甲醇類與烴類替代燃料并存時(shí)代已到來(lái)

　　在當(dāng)前電動(dòng)汽車等新能源汽車還不能大面積替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的情況下，許多人又把目光轉(zhuǎn)向了以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)形式為主的代用燃料汽車。在日前由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的“傳統(tǒng)能源動(dòng)力裝置內(nèi)燃機(jī)高效利用替代燃料技術(shù)交流研討會(huì)”上，與會(huì)的多位專家提出――“節(jié)約優(yōu)先，立足國(guó)內(nèi)，煤為基礎(chǔ)，多元發(fā)展”仍然是目前和未來(lái)我國(guó)發(fā)展代用燃料的方針和總體方向。

　　合理利用二氧化碳烴類與醇類燃料并存

　　權(quán)威專家們預(yù)測(cè)，在今后50年間化石燃料仍將是世界的主要能源。其實(shí)，在國(guó)內(nèi)化工界早就有人提出并實(shí)踐了以煤基“多聯(lián)產(chǎn)”系統(tǒng)為基礎(chǔ)的“甲醇體系低碳能源化工技術(shù)路線”，并認(rèn)為這是中國(guó)發(fā)展替代能源的最佳選擇。在當(dāng)下全球都推崇低碳能源、低碳生活的背景下，我國(guó)著名化工專家、國(guó)家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心方德巍教授指出，碳是一切物質(zhì)的基礎(chǔ)，但是碳完全燃燒后必然產(chǎn)生二氧化碳，過(guò)多排放將產(chǎn)生溫室效應(yīng)；如果從“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”理念出發(fā)，二氧化碳又是資源，特別是未來(lái)世界的寶貴資源。

　　“離開了二氧化碳，地球必成為‘死球’，即成為無(wú)生命和無(wú)有機(jī)物存在的環(huán)境，二氧化碳應(yīng)是生命及物質(zhì)之本?！狈降挛〗淌谟纱颂岢?，“要有控制、平衡地排放二氧化碳，保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，在后石油時(shí)代必須找到替代石油的燃料，而且只能本著物質(zhì)及能量守恒的兩大基本原理來(lái)分析正確與不正確的技術(shù)路線?！?/p>

　　方德巍教授表示：“符合客觀發(fā)展規(guī)律的‘烴類燃料和醇類燃料’并存的時(shí)代已將到來(lái)，是最符合石油時(shí)代特色的替代燃料?！?/p>

　　甲醇是適合中國(guó)國(guó)情的替代燃料的最好選擇之一

　　那么，什么是替代石油綜合效應(yīng)最好的燃料呢？在這一點(diǎn)上國(guó)內(nèi)早已有人將甲醇列為了適合中國(guó)國(guó)情的最好選擇之一，尤其是煤制甲醇。我們知道甲醇的分子式是CH3OH，是一個(gè)最低碳的HC化合物并高含氧質(zhì)量比達(dá)50%，其性質(zhì)和特征是未來(lái)“能化”物質(zhì)的基礎(chǔ)化合物。美國(guó)著名化學(xué)家、1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者喬治A？奧拉GeorgA？Olah教授是世界著名的結(jié)構(gòu)化學(xué)家，他早就精辟地對(duì)甲醇的結(jié)構(gòu)機(jī)理有所論述，稱“甲醇是未來(lái)物質(zhì)之本”，是以最節(jié)能降耗和最經(jīng)濟(jì)的方式及方法衍生得到一切需要的目標(biāo)產(chǎn)物，正是碳有效利用的方向。

　　依靠我國(guó)豐富的煤資源優(yōu)勢(shì)，近幾年國(guó)內(nèi)多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)甲醇燃料做出了多方實(shí)踐和探討。道依茨一汽大連柴油機(jī)有限公司的技術(shù)副總工程師王天靈博士介紹，該公司在解放J5重卡的柴油機(jī)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)重型柴油機(jī)改裝成點(diǎn)燃式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)所采取的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究和攻關(guān)，掌握了甲醇汽車中的關(guān)鍵部件、重型甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，并研發(fā)出目標(biāo)定位為自卸車、兼顧牽引車和10米以上客車的甲醇整車和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。這種在大馬力柴油機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)燃用甲醇的技術(shù)，因地制宜地降低了區(qū)域市場(chǎng)中重型運(yùn)煤車對(duì)日益緊張的柴油的依賴，促進(jìn)了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)煤區(qū)形成煤-煤化工-清潔燃料的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　從上海華普汽車的M100甲醇汽車研究中我們也能發(fā)現(xiàn)，“資源豐富、穩(wěn)定供應(yīng)”和“技術(shù)可行、成本不高”仍然是他們開發(fā)利用甲醇資源的重要原則。從華普M100甲醇汽車最終取得的結(jié)果也能看出，在排放指標(biāo)方面，其一氧化碳檢測(cè)結(jié)果相當(dāng)于歐Ⅳ和歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)限值的23.8%；碳?xì)浠衔锵喈?dāng)于歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)限值的21.0%，相當(dāng)于歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)限值的28.0%；氮氧化物相當(dāng)于歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)限值的6.25%，相當(dāng)于歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)限值的8.33%。

　　從動(dòng)力指標(biāo)看，華普M100甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩比原有汽油機(jī)提高7牛米，額定功率提高6千瓦，整車的最高車速提高5公里/小時(shí)，加速至100公里/小時(shí)的加速時(shí)間縮短0.4秒。華普也因此擁有了一款完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，動(dòng)力性能優(yōu)越，節(jié)能、清潔、低污染的新能源汽車產(chǎn)品。一旦相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施能夠跟上節(jié)奏，這種極具經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)的甲醇汽車產(chǎn)品就可以立即發(fā)揮出效力。

　　組合燃燒是替代的又一好方式

　　實(shí)際上在包括對(duì)天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油等在內(nèi)的代用燃料的研究中，不光是每種燃料的單獨(dú)應(yīng)用，兩種燃料的組合燃燒研究也成為當(dāng)前關(guān)注的課題。

　　來(lái)自內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的天津大學(xué)教授姚春德介紹，他們研究的壓燃式內(nèi)燃機(jī)甲醇/柴油組合燃燒技術(shù)，在平均替代柴油達(dá)20%的情況下，功率增加了2.0%，最大扭矩增大了5.6%，加速響應(yīng)速度也超過(guò)原機(jī)。同時(shí)，甲醇/柴油組合燃燒減少了有害物的排放，煙度排放僅為國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)限定值的30%；在燃油經(jīng)濟(jì)性方面，平均不到1.5升甲醇可替換1.0升柴油，大幅度提高了燃料效率；在燃料寬泛性方面，可以在甲醇/柴油雙燃料或純柴油模式間自動(dòng)切換，使用范圍無(wú)限制；在系統(tǒng)適應(yīng)性方面，不需改動(dòng)現(xiàn)有柴油機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，既適用于新車安裝，也適用于在用車的改裝。

　　從裝載該甲醇/柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的卡車在上海的試驗(yàn)結(jié)果看，每輛車的燃料運(yùn)行費(fèi)用平均可以節(jié)省15%。如果按每輛車年行駛20萬(wàn)公里，平均耗油量40升/100公里，油價(jià)按6.00元/升計(jì)，每年可以節(jié)省7.2萬(wàn)元的運(yùn)輸成本。

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