中科合成油工程有限公司
唐宏青
醇醚燃料是由碳质原料(包括原煤、煤层气、焦炉煤气和生物质等)通过气化合成甲醇、二甲醚、乙醇等车用燃料,来替代汽油、柴油的液体有机燃料。用煤基醇醚燃料作为替代能源,是一个在国内讨论和争论了20多年的老话题,在国际上也存在争议。近两年来,随着国际油价的不断波动,替代能源不断成为热点和焦点话题。产业界有必要对醇醚燃料的来源和应用做出深度剖析,研判其利弊。
一、甲醇燃料
1.国内应用稳步推进
我国从上世纪70年代就开始较系统地研究甲醇燃料,国家科委早在“六五”期间就进行了M15甲醇掺烧汽油的研究、示范工作,曾在山西省进行过475辆M15汽车和4个加油站的商品化试验。“七五”期间,国家科委组织了十几个单位进行高比例甲醇的试验研究。与此同时,国家还推动几大汽车制造厂进行了长期开发试验。
1996年7月,大同汽车制造厂、中国科学院过程热物理所与美国福特汽车公司合作,采用云岗牌DTQ6600中巴车成功地试制了我国第一台灵活燃料甲醇汽车。
1997年,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,并先后投入50辆甲醇中巴车进行示范运营。
1998年3月,大同汽车制造厂又试制了第二批15台定比例M85甲醇清洁燃料汽车,并在太原至榆次公路上试运行。
2001年6月,大同汽车制造厂试制成功M100全甲醇清洁燃料燃烧装置。在普通燃油发动机上安装该装置后,可100%燃烧甲醇而不掺入汽油。该装置已在夏利、捷达、6490越野车和6600中巴车试用。
据了解,目前对普通发动机进行简易改造的成本在3000元/辆左右,大规模改造的成本在1万元/辆左右,造价还是相当可观的。
山西等省份对于用推广甲醇燃料热情很高,近年来作了大量的试验,取得了一定的成绩。据不完全统计,“十五”以来山西省已累计销售M15甲醇汽油20万t,加注车辆超过800万~1000万辆次,近3年累计销售M85~M100甲醇燃料6万多t,生产和改造高比例甲醇燃料汽车1440辆。M15甲醇汽油已经在山西全省范围内推广使用。
2.国外应用被否定
就在国内进行甲醇汽油研究、示范的同时,国外应用却停滞不前甚至发生倒退。一方面,国际燃油标准将甲醇的含量进行了限制;另一方面,世界各大汽车制造商联手抵制使用甲醇作为燃料。
国外甲醇汽油开发及应用始于上世纪70年代的第二次石油危机。德、美、日等国先后投入大量人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发,美国加州和德国部分地区还组织了甲醇汽车示范车队。
1998年后,美国甲醇燃料汽车和甲醇燃料都开始减少。美国甲醇汽车主要由克莱斯勒和福特生产,最高峰时达到2万辆,加州M85加油站最多时有近200家,目前已基本绝迹。美国三大汽车公司通用、福特、克莱斯勒在其用户手册上声明:使用甲醇汽油的车辆发生损害不在汽车的保修范围之内。
目前,美国、欧洲及日本汽车制造商都坚决反对在汽油中掺烧甲醇,美国车用无铅汽油标准ASTM4814中要求,汽油中甲醇含量最大不超过0.3Vol%;欧洲85/536/EEC法规中规定,车用汽油中甲醇的添加量不应超过3Vol%,同时必须包括腐蚀抑制添加剂;德国对汽油中的甲醇含量最大限额为3.5%;日本对汽油中甲醇的检出量要求不超过0.1%。1998年12月世界汽车制造商组织联合发布的“世界燃料规范”中要求“不允许使用甲醇”;2000年4月新一版的燃油规范中,再次明确要求“不允许使用甲醇”。2007年11月,中国台湾某加油站因在汽油中掺加甲醇而受到惩罚。
3.正反意见争鸣
对于是否推广甲醇燃料,国内学术界存在正反两种意见。
支持推广甲醇燃料的理由:
(1)辛烷值高
甲醇燃料理化性能接近汽油,使用方便,辛烷值高,相当于112号汽油,蒸汽潜热大。
(2)清洁环保
甲醇燃料环保效益明显,从国际能源机构和美国甲醇研究院的分析看,常规排放物中,甲醇燃料燃烧后排放的CO、NOX、碳氢化合物等均比汽油低。
(3)成本低廉 1.5t标煤可制1t甲醇,而煤直接液化制油吨产品用标煤3.8t,煤间接液化制油吨产品用标煤4.03t,煤制甲醇具有明显的成本优势。利用廉价的高硫煤或炼焦尾气制甲醇,能充分体现资源综合利用和改善大气质量的循环经济的特征,生产成本更加低廉。
反对推广甲醇燃料的理由:
(1)安全性差
甲醇毒性很大,主要经呼吸道和胃肠道吸收,皮肤也可部分吸收,明显的蓄积作用将危害人的神经系统,尤其是视神经系统,而且一旦进入人体,就不易排出。
(2)国家标准日趋严格
当前我国甲醇汽油的试验和生产不够严密,在售卖的时候也是当做普通的无铅汽油来出售。2004年9月1日起开始实施的车用无铅汽油国家标准规定:“不得人为加入甲醇,车用无铅汽油中的甲醇检出限量为不大于0.1%”。
(3)潜在的污染
非正常排放可能污染河道。在清洗、事故、车辆磨损渗漏等非正常排放的情况下,甲醇可能流入下水道,直至污染河道。
(4)甲醇燃料本身的缺点 ①腐蚀性,虽然现在研制的腐蚀抑制剂可以部分控制腐蚀的发生,但是只能在短时间内起作用,不能满足汽车8万~16万km的基本行驶要求。②对汽车的橡胶部件具有溶胀作用。③不完全燃烧时产生甲醛等污染物,危害环境和人体健康。④热值低,甲醇的热值仅为汽油的1/2,燃料消耗量大、加油次
数频繁,其低温蒸发性差、蒸发潜热高不利于低温起动。
(5)周边地区不认同
我国大陆周边国家和地区都没有使用甲醇燃料,一旦我国推广甲醇燃料,则黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、新疆、西藏、云南、广西、广东等边疆省区与其他国家和地区的运输、通行等问题将受到影响。
(6)普通汽车发动机是否需要改造
很多人认为需要改造,否则维修的时间间隔将明显缩短。改造发动机将造成整体运行成本的提高。
4.MTG取而代之
当前我国甲醇汽油应用比较混乱,缺乏相应的国家标准。许多人认为,只要制定出国家标准,就可以顺利地推广使用甲醇燃料。其实不然,出台甲醇燃料标准的先决条件是要做出明确的结论来证明推广甲醇燃料利大于弊。制定标准很容易,下结论很难。今年9月19日国家主席发表重要讲话指出“今年以来,一些地方发生重大生产安全事故和食品安全事故给人民群众生命财产造成重大损失。从这些事件中反映出,一些干部缺乏宗旨意识、大局意识、忧患意识、责任意识,作风飘浮、管理松弛、工作不扎实,有的甚至对群众呼声和疾苦置若罔闻,对关系群众生命安全这样的重大问题麻木不仁。我们对这些事件及其后果的严重性必须充分估计,对其中的惨痛教训必须牢牢记取。”同样的,是否推广甲醇燃料是关乎人民群众生命财产安全的大事,做出利大于弊的结论应该慎之又慎。
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