甲醇汽油的技术进展及应用前景
作者/来源:钟洪权1,王亚明1,张 松2 (1.昆明理工大学生物与化学工程学院,云南 昆明 650224;2.云南省化学化工学会,云南 昆明 650041) 日期: 2007-03-16 点击率:1200
醇类燃料的研究已经有上百年的历史,上世纪初就曾用作汽车燃料,只因其热值较低,价格高,后为二十世纪中兴的石化汽油所代替。随着石油资源的减少,汽油的消耗量不断增大,环境保护的呼声不断高涨,寻找清洁能源的要求日趋迫切。二十世纪70年代第二次世界石油危机后,各国广泛展开寻找替代燃料的研究工作,醇类替代汽油的前景为业内人士重新看好。自瑞典提出甲醇可用作汽车燃料之后,甲醇以其合成工艺简单,来源广泛,价格低廉等特点,成为人们关注的热点。其中,德国、瑞典、新西兰等国家曾先后试用 M15甲醇汽油。1987年,美国加州开始试用M85甲醇汽油。我国在“六五”,“七五”期间,将甲醇汽油列入国家科技重点攻关项目,从部分替代到完全取代的甲醇汽油研究工作持续不断,取得了令人醒目的进展,下面就甲醇汽油的技术进展作一简要介绍。
1 甲醇的性质
甲醇又名木醇,木精。甲醇纯品无色透明,是易燃、易挥发性的液体,沸点65℃,蒸汽压1218kPa (20℃),2113kPa(30℃),能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类等有机溶剂混溶。甲醇闪点11℃(易燃),有毒,蒸汽与空气形成爆炸性混合物,遇明火有燃烧爆炸危险,具有腐蚀性。
2 甲醇汽油的燃料特性
甲醇汽油是指将甲醇掺入汽油制作出的车用燃料。由于甲醇的掺入,与汽油相比,甲醇汽油的燃烧特性发生了明显的改变。
2.1 空燃比降低
甲醇的氧含量为50%,其理论空燃比仅相当于汽油空燃比的44%。掺入甲醇将引起汽油空燃比下降,掺入越多,下降越大。M15(含甲醇15%的汽油),其氧含量为7.15%,用作汽车燃料,发动机仅需适当调整即可适应;M85(含甲醇85%的汽油),其氧含量为42.15%;纯甲醇M100,氧含量为 50%,这样的高含氧燃料,空燃比较低,普通汽车的发动机难以适应,需要专门设计发动机以适应M85或M100甲醇汽油。
2.2 辛烷值提高
甲醇的辛烷值较高(MON106),掺入它改善了甲醇汽油的辛烷值,燃烧时提高发动机的压缩比,从而提高了发动机的功率。使用M15甲醇汽油的发动机功率可提高约2%,而燃料能耗却降低6%~8%。
2.3 热值降低
甲醇的热值为1916MJ/kg,仅为汽油热值 (43150MJ/kg)的45%。因此,使用甲醇汽油后,发动机的油耗随甲醇掺入量的增加而增加。资料报道,使用M10甲醇汽油时,油耗增加约5%。
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