甲醇又名木醇、木酒精,是一種無色、透明、易燃、易揮發、略有酒精氣味的液體,有毒。甲醇是一種簡單的飽和醇,能與水、乙醇、乙醚、苯、酮以及其他許多有機溶劑相溶,遇熱、明火或氧化劑易燃燒。
生產甲醇的原料主要是煤、天然氣、煤層氣、焦爐氣等。用高硫劣質煤和焦爐氣生產甲醇,可提高資源綜合利用,又有利於環境保護。
甲醇用途廣泛,是基礎的有機化工原料和優質燃料,主要應用於精細化工、塑料等領域,還可以用來製造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多種有機產品,也是農藥、醫藥的重要原料之一。甲醇在深加工後可加入汽油摻燒。
甲醇汽油是將車用燃料甲醇與現有國標汽油按一定比例(體積或重量)調配製成的一種清潔燃料。
甲醇汽油的理化性能接近汽油,使用甲醇汽油、發動機不需做大的改動。甲醇與汽油相溶性較好,可實現各種比例摻混。世界各國根據不同國情,研發了M3(3%甲醇,97%汽油)M5、M15、M20、M30、M50、M85、Ml00等不同摻混比例的甲醇汽油。
由於摻混了一定比例的甲醇,與普通汽油相比,甲醇汽油有兩大特點:一是具有極佳的冷卻作用,可以降低發動機溫度,不致過熱;二是具有較強的抗爆能力,發動機能夠在較高壓力下正常工作而不會產生爆燃。
甲醇是含氧化合物,燃燒完全,甲醇汽油在汽車發動機中能量利用率高於汽油,經濟性好。目前,國內M15甲醇汽油的使用量最大,在部分地區已應用於各類汽車。
甲醇汽車,顧名思義,就是以甲醇汽油為燃料的汽車。在我國甲醇汽車有著廣闊的發展前景。業內人士介紹說:我國能源分佈的總體特點是富煤炭、缺油氣,可再生能源有限,目前我國可預見的能源中,只有煤炭可以採掘百年以上,而我國煤炭儲量中高硫煤佔40%~50%。這種劣質煤不能當做一次能源使用,但可以採用潔淨技術,將高硫劣質煤製備成替代石油的二次能源——甲醇。甲醇可以低成本大量供應,到2008年年底,我國甲醇產能達2083萬噸,產量為1061萬噸,目前還有許多年產60萬噸以上的大型項目在建,資源量非其他替代能源可比。
國家標準化管理委員會頒佈的《車用燃料甲醇》和《車用甲醇汽油(M85)》國家標準已分別於2009年11月1日、12月1日起實施,這表明國家已將甲醇列入能源產品,甲醇從此有了基礎有機化工原料和能源產品的雙重身份,“名正言順”地成為替代能源的一員。
業內人士表示,兩項國家標準的發佈實施,使企業生產甲醇燃料有標準可依,整個車用甲醇燃料市場將更加規範,同時也有利於汽車生產企業研究開發甲醇汽車。
目前國內市場上乙醇汽油和普通汽油的價格基本一致,93號汽油的均價在8000元/噸左右,而市場上甲醇汽油的批發價格僅在2000~3000元/噸,零售方面1L甲醇汽油要比普通的汽油便宜3~5角,可見甲醇汽油相對普通汽油具有明顯的成本優勢。
據瞭解,山西省在全國最先試驗開發甲醇汽車,目前甲醇公交車已在該省的長治市街頭正常運行。
另據瞭解,目前奇瑞公司在甲醇項目上已投入近3000萬元,開發了兩款發動機及新旗雲甲醇轎車。後續,奇瑞公司還將加大投入,形成年產3萬臺甲醇發動機和2萬輛整車的生產能力。
此外,上海華普公司研發甲醇汽車始於2005年年底,經過近5年的研發,無論是動力性、燃料經濟性還是環保性,各項性能指標均達到較高水準。
但是目前甲醇汽車在國內還不能合法上路,因為國家還沒有出臺甲醇汽車的相關法規,甲醇汽車還無法登上國家汽車公告目錄。
目前業內專家對於燃料甲醇尚有很多顧慮,因為燃料甲醇面臨的最大問題是,甲醇洩漏就會汙染環境,燃料甲醇也會生成有毒物質甲醛。美國曾試驗用燃料甲醇,最後也被迫取消。另外行業內普遍關注的還有:甲醇生產過程中耗水量大,並排放大量二氧化碳等。故至今國內專家對發展甲醇汽車仍存在著爭議。
2.甲醚汽車
DME的中文名為二甲醚,又稱甲醚,簡稱DME,它是一種無毒含氧燃料,常溫、常壓下為氣態,常溫下可在0.5MPa的壓力下液化,易於儲存與運輸,能實現高效清潔燃燒。作為潔淨的二次能源,DME廣泛用於汽車、發動機熱泵、大型燃氣輪機、燃料電池及家庭灶具、熱水器等。
1995年以來,丹麥技術大學、Haldor TopsorAlS、Navistar、AVL、AMOGO等公司相繼對二甲醚用於柴油機進行了研究。由於二甲醚(DME)燃料的卓越性能,近年來歐美、日韓和俄羅斯等國家十分看好二甲醚汽車的市場前景和環保效益,紛紛開展二甲醚燃料發動機與汽車的研發。在日本JEE公司、產業技術綜合研究所等,近年來分別研製了多種二甲醚貨車樣車和城市客車樣車,建立了數個二甲醚車用加氣站,計劃在政府支持下規模化推廣二甲醚汽車。
FH卡車
在歐洲,沃爾沃已經生產了以DME作為燃料的FH卡車,並有14輛卡車進行試驗。合作伙伴PREEM能源公司將建立更多的DME能源站,為卡車提供足夠的DME能源,以保證卡車的運行。
DME作為一種清潔能源,它的生產原料來源可謂廣泛至極,沃爾沃開發的這個項目將從一種叫做“黑酒”的物質中提取,這是由紙漿廠生產的一種高熱量、高黏度的液體。相比柴油,DME可以減少95%的CO2排放,對大氣環境的汙染和臭氧層的破壞程度也就相應地降低了。
DME只需要5bar的壓力即可液化,因此它也可以作為液化天然氣(LPG)的替代者,甚至還可以與液化石油氣混合使用,在清潔能源時代將發揮越來越大的作用。
我國的二甲醚發動機和汽車研究與發達國家幾乎同步,上海交通大學、西安交通大學、天津大學等近10年來相繼開展了二甲醚燃料噴霧和燃料特性、發動機和汽車研究。
我國第一輛二甲醚城市客車在上海交通大學研製成功,經國家重型汽車質量監督檢測中心和國家機動車產品質量監督檢驗中心檢測,該車動力強勁、碳煙排放為零,徹底解決了城市公交車冒黑煙的問題。
我國二甲醚的資源豐富,世界上規模最大的二甲醚生產企業已在內蒙古建成。
二甲醚作為補充燃料,有利於優化我國能源結構,減少石油資源的依存度,有效地保護環境,特別是以二甲醚作為汽車燃料具有很大優勢。
但目前在國內對發展二甲醚汽車也存在爭議,有人認為,二甲醚雖然最清潔,但是生產成本較高。甲醇是生產二甲醚的原料,液態的甲醇可以在汽車上直接使用,是否有必要再將其轉化為氣態的二甲醚值得探討。另外,使用二甲醚還涉及基礎設施建設問題,而甲醇則沒有。
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