甲醇汽油市場推廣可行性研究

馬新瑤 杜風光 劉 鉞

摘要：重點研究了甲醇汽油的使用安全性，通過對國內(nèi)外近年來甲醇汽油的生產(chǎn)及使用情況的分析，提出了我國發(fā)展甲醇工業(yè)的看法和建議。

關鍵詞：甲醇汽油；使用安全性；應用概況；發(fā)展前景

中圖分類號：F723文獻標識碼：A文章編號：1672-3198(2009)24-0125-02

我國現(xiàn)在面臨著嚴重的能源危機，《BP世界能源統(tǒng)計2008》的數(shù)據(jù)表明，2007年我國能源消費增長率為7.7％，中國再一次占據(jù)了全球能源消費增長的一半，而我國已探明的原油、天然氣儲量僅占世界儲量的2.4％和1.2％；2008年的石油儲采比為40年，天然氣為60年。在石油供需矛盾突出的情況下，解決交通運輸燃料的替代任務最為艱巨，發(fā)展，開發(fā)替代能源在我國新能源政策和科技革新的支持下蓬勃發(fā)展。

我國替代燃料主要有天然氣、石油氣、生物燃料如燃料乙醇和生物柴油、電動汽車等，還有一種就是煤基燃料，用煤制柴油、二甲醚(DME)和甲醇。

隨著近年我國經(jīng)濟快速增長，煤炭開采量的大幅提高和煤化工的快速發(fā)展。我國以煤為原料的甲醇生產(chǎn)能力和產(chǎn)量都創(chuàng)新高，2000年到2008年期間，甲醇產(chǎn)能每年增速為25％。甲醇雖然有200多個衍生下游產(chǎn)品，用量仍然很少。去年我國甲醇總產(chǎn)量為1076萬噸，只有54％開工率；而今年由于經(jīng)濟危機影響，甲醇的開工率更是跌到了30％左右，很多企業(yè)都在虧損。

在這種經(jīng)濟低迷，市場供大于求的環(huán)境下，一些企業(yè)都把甲醇直接加入汽油摻燒當成是最快捷、最有效、最簡單的消費甲醇的手段和經(jīng)濟增長點。為了防止國內(nèi)產(chǎn)能過剩的甲醇盲目流入成品油市場，危及國家油品安全，國家標準化管理委員會于2009年5月20日及7月2日分別發(fā)布了“GB／T 23510-2009車用燃料甲醇”和“GB／T 23799-2009車用甲醇汽油(M85)”國家標準，這兩個標準中。車用燃料甲醇標準是對摻入汽油中甲醇的技術(shù)要求，標準中特別提出了甲醇汽油使用安全的問題，專門列出了危險警告。

盡管這兩個標準的發(fā)布把甲醇從化工產(chǎn)品向燃料轉(zhuǎn)變提供了合法的依據(jù)，但是甲醇汽油是否可以全面推廣，到底存在著什么安全風險?技術(shù)問題是否都已解決?需要我們對甲醇汽油進行深入的研究，參考國內(nèi)外發(fā)展使用情況。慎重、認真、負責地評估和思考我國甲醇汽油的使用和發(fā)展方向。

1甲醇燃料在國內(nèi)外應用概況

20世紀70年代第二次世界石油危機后，世界各國從尋找替代燃料的目的出發(fā)，紛紛開展一系列摻甲醇汽油或純甲醇代替車用汽油的研究工作。

1.1國外應用概況

美國燃料甲醇的主要應用形式為M85(其標準為ASTM D5797)。加州最早于1978年開始在測試車輛中使用甲醇，但是由于甲醇燃料的毒性大，安全防范難度大；熱值低，同等里程下的燃料消耗大，使用成本高；理化性能與汽油相比差異很大，汽車發(fā)動機改造成本高；以及其它替代燃料的快速發(fā)展，甲醇燃料在美國的使用出現(xiàn)急劇下降。2002年底，美國不允許甲醇以低劑量加入汽油中。到目前，美國加州甲醇汽油加油站也僅剩下1座，美國已經(jīng)沒有哪個汽車生產(chǎn)商再生產(chǎn)和銷售使用燃料甲醇的車輛。

甲醇燃料在德國的使用緣于二次世界大戰(zhàn)中的燃料短缺，后來隨著石油資源的開發(fā)與利用，甲醇燃料逐步退出了使用。目前，德國車用汽油主要遵循歐盟規(guī)定的汽油質(zhì)量標準。根據(jù)歐盟85／536／EEC法規(guī)規(guī)定，甲醇的加入量最大不允許超過3％(體積分數(shù))，同時必須加入腐蝕抑制添加劑。

1988年3月，日本汽車研究所組織了對含3％甲醇的汽油進行了試驗研究。結(jié)果表明：使用甲醇含量為3％的甲醇汽油后，試驗車輛出現(xiàn)驅(qū)動性惡化、怠數(shù)不穩(wěn)、機油普遍惡化、軸承異常腐蝕磨損嚴重、燃油計量傳感器出現(xiàn)故障、金屬部件腐蝕、橡膠部件斷裂、粘合劑剝落等現(xiàn)象。因此，日本汽油標準J1SK 2202中規(guī)定不得加入甲醇。

1998年12月世界汽車制造商組織聯(lián)合發(fā)布的“世界燃料規(guī)范”對加入的含氧化合物的要求中，明確規(guī)定“不得使用甲醇”，這反映了汽車制造商對汽油中加入甲醇的態(tài)度。

1.2國內(nèi)應用概況

我國曾將甲醇汽車技術(shù)開發(fā)列為國家科技重點攻關項目。其間和聯(lián)邦德國曾合作進行了M100(純甲醇)汽車技術(shù)的合作研究。經(jīng)過近10年的研究開發(fā)，我國目前已開發(fā)出純甲醇汽車應用技術(shù)，其中包括甲醇腐蝕抑制劑、加油站建設、發(fā)動機改造技術(shù)、甲醇汽車用潤滑油等一系列甲醇燃料及汽車的配套技術(shù)。但還有一些不完善的地方，目前這些技術(shù)均未得到實際應用。例如，對使用甲醇汽油汽車尾氣排放中的甲醇和甲醛等有害物尚未進行認真研究，特別是甲醇汽油對各種金屬和非金屬構(gòu)件長久性的腐蝕溶脹問題缺乏深入研究，能否保證汽車的耐久性要求，尚無明確結(jié)論，

2甲醇汽油的使用安全性

2.1甲醇的腐蝕性影響使用其安全

甲醇在生產(chǎn)或儲運過程中難免含有少量的有機酸，甲醇燃燒后也會產(chǎn)生少量的醛、酸等。這些酸性物質(zhì)會對發(fā)動機金屬件帶來腐蝕問題，美國Ford公司的研究發(fā)現(xiàn)，使用甲醇汽油后，發(fā)動機潤滑油中的鐵含量比使用無鉛汽油大5.2倍。甲醇及其燃燒中間游離基反應生成氧化產(chǎn)物會對活塞環(huán)和汽缸壁的金屬表面進行磨損和腐蝕。另外。甲醇的蒸發(fā)潛熱大，氣化不良而流入汽缸壁，致潤滑油膜被沖洗而造成的潤滑油稀釋和乳化導致發(fā)動機部件的摩擦磨損。

中國石化石油化工科學研究院的研究結(jié)果表明，甲醇汽油對汽車油箱的鉛錫鍍層有腐蝕作用，如含水分則對鋼板及焊接鋼管也會產(chǎn)生腐蝕，對一些銅、鋅、鋁等金屬及其合金也有腐蝕作用。

實踐證明，甲醇汽油對汽車供油系統(tǒng)的橡膠部件的溶漲作用較大，對油泵的密封及其他部件的合成橡膠材料大都有腐蝕、溶漲、軟化或龜裂作用，甚至對紙樹脂濾芯及金屬濾芯也有腐蝕作用，有時對化油器金屬有斑蝕作用，如果長期使用甲醇汽油或在不知情的情況下使用甲醇汽油，都將使這些問題惡化。汽車是一種高流動性的機械，若非全國使用甲醇汽油，甲醇汽油與普通汽油以各種不同比例互換時，將把這種。危險性進行擴大，而增加其潛在威脅。

2.2甲醇汽油的使用條件

車用甲醇汽油(M85)中的甲醇蒸氣對神經(jīng)系統(tǒng)有刺激作用，吸入人體可引起失明和中毒，因此裝卸與加油時，盡量減少車用甲醇汽油(M85)蒸氣的揮發(fā)，嚴禁口腔、眼睛、皮膚接觸本品，避免吸入車用甲醇汽油(M85)蒸氣；配制、裝卸、加油人員應做相應防護措施，避免過量吸人有害蒸氣I嚴禁用嘴吸車用甲醇汽油(M85)，嚴禁用車用甲醇汽油(M85)洗手、擦洗衣服、機件、灌注打火機和作噴燈燃料；更重要的是車用甲醇汽油(M85)只適用于作車用甲醇汽油(M85)點燃式發(fā)動機汽車的燃料。不得用于任何其他用途。

3總結(jié)

國內(nèi)外研究及應用經(jīng)驗表明，甲醇汽油毒性較大，使用不慎，易對人體造成毒害。甲醇腐蝕性較強，會對汽車油箱、油路的鉛錫焊層和焊接鋼管及銅、鋅鋁及合金有較強腐蝕作用，目前國內(nèi)外開發(fā)的各種金屬腐蝕抑制劑還不能完全解決甲醇汽油的腐蝕問題，不能完全保證汽車耐久性要求(國外16萬公里)。國外對發(fā)展低比例、中比例的甲醇燃料均持反對態(tài)度，尤其國內(nèi)外汽車制造商均強烈反對使用低比例甲醇汽油。目前在全世界還沒有以低比例甲醇(如M10、M15、M20等)摻入汽油中。并以此作為發(fā)動機燃料的國家標準和權(quán)威部門的標準。

因此，在不改變汽車發(fā)動機及其零配件的前提下發(fā)展汽油摻燒中、低比例甲醇技術(shù)應持謹慎、科學的態(tài)度，并充分征求環(huán)保、衛(wèi)生部門、石化行業(yè)和汽車制造商的意見，組織對車用甲醇汽油全面、系統(tǒng)、科學的可行性論證。在此之前，只能在嚴格控制的小范圍內(nèi)進行科學試驗和試點。

總之，使用甲醇汽油必須拿出科學、確切的數(shù)據(jù)，解決從安全、環(huán)保、汽車、油品各方面所提出的問題，以及甲醇汽油的運輸、儲存、加油等安全方面。只有這些問題解決后，才能講到推廣應用，不能以資源和經(jīng)濟方面的暫時利益?zhèn)}促行事，貽誤長遠大計。