甲醇柴油汽油项目产业界定及发展历程

第一节 甲醇柴油汽油项目界定

甲醇汽油是指在普通汽油中按体积加入一定比例的变性甲醇和适量添加剂配制而成的一种车用燃料，它是汽油发动机专用一种新型环保节能燃料，简称为甲醇汽油，如M15甲醇汽油或M85甲醇汽油。
甲醇柴油是指在柴油中按体积比加入一定比例（按用途分别为20%，50%，90%）的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。其外观为接近于柴油的澄清透明液体，黏度、热值等各项指标均接近柴油，可替代柴油使用于柴油机、工业锅炉、灶炉等领域。

第二节 甲醇柴油汽油应用领域分析

甲醇汽油（以M15为例）适用于点燃式发动机的各种车辆，包括电喷式、化油器式发动机。

甲醇柴油可替代普通柴油，适用于各种用途。甲醇柴油（M15）适用于柴油发动机；甲醇柴油（M50）适用于各种下业锅炉、窑炉；甲醇柴油（M90）适用于灶炉等。

甲醇作为柴油机的替代燃料具有以下特点：①甲醇分子质量小、分子结构简单，甲醇含氧量达50%，化学当量比柴油低，C/H原子比较小，其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。②甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料-空气混合气形成较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；后者可保证发动机在低温下工作。③甲醇的热值虽然约为柴油的46%，但是在理论空燃比下，单位质量的甲醇-空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧，提高热效率，降低进气温度也可以抑制NOx和碳烟的形成。⑤甲醇最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些均对燃烧十分有利。

甲醇作为柴油机代用燃料除了有以上优势以外，其不利因素也是很明显的：①甲醇的十六烷值仅为3左右，比柴油低得多，其自燃温度却高达470℃，比柴油的200-220℃高得多，因此甲醇既难以压燃，也不易被点燃，自发着火的能力比较差。②甲醇的气化潜热大，理论气化温度为-122℃，高气化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工作过程会产生不利的影响。③甲醇的热值低，不到柴油的1/2，为了保证功率输出，必须增加循环燃料供给量，加大供油系统负担。因此，在对原发动机未进行任何改造的情况下，一般不能将甲醇直接应用。④甲醇的黏度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性。此外甲醇还对有色金属、橡胶件等具有强烈的腐蚀作用。⑤由于甲醇中含有羟基（-OH），是极性物质，所以甲醇和柴油混合比较困难。不论是依靠压力混合，还是加入一定量的助溶剂，都不能保证甲醇和柴油的均匀混合。混合燃料易分层．稳定性较差。⑥甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、醛、酮等非常规排放物，特别是醛类的排放量会大大高出常规发动机，这些物质对人类和环境构成了威胁，很容易带来二次污染。

第三节 甲醇柴油汽油产业发展历程

在国外，甲醇燃料的研究开发始于上世纪能源危机爆发的70年代，美国和欧洲都曾推行过甲醇燃料。在美国，M85和M100甲醇燃料汽车都曾有过成功的商业化应用，美国福特汽车公司、德国大众汽车公司都有较完整的应用技术。著名的F1方程式赛车曾以甲醇为燃料，1984年美国洛杉矶奥运会打出的环保牌，也是以甲醇汽油代替汽油。但上世纪90年代后期，甲醇燃料陆续被一些国家禁止。

在我国，由于煤炭资源较丰富，所以，甲醇主要来源于煤转化。山西省作为煤炭储备、生产大省，最早致力于甲醇燃料的研究、推广应用，煤制甲醇掺混车用燃料已经在该省运作了20多年。1997年，原国家科委和原国家经贸委批准了山西省实施国家甲醇燃料示范工程，原国家经贸委和科技部又将其列入了科技创新计划和“火炬推广”计划，目前，甲醇汽、柴油项目已列入国家“十一五”中长期规划中。山西、陕西、黑龙江、福建等地出台地方标准，全面或试点推广甲醇燃料。

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