)及時用清水沖洗。
3、國內(nèi)甲醇燃料汽車使用效果和現(xiàn)狀
1996年7月,大同汽車制造廠、中國工程院熱物所與美國福特公司合作,采用云崗牌DTQ6600中巴車成功地試制了我國第一臺靈活燃料甲醇汽車(FFV)。該車采用中央控制系統(tǒng)
(ECU)和多個傳感器,通過這些系統(tǒng),這部汽車可使用汽油與甲醇任意混合比例燃料。
1997年國家科委國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布【1997】018號文批準(zhǔn)山西省實(shí)施國家甲醇燃料示范工程,并先后投入50輛甲醇中巴車進(jìn)行示范運(yùn)營,該項(xiàng)目已經(jīng)于2001年11月驗(yàn)收。
1998年3月份大同汽車制造廠又試制了第二批15臺定比例M85甲醇清潔燃料汽車,這15臺甲醇汽車在太原至榆次公路上運(yùn)行,各項(xiàng)指標(biāo)良好。
大同汽車制造廠2001年6月試制成功M100全甲醇清潔燃料燃燒裝置。在普通燃油發(fā)動機(jī)上安裝該裝置后,可100%燃燒甲醇而不摻入汽油。該裝置已在夏利、捷達(dá)、6490越野車和
6600中巴車上試驗(yàn)成功。
普通汽車安裝該裝置,燃燒100%甲醇后,除具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢后,汽車的加速性、速度與普通汽車相當(dāng),而運(yùn)行成本則比燃油汽車低得多,此外安裝該裝置的成本也不高,對普
通發(fā)動機(jī)改造,每臺成本可控制在2000元人民幣以下,這種裝置還可以避免國產(chǎn)甲醇中含蠟成分較高而導(dǎo)致噴油嘴被蠟質(zhì)堵塞現(xiàn)象,燃料消耗比傳統(tǒng)甲醇發(fā)動機(jī)下降30%以上。山
西省已經(jīng)具備甲醇產(chǎn)業(yè)化的條件,今后五年山西省將增加至甲醇汽車5000輛。
從2002年11月到2003年10月,太原、陽泉、臨汾、晉城4個市已經(jīng)進(jìn)行試點(diǎn),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅2003年全省就有48.26萬輛車次使用了甲醇汽油,涉及
近50種車型,累計(jì)消耗12192噸甲醇汽油。山西省醇汽辦綜合部石磊介紹說,煤焦企業(yè)以及化肥廠等都可以在設(shè)備改造后利用煤生產(chǎn)甲醇,山西省作為煤資源大省,推廣煤
制甲醇汽油有廣闊前景。
為進(jìn)一步加大煤炭綜合利用力度,保護(hù)環(huán)境,山西省政(和諧)府要求下半年在11個市全面推廣甲醇汽油,其中太原等4個試點(diǎn)城市要陸續(xù)改造現(xiàn)有加油站,力爭全部銷售甲醇汽
油。大同、朔州、忻州、晉中、長治、運(yùn)城、呂梁等7個市可先設(shè)20個加油站供應(yīng)甲醇汽油,在第二階段內(nèi)對城區(qū)加油站技術(shù)改造,形成對運(yùn)營車全部銷售甲醇汽油的合理網(wǎng)絡(luò)
。山西省政(和諧)府還對使用甲醇汽油時的安全、環(huán)保、供應(yīng)、價格等做出了規(guī)定,要求相關(guān)部門全力配合,確保推廣工作順利進(jìn)行。
4、甲醇作為車用燃料的利用形式和前景
——汽油摻燒甲醇。汽油摻燒甲醇在國際上已有應(yīng)用技術(shù),我國四川部分地區(qū)有較長期的甲醇和汽油摻燒應(yīng)用,摻燒比例約為3%~5%的甲醇。“七五”期間,原國家科委在
山西省曾組織較大規(guī)模的甲醇汽油摻燒試驗(yàn)示范,摻燒比例為15%~25%的甲醇。試驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)踐表明,低比例摻燒甲醇。(3%~5%)和純汽油燃料相比,發(fā)動機(jī)未做任何變動
而工作狀況和性能不受任何影響;15%~25%甲醇和汽油摻燒后,應(yīng)對發(fā)動機(jī)系統(tǒng)適當(dāng)予以調(diào)整。
——甲醇燃料(M85以上)。通過國家甲醇汽車示范工程50部甲醇中巴客車的試驗(yàn)示范,在甲醇汽車制造、發(fā)動機(jī)技術(shù)、燃料貯存和運(yùn)輸、燃料配制、加注、車輛特殊技術(shù)與維
修、監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析、營運(yùn)管理等多方面取得了初步的經(jīng)驗(yàn)和成果,可資推廣借鑒。如果甲醇燃料汽車能在近期實(shí)現(xiàn)靈活燃料化,即可使用汽油與甲醇任何比例混合的燃料,由燃
料傳感器識別成分,通過電腦提供發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行參數(shù),便可加快普及推廣甲醇汽車的進(jìn)程。
——甲醇裂解。目前,甲醇裂解在汽車上的應(yīng)用有兩種形式,一種是利用催化劑裂解,另一種是等離子體裂解。甲醇裂解后成為H2+CO氣體直接進(jìn)入氣缸燃燒,其燃燒特征是
燃燒溫度低和在貧氧下能夠充分燃燒,因此,可達(dá)到較好的環(huán)保效果,油耗有不同程度的降低。目前,以催化劑裂解形式的甲醇汽車已在云南和北京的兩個科技企業(yè)研制出來并有
實(shí)際應(yīng)用;中科院山西煤化所也開發(fā)出等離子體甲醇裂解技術(shù);中科院山西煤化所和山西佳新能源化工實(shí)業(yè)有限公司聯(lián)合改裝昌河牌微型車和492型化油器甲醇車將于今年底投入運(yùn)
行。
——甲醇燃料的間接應(yīng)用。二甲醚燃料和MTBE的應(yīng)用。二甲醚被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的柴油機(jī)替代燃料,可以首先在城市公交車輛、城市內(nèi)使用的輕型車及載重車或城市出租
車上使用。此外,二甲醚還可替代液化石油氣作為炊事燃料使用。MTBE是甲醇和異丁烯的合成產(chǎn)品,主要是代替四乙基鉛作抗爆劑。隨著環(huán)保對汽油無鉛化要求的提高,以甲醇為
原料,制造汽油添加劑MTBE的需求量將會有所增加。同時MTBE還可作為中比例甲醇和汽油混合摻燒防止燃料分層助溶劑來使用。
——燃料電池。燃料電池FC是燃料通過電化學(xué)作用,直接變成電能的電化學(xué)連續(xù)反應(yīng)裝置,可用于驅(qū)動電動汽車和發(fā)電。德國戴姆勒奔馳汽車公司和美國福特汽車公司已生產(chǎn)
出甲醇燃料電池汽車樣車,并宣稱在2004年將實(shí)現(xiàn)商品化。在今年6月舉辦的北京國際汽車展覽會上,日本豐田公司和本田公司也展出了甲醇燃料電池汽車樣車。預(yù)計(jì),燃料電池汽
車有望成為未來汽車的發(fā)展模式,甲醇燃料有望成為燃料電池汽車的主要燃料之一。
總之,甲醇燃料作為能源產(chǎn)品的潔凈利用,已有較長期的應(yīng)用實(shí)踐,并有很好的應(yīng)用前瞻性,初期的應(yīng)用市場已逐漸形成,為建立以甲醇能源利用為中心的新一代煤化工發(fā)展
創(chuàng)造了必要的市場條件。甲醇燃料作為潔凈能源產(chǎn)品,它的推廣應(yīng)用既符合國家能源政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略原則,又符合能源方向。