車用乙醇汽油與大氣環(huán)境保護

李林潞

（中石化北京石油分公司，北京 100000）

在機動車普遍使用的當代，化石燃料燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，破壞著人類家園的環(huán)境。我國也在2006年成為了二氧化碳排放量第一大國。在過去一百年中，全球的平均氣溫上升了0.56～0.92 ℃，氣溫上升會導致冰川融化，在本世紀末將會面臨大面積的缺水問題和熱浪影響。因此，改善大氣環(huán)境的任務迫在眉睫。

1 乙醇汽油的相關(guān)概念

1.1 乙醇汽油的概念

乙醇俗稱酒精，常溫條件下是一種透明液體，易燃易揮發(fā)，常伴有刺激性氣味。我國的乙醇汽油是按照國際質(zhì)量要求，通過一定的工藝進行調(diào)配的車用燃料[1]。適用于點燃式發(fā)動機的各類機動車。我國的車用乙醇汽油一共有兩種：其一是E10車用乙醇汽油，其二是E85車用乙醇汽油。當前更多的是E10乙醇汽油，它是車輛可以直接使用的，而E85乙醇汽油需要專門的點燃式內(nèi)燃機。

1.2 乙醇汽油與傳統(tǒng)汽油的區(qū)別

目前，我國對于乙醇汽油的標準為，在汽油中加入10%乙醇，嚴禁再添加其它的含氧物質(zhì)。其次，乙醇汽油和普通汽油的儲藏方式也各有異同：相同的是兩者都不能添加鐵、錳等物質(zhì)，蒸發(fā)溫度不能高于110 ℃[2]；兩者的不同在于：第一，普通汽油不能添加甲醛。第二普通汽油中的含氧量不能超過2.7%，但是車用乙醇汽油因為要增加乙醇，乙醇中含有氧，因此車用乙醇汽油中不得添加大于0.5%的含氧化合物，并強調(diào)水分不能大于0.2%。乙醇汽油和傳統(tǒng)汽油最大的區(qū)別是乙醇汽油具有環(huán)保性，其含氧量約35%，可以讓汽油燃燒得更加充分。之前的研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機未進行改造的情況下，燃燒乙醇汽油與燃燒傳統(tǒng)汽油的動力性能基本相同，但是排放的一氧化碳等化合物減少了30%。

1.3 我國乙醇汽油使用現(xiàn)狀

以前，曾有研究人員提出完全使用乙醇作為汽車燃料，當時的汽車銷量并沒有現(xiàn)在的大，因此對于乙醇燃料沒有普及。隨著私家車人均持有量不斷增加，使用乙醇汽油的顯得日益重要[3]。我國的乙醇資源較為豐富，我國的乙醇技術(shù)較為成熟。乙醇行業(yè)開始于“十五”規(guī)劃期間，乙醇作為燃料的主要原因是處理陳化糧的問題，由于出現(xiàn)了過多的玉米庫存，將玉米加工為乙醇作為燃料使用。但是在2006年后，玉米庫存問題已經(jīng)解決，國家降低了對乙醇燃料生產(chǎn)的補貼，因此乙醇的生產(chǎn)出現(xiàn)了停滯。隨著國家對于大氣環(huán)境的保護的重視，乙醇的生產(chǎn)和使用向“清潔能源”轉(zhuǎn)移，國家大力推廣乙醇汽油，支持將陳化糧轉(zhuǎn)化為乙醇。2017年國家印發(fā)《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》，希望在2020年實現(xiàn)乙醇汽油使用全覆蓋。2018年國家增加了乙醇汽油的試點城市，消化陳化糧。但是目前國家陳化糧較少，因此國家改變了乙醇汽油的生產(chǎn)使用方向，不強制消費者使用乙醇汽油，而是鼓勵消費者使用清潔能源[4]。面前我國有300萬噸乙醇產(chǎn)能正在建設，但因為原材料的限制，可能會推遲建設。由于產(chǎn)業(yè)政策的限制，企業(yè)只能使用生物發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇汽油，造成乙醇汽油的供應受到影響。在未來，乙醇汽油仍然是乙醇消費的重要領域，乙醇汽油企業(yè)也將面臨著機遇與挑戰(zhàn)。

2 使用乙醇汽油的必要性

根據(jù)國家環(huán)境保護部頒發(fā)的文件，目前我國全國的環(huán)境質(zhì)量情況不容樂觀。根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》文件中的檢測標準，對多個城市的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5等進行監(jiān)測。僅有部分城市達標，包括海口、拉薩等，占比較小[5]。京津冀和珠三角的城市，空氣質(zhì)量較差，空氣中PM2.5的含量較高，導致出現(xiàn)了霧霾天氣。此外，我國的溫室效應出現(xiàn)的頻率增加，溫室效應是二氧化碳過度排放而產(chǎn)生的。消耗化石能源的同時也在排放溫室氣體，破壞人們的生活環(huán)境。改善尾氣排放，使用清潔能源是非常重要且必要的。

3 乙醇汽油的優(yōu)缺點

3.1 乙醇汽油的優(yōu)點

3.1.1 污染物排放少

乙醇的辛烷值比汽油高，辛烷值會提高汽油機的壓縮比，提高汽車的功率。乙醇的抗爆性較好，不用增加傳統(tǒng)汽油中的抗爆劑，降低鉛的排放量，有利于改善大氣環(huán)境[6]。

3.1.2 使燃料能夠充分燃燒

乙醇與汽油的混合，在理論上會降低燃料的總熱值。但是在實際使用過程中，乙醇能增加汽油中的氧氣含量，可以讓燃料燃燒的更加充分[7]。

3.2 乙醇汽油的缺點

3.2.1 具有揮發(fā)性乙醇的沸點較低，在夏天溫度較高的時候揮發(fā)性較大，影響發(fā)動機的混合氣性，不利于汽車的加速，也會增加油耗。

3.2.2 具有腐蝕性

乙醇汽油中的乙醇與氧氣發(fā)生作用會產(chǎn)生乙酸，乙酸會腐蝕金屬。使用乙醇汽油也會導致尾氣排放中水含量增加，會對排氣管造成腐蝕。需要在之后的研究中加入一定物質(zhì)，抑制乙醇對于汽車內(nèi)的金屬腐蝕。

3.2.3 動力較低

乙醇的氧含量較高，氧含量過高會讓汽油燃燒熱值降低。使用過乙醇汽油的司機都表示，乙醇汽油會讓汽車的動力下降，耗油量增加[8]。

3.3 乙醇汽油優(yōu)缺點的改善

雖然乙醇汽油有優(yōu)點也有較多缺點，但它的使用減少了汽車尾氣中的污染物，保護了大氣環(huán)境，在未來，乙醇汽油的推廣和使用是大勢所趨。希望未來有更多的研究者能改善乙醇汽油的缺點，讓乙醇汽油能廣泛使用。

4 乙醇汽油使用過程中產(chǎn)生的問題

4.1 原材料供給不足

原材料對于乙醇汽油推廣非常重要，乙醇汽油目前屬于新能源，原材料供應不足，影響乙醇汽油的產(chǎn)量。

4.2 乙醇汽油成本高

由于乙醇的原材料是玉米和小麥，生產(chǎn)成本較高。相比普通汽油的價格，乙醇汽油在市場中沒有競爭優(yōu)勢。如果沒有國家對于乙醇汽油的補貼，很少司機會選擇乙醇汽油，乙醇汽油的生產(chǎn)企業(yè)難以生存。對于相同的價格，更多的消費者會選擇自己所熟悉和穩(wěn)定的汽油，這一系列的原因會導致乙醇汽油不能達到預期的效果[9]。

4.3 相關(guān)技術(shù)不成熟

在車用乙醇汽油中，按照1∶9的比例混合使用，雖然不會對機動車的性能產(chǎn)生過大影響，但是會在發(fā)動機上的零件等部位產(chǎn)生沉積物，對機動車的運行產(chǎn)生一定的隱患。

4.4 使用溫度的要求

溫度降低時，乙醇的穩(wěn)定性會變差。當汽車所處的環(huán)境溫度低于燃料分離的溫度時，乙醇汽油就不會發(fā)生分離；等于或高于燃料分離溫度時，就會發(fā)生分離。因此乙醇汽油的使用對于溫度的要求較高。

4.5 冷啟動較為困難

由于乙醇汽油的的比熱容比汽油大，會造成汽油機內(nèi)的溫度較低。溫度低會導致乙醇無法完全霧化，混合氣形成較難，會影響汽油的燃燒速度。其次，霧化不良會導致潤滑油產(chǎn)生稀釋或者乳化，造成發(fā)動機的磨損。

4.6 混合燃料會分層

乙醇具有很強的親水性，很容易吸收空氣中的水分。如果在乙醇汽油中有過多的水分，會出現(xiàn)分層的現(xiàn)象，導致燃燒性能下降。汽車會出現(xiàn)動力下降等問題，嚴重時還會損壞發(fā)動機。

5 乙醇汽油推廣的對策

5.1 政府部門進行推廣和宣傳

車用乙醇汽油的推廣和使用，離不開政府和其它相關(guān)部門的支持。政府需要在社區(qū)中進行宣傳，并對于機動車駕駛員進行宣傳，說明乙醇汽油的優(yōu)缺點和對環(huán)境保護的意義，呼吁大家使用乙醇汽油，支持乙醇汽油的推廣工作，為大氣環(huán)境貢獻自己的一份力量。此外，政府還需要采用合適的手段促進乙醇汽油的使用，例如給使用乙醇汽油的消費者一定的補貼。

5.2 企業(yè)加強相關(guān)的營銷手段

企業(yè)應努力營造良好的營銷環(huán)境，以正確的觀念引導消費者使用乙醇汽油。此外，企業(yè)也要加強乙醇汽油的營銷策略，改善乙醇汽油的經(jīng)營戰(zhàn)略，讓消費者主動地選擇乙醇汽油，促進經(jīng)濟與社會的進步。

5.3 改變消費者的消費觀念

政府和企業(yè)生產(chǎn)者要幫助消費者轉(zhuǎn)變消費觀念，將乙醇汽油列為與普通汽油同等的燃料地位。說明在汽油中加入了少量的乙醇，可以提高汽油的抗爆性。乙醇還能替代普通汽油的添加物甲基叔丁基醚，可以降低汽油的毒性。改變消費者的觀念是得到消費者認可的第一步，因此需要企業(yè)、政府、社會共同努力。

5.4 規(guī)范汽油市場體系

乙醇汽油企業(yè)轉(zhuǎn)型迫在眉睫，汽油企業(yè)從原油工藝基礎上增加乙醇汽油的生產(chǎn)線，政府需制定相關(guān)的政策，鼓勵生產(chǎn)、使用乙醇汽油。此外，要制定相關(guān)的法律法規(guī)，規(guī)范乙醇汽油的質(zhì)量，同時要做好市場監(jiān)管。

5.5 鼓勵加快行業(yè)專業(yè)化

為了讓乙醇汽油盡快普及，企業(yè)要結(jié)合當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)特色，根據(jù)乙醇汽油的特點，倡導企業(yè)之間的合作，形成汽油行業(yè)的聯(lián)盟，實現(xiàn)行業(yè)專業(yè)化。

6 結(jié)語

當今，我國對于大氣環(huán)境的保護工作迫在眉睫，大氣污染具有傳導性，對于人體具有很大傷害。乙醇汽油與汽油相比具有很多的獨特性，正是這些特性讓乙醇汽油擁有污染物減少、充分燃燒等優(yōu)點。但是也存在啟動困難、具有腐蝕性等缺點。在今后的推廣中，首先要解決的是乙醇汽油的穩(wěn)定性問題。在今后，我國相關(guān)部門要加強對乙醇汽油的研究和使用監(jiān)控，解決乙醇汽油在使用過程中出現(xiàn)的問題，促進乙醇汽油早日在我國普遍使用。