论文导读：甲醇又称木酒精、木醇等，最早是由木材干馏取得，现在则使用一氧化碳和氢气合成，是一种易燃的有酒香气味的无色透明液体，有毒性，主要用做有机溶剂、燃料和制备福尔马林，世界各国为节约石油资源，减少对进口石油的依赖，缓解环境压力，自上个世纪30年代以来就开始对甲醇燃料进行研究，我国也从“六五”期间开始研究甲醇汽、柴油。乙醇又称酒精，一般是由含淀粉的原料，通过发酵制成，也可以用乙烯水化法合成。所以，寻找新的燃料代替汽油对我国来说已经是及不可待了。以上对比，充分看出了甲醇汽油的价格优势，其经济效益是显而易见的。
关键词：甲醇，乙醇，汽油，经济效益，社会效益
0.引言
在石油紧缺和巨大能源消耗的双重压力下，提高我国能源安全水平迫在眉睫，国家在《能源节约与资源综合利用“十五”规划》中着重指出，国内石油开发和生产不能适应市场经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出。随着工业化和城镇化进程的加快，石油需求将呈强劲增长态势。如不采取积极有效的措施，到2020年，将产生严重的能源危机[1 ]。因此，国家制定了节约和替代燃料油的战略目标，确定以重点发展“洁净煤、天然气替代燃料油技术、甲醇和乙醇替代汽油技术”等节油技术为突破口，大力推动以甲醇、乙醇替代成品油的示范工程。国家经贸委在2002年6月下发的《国家产业技术政策》中也指出“要大力发展油气高效利用、节能和环保技术，新一代石油替代技术”[2]。可见发展替代石油的燃料是关系到国家能源建设、能源安全的重要而紧迫的战略问题。
1. 汽油、甲醇及乙醇的特性
1.1 汽油的特性
汽油由多种不同的碳氢化合物组成，属混合烃类，为脂肪烃、环烃和芳香烃3种烃的混合物，具有特殊气味，有毒性，是以石油为原料经过多次加工提炼的轻型液体燃料。具有一定的蒸发性、抗爆性、氧化物理安定性、腐蚀性以及存有机械杂质和水分。汽油也是一种麻醉性毒物，能引起中枢神经系统功能障碍，它是工业用途很广的溶剂和燃料，是所有汽油发动机必不可少的燃料[3]。
1.2 甲醇的特性
甲醇又称木酒精、木醇等，最早是由木材干馏取得，现在则使用一氧化碳和氢气合成，是一种易燃的有酒香气味的无色透明液体，有毒性，主要用做有机溶剂、燃料和制备福尔马林，世界各国为节约石油资源，减少对进口石油的依赖，缓解环境压力，自上个世纪30年代以来就开始对甲醇燃料进行研究，我国也从“六五”期间开始研究甲醇汽、柴油。甲醇作为汽车燃料，不仅燃烧清洁，而且来源丰富，是理想的石油代用品，已成为新型燃料的代表之一。
甲醇燃料分为直接使用和间接使用两大类。直接使用又分为全额甲醇和部分掺混两种形式；间接使用可通过化学转化方法和电化学转化方法达到能量转化的目的。化学转化主要是将甲醇转化为甲基叔丁基醚和二甲醚
等。电化学转化过程又可分为两种方式，一种是直接燃料电池，另一种是间接燃料电池。直接燃料电池主要是甲醇在阳极被电解为氢和二氧化碳，氢通过质子膜到阴极与氧气反应并同时产生电流。间接燃料电池是先将甲醇进行炼解或重整得到氢，然后再由氢和氧通过质子膜电解槽反应而获得供给汽车动力的电能[4]。
1.3 乙醇的特性
乙醇又称酒精，一般是由含淀粉的原料，通过发酵制成，也可以用乙烯水化法合成。乙醇是一种无色、透明的易燃液体，具有特殊的香气和辣味，毒性远低于甲醇。乙醇主要用做有机溶剂、合成橡胶和制造配制酒。浓度为75％的乙醇，被广泛用做消毒剂。
1.
2.甲醇替代汽油的社会效益及经济效益的分析与探讨
我国石油资源有限，人均石油资源仅为世界平均水平的1/16，我国的石油可采储量为3.3GT，按目前国内石油年产量约160Mt计算，可供开采20年。随着我国经济的快速发展，对石油的需求会有更快的增长，国内有限的石油供应远远无法满足需求，只有依靠进口石油来弥补供需差距。我国自1993年以来，进口量逐年上升，我国拥有13亿人口，经济以每年8%～10%的惊人速度增长，进口石油超过100Mt，已经是一个石油进口国，是世界第二大石油消费国，中国腾飞遭遇能源瓶颈，对进口石油的依赖越来越严重。所以，寻找新的燃料代替汽油对我国来说已经是及不可待了。
我国能源结构的特点是煤多油少，据预测，我国煤炭资源丰富，按国外BPAmoco公司2001年6月所公布的中国煤炭储量为114.5Gt，至少可开采116年。虽然我国煤炭资源相对丰富，但长期以来对煤炭并未实现合理科学的利用，国内广泛采用的直接燃煤方式不仅热效率低，而且污染严重。将煤转换成燃料甲醇替代石油能源则效果十分明显：生产100Mt甲醇，可转化150-200Mt煤，可替代6.6Mt成品油，在取得很好的经济、环境效益的同时，提高我国煤资源的综合利用水平，还可利用高硫低质煤为生产原料制取甲醇，为占全国储量一半以上的高硫低质煤找到了有效利用途径，全面带动煤炭化工产业结构调整，提高产业的综合效益，这将具有特殊的现实意义和战略意义[5]。
甲醇之所以能够作为汽车燃料，是由甲醇本身的性质特点决定了它的优势地位。其主要表现在以下几个方面：
⑴ 抗爆性好
甲醇的辛烷值大于110，远高于普通汽油，因此与汽油混溶后，甲醇汽油辛烷值比同标号汽油提高3～5个单位，即90＃甲醇汽油的辛烷值单位在93＃以上，通常可以提高汽车发动机的压缩比，起到抗爆剂的作用，防止汽油机出现爆震现象。许多赛车使用甲醇燃料，就是因为热效率很高。
⑵ 理论混合气热效率高
甲醇的热值为19.9MJ/kg，只有汽油的1/2左右，但甲醇理论混合气的热效率却与汽油相当，这是甲醇能够成为汽车燃料的主要条件。以M15甲醇汽油为例，汽油里掺进15%的甲醇，混合燃料的热值有所降低，
使发动机动力也有所下降，但经过提高热值的助溶剂复配后，明显提高了汽油的辛烷值，把90＃汽油提升为95＃清洁汽油，完全能够满足发动机的动力要求。山西省用大货车、油罐车试验，都得到了证实。
⑶ 着火限宽
汽油和甲醇的着火极限分别是1.4%～6.7%和6.7%～36.0%。甲醇的着火极限比汽油宽，因此甲醇燃料能够在较宽的混合气浓度范围内工作，不会因空燃比控制得不精确而导致熄火，保证发动机在更宽的混合气浓度范围内稳定工作，而且能使燃料燃烧更充分，这是改善排放和降低油耗的目的。
甲醇是国际上公认的清洁燃料。甲醇为含氧化合物，辛烷值高，燃烧充分，与石油类燃料相比，甲醇燃烧排放比石油燃烧所生成的有害物质明显降低，使用清洁甲醇燃料有利于减少尾气污染，提高空气质量。甲醇燃料的环保效果主要表现在：甲醇的汽化潜热高，燃料汽化时大量吸热而使得燃烧室最高温度较低，因而所排放的尾气中NOx含量降低；甲醇的C/H值较汽油小，且含有较高比例的氧，燃烧完全度较汽油的高，因而尾气中的烃类及CO的含量相应较低。有资料介绍，甲醇燃料汽车的排放不仅比汽油车好，甚至比压缩天然气和液化石油气汽车的排放也好。桑塔纳轿车使用M15甲醇汽油，CO和HC排放比使用93＃汽油分别降低23.2%和28.5%，面包车使用M15甲醇汽油，CO和HC排放比使用93＃汽油分别降低40%和36.7%；M15甲醇柴油在玉柴--YC6105发动机上使用，CO降低79.4%，NO降低31.3%，排烟度降低85.9%。
1/2 1 2 下一页 尾页 |
