m50车用清洁甲醇汽油研制报告

M50车用清洁甲醇汽油报告一、M50车用清洁甲醇汽油研制报告 车用清洁甲醇汽油是指在汽油组份中按体积或重量混入15%-65%左右的改性燃料甲醇后重配而成的汽油车用燃料，无需改动原发动机就可直接使用，是新一代高科技燃料。型号有M90# M93# M97# ，执行GB179301999和 Q/LHSH0012001标准。推广使用车用清洁甲醇汽油可使汽车行驶中有害气体一氧化碳和碳氢化合物排放量降低5590%，可有效改善城市空气环境质量，净化蓝天，由于甲醇可从煤、天然气制取或植物纤维化提取，可持续再生，能节约大量石油资源，解决21世纪全球能源严重短缺问题。现将有关情况报告如下： 第一章 项目研制背景及必要性 一、项目建设背景 随着经济的发展，燃油的需求与国民经济的发展日益密切，而能源消费既受到资源储量的限制，又受到环保因素的影响，同时还受到能源结构制约，因此，随着石油储量的减少和环保要求的越来越严格，必然的要求加快新能源利用开发，以新的能源来替代原有能源，克服能源消费的制约因素，促进经济的协调发展。 1973年第一次石油危机，人们已意识到石油枯竭是早晚的事，有关专家预测，到二十一世纪中叶石油资源将会全部开采完。因此，加快汽车使用燃料的开发已是当务之急，世界各国都在围绕这一课题进行研究。在众多的汽车使用燃料的开发研究中，醇类燃料是最有希望的借用燃料（内燃机燃料研究专家何学良先生语）。这方面，国外已取得不少成功经验。1976年首届醇类燃料利用技术国际会议召开，并成立了国际委员会的常设机构。1979年，美国总统卡特宣布了使用和推广汽油中加10%的乙醇，可免征联邦税的政策。同年日本政府也成立了相应的研究机构。至今，这种称为GASOHOL的醇汽油E10已普遍在美国使用。在巴西政府规定要在汽油中掺入20%的乙醇，这比美国的E10汽油乙醇增加了一倍，又称E20汽油。前联邦德国提出M15汽油，即往汽油中掺入15%的甲醇。专家认为，醇类燃料的最大的特点就是能做到再生。可供制醇的原料丰富，如果成本降低，这是继石油燃料之后的比较理想的代用燃料。各国都大力开发混甲醇汽油或纯甲醇代替车用汽油。甲醇主要有天燃气、重油、石脑油、液化石油气、煤碳生产，装置规模在100-800KT/A之间。现主要用于化工原料，并有逐渐增加为汽车燃料比例的趋势。德国、瑞典、新西兰，已推广使用含15%甲醇的M15汽油，意大利计划用含80%甲醇的混合醇代用汽油，美国、巴西已大量使用混乙醇10%的酒精汽油。目前综合世界其它国家研究和实用结果，认为在现有汽车发动机上，不致发生运行障碍的酒精混合率以乙醇20%或甲醇15%为最合适的界限。而现在实际推广大量使用的有德国（加甲醇3%-5%）、瑞典（加15%）等少数国家，而大多数国家计划用加甲醇15%的所谓M15汽油还都在推广或成批试用中。按现行理论，单独使用甲醇必须专门设计发动机。但向汽油加入5%-20%的甲醇，利用现有汽油发动机一般不必改造或作很小的改动。我国对醇类燃料的研究开始于80年代初期，并取得了很大成果。何学良认为，从学术研究水平，我国与国外同类研究水平相当。差距在于还没有像美国、巴西和德国那样在市场真正供应E10和E20汽油或M15汽油，而只停留在学术研究阶段。 二、项目建议必要性和意义 1、甲醇汽油的生产符合国家产业政策要求 国家能源产业政策要求：“能源建设要发挥资源优势，优化能源结构，提高利用效率，加强环境保护”。“发展新能源和可再生能源。推动能源节约和综合利用技术”。甲醇汽油的开发，大大提高了甲醇和汽油的利用效率，实现了能源结构多元化，优化了能源结构，符合国家产业政策方向。 2、甲醇汽油的开发有利于城市的环境保护 大气污染四大来源主要包括烟、尘埃、工业气体和汽车尾气排放，其中汽车尾气排放占污染物总量的60%，已被列为城市大气污染源之首。车用含醇汽油作为一种清洁型的车用燃料，可有效地节约石油资源，大大减少汽车尾气污染。为此国家环保总局制订的车用汽油有害物质控制标准在限制使用汽油中有害物质的同时，也限制了国内炼厂现产汽油中高辛烷值组分的含量，迫使炼厂必须通过其它加工工艺生产高辛烷值汽油调合组分，提高了车用汽油的生产成本。甲醇汽油是一种高辛烷值燃料。添加甲醇可显著降低有害物质排放量，是一种清洁的车用燃料。甲醇汽油经发动机里燃烧比燃烧90#汽油的排气中有害物少，对环境污染的影响也轻，汽油燃烧100g生成CO 259g，即减少16%，比无铅汽油燃烧排气的一氧化碳和未燃烧的碳氢化物也少得多，耗量也小很多。美国（DOE）研究中心用10种汽车进行含甲醇5%10%的汽油试验结果表明，在一般汽油发动机上用甲醇汽油时，燃烧排放中的一氧化碳比用汽油减少0%左右，氮氧化物比用汽油时减少30%60%。M50比M10甲醇汽油更先进，甲醇含量更高，因而环保效果更明显。经河南省环保局环境监测站实际测试，CO降低90%以上，CH化合物降低90%以上（详情见监测报告）。 3、甲醇汽油的生产有利于节约能源 节约能源是世界范围的问题，也是中国今后的一项基本国策，降低能耗是企业降低成本的主要途径。甲醇汽油的生产使用因其组分和燃烧原因，消耗汽油少。一方面M50甲醇汽油生产过程本身只消耗汽油20%30%，实际上等于现在汽油生产能力增加了两倍，如果到本世纪中叶石油资源枯竭，单就汽油而言等于延长了100年时间，因而该项目具有显著的意义。另一方面由于甲醇和汽油的性质不同，导致他们的燃烧过程也不同，甲醇汽油可在70之前燃烧85%，而单纯汽油在70之前只有15%燃烧，它分为三段燃烧，汽油后组分为15%23%不能燃烧，甲醇汽油明显小于这一残值。其节能效果显著，据专家预测，光这种M50甲醇汽油全面推广应用，就相当于为我国增加了几个大型油田。因此，甲醇汽油的生产和应用无论对漯河、河南、中国，还是对世界都具有划时代的里程碑意义。 4、甲醇汽油能够延长汽车车况的良好状态 由于使用甲醇汽油的发动机清洁性良好。甲醇燃烧气清洁，并有清洗和溶解燃烧积炭和油泥的作用，使发动机的燃烧积炭较少，活塞和气缸面的漆膜磨损较轻，对于减少磨擦有利。还可使发动机润滑油的劣化变质进程有所延缓，从而节省润滑油和延长汽车发动机的检修里程。 5、甲醇汽油具有适应沙漠环境下车辆使用的特性 由于甲醇与汽油相比，M15甲醇汽油燃烧所需空气量为汽油燃烧的44%，耗氧量小，M50由于甲醇含量在50%-65%，可使在沙漠里行驶的车辆，耗气更加微小，在关闭风门情况下运行也不致于出现故障，而普通汽油则不具备这一特性。因此M50甲醇汽油的开发应用具有重要的现实意义。 6、甲醇汽油的生产能够带动相关产业的发展 作为项目产品M50甲醇汽油的主要原料甲醇，按企业目前生产规模来看，可消耗56万吨，相当于帮助50个中小化肥企业解决了一项令其犯难的副产品甲醇问题，推动煤化工企业的发展，社会效益显著。 第二章 产品市场预测 一、市场调查和供需预测 1、国外市场预测 随着世界经济的高速发展，对石油的需求在不断增长，虽然近年来发达国家对其需求依赖性降低，但总量仍呈增长趋势，2000年上半年亚洲国家对石油的日需求量增加了近60万桶。尽管2000年下半年油价上涨导致了石油消耗的局部下降，但总体来看，消费量仍未减少，作为世界上最大的石油消费群体美国，其心态仍是不减少石油需求，而是要求石油输出国增产降低。回顾历史，每一次油价动荡，都呈现出云翻雾罩掩盖虚实的场面。但需求的增长和人为的投机已成为当前及未来威胁国际油市稳定的主要因素。目前占世界油产品40%的供应量的欧佩克每天产量已达2900多万桶，已接近生产能力极限，达到了21年来最高纪录。尽管如此，仍不能满足需求。因此，有关专家提出，能源消耗无尽头，但石油资源是有限的，唯有运用新技术高效利用能源、开发新能源以寻求石油的替代品，才是人类的长远发展之计。 甲醇汽油这种替代燃料中的希望之星，在德国、瑞典等国已经普通推广应用。已被广大消费者所接受。 2、国内市场分析预测 近几年来，我国经济持续、快速、稳定发展，伴随着国民经济的快速发展，我国成品油需求迅速增加，1995年1999年，国民经济平均增长速度为8.76%，同期我国汽、煤、些三大油类的消费量从7560万吨增加到1.04亿吨左右，年均增长8.6%。其中汽油的消费量年均增长5.7%，1995年以后，我国油品供不应求的状况更加突出，大量油品依靠进口，从海关统计资料可以看出其中问题。见表21。19951999年中国成品油进出口量表2-1 单位： 万吨 19951996199719981999出口量415417559436645进口量14391583237921742082净出口量-1024-1166-182-1738-1437 据国家统计局统计，90年代以来，我国能源消费构成中，煤炭比例逐年下降，而石油消费比重逐年上升，1990年煤炭和石油在能源消费构成中占比重分别为76.2%、16.6%， 1999年为66%、25%，能源结构这种变化，是经济起飞和人均收入迅速提高而转向优质、高效能源的必然趋势，也是防止大气污染，保证人类生存环境的客观要求。 另据有关统计资料表明，我国的汽车产量每年以10%左右的速度增长，到2000年底，如加上其他汽油消费，那么消费量将会更大。2000年，石油需求量达到2.1亿吨左右，缺口超过5000万吨，成品油缺口2000多吨。据有关专家预计，今后10余年内，我国成品油需求迅猛增长。2001年到2005我国汽、煤、柴三大油品总需求量的年均增长率为3.8%。到2005年，我国对这三大油的总需求量将在1.2486亿吨左右，其中汽油需求年增长率达4.4%，到2005年消费量达到4300万吨。2005-2010年我国对汽油需求年均增长率为1.8%，2010年我国汽油需求量为4700多万吨。交通运输业的发展是油品需求增长的主要动力。预计我国汽车保有量年均增长速度将保持在7.8%左右。2001年汽油消费量超过4000万吨。此外，农业、石油化工、加工业等部门的发展也会有较高的速度。同时，经济的发展也将提高人们的生活质量、改变人民的生活方式，这都需要更多的石油产品来满足。 第三章 研制过程 吴遇琦是河南省漯河石化集团总公司的董事长。他看到，随着经济的发展，燃油的需求量不断增长，成品油的需求量日益加大，而作为一次性能源的石油储量越来越少，因此，必须加快新能源的开发利用。这是一个国际性课题，而且在上世纪中叶已开始了甲醇汽油的研究。作为一个石油化工行业的企业带头人，应该迎接开发新能源的机遇和挑战。 经过市场调查分析，吴遇琦认为在诸多的汽车燃料的开发研究中，醇类燃料是最有希望的借用燃料，而且国外发达国家已经使用在汽油中掺入20%乙醇或15%甲醇的含醇汽油，称为E20汽油或M15汽油，我国也开始引进和推广。然而，要想达到更理想的节油效果，还应大大提高掺入乙醇和甲醇的比例，但其难度肯定相当大。 一九九六年二月，漯河市石化集团总公司研究开发甲醇燃料，从甲醇含量的15%开始，逐步增加到85%。重点放在30%-50%上，M50甲醇汽油主要是甲醇和十几种原料配制而成的添加剂（经过不同配比、温度、压力等复杂反应而成）有机反应对甲醇进行改性后，加入汽油（石脑油）和抗氧化清洁稳定剂搅拌20-30分钟，进入静态反应48小时即可使用。生产工艺科学、合理生产所需的电子计量表，添加剂储罐、反应釜，甲醇、汽油、成品油储罐等设备，国内制造厂家可满足需求，具有经济性、操作维修方便等特点，生产出的成品油各项指标和汽油非常接近，硫、苯、芳烃、烯烃的实际含量比汽油大幅度降低，达到超过欧洲2号清洁汽油标准，使用方法与传统汽油一致，稳定性优于乙醇汽油，不需要特殊贮油设施，但要求整个贮油系统干净。由于添加剂的改性作用性稳定，在含1。5%水的情况下，（乙醇的规定0。08%）并不影响使用效果，乙醇汽油开口存放时间一天，密封储存期为一周，而甲醇汽油开口贮存超过15天，密卦金属容器存放可达半年以上不变质分层。这种甲醇汽油标号高，燃烧值超过100，各项性能指标稳定，该产品已经漯河市技术监督局检测，符合国家标准，并依据国家汽油标准制定了我国第一个甲醇汽油的企业标准，并在河南省技术监督局进行了产品企业标准备案，通过了漯河科委组织的科技成果鉴定。 第五章 产品使用情况 自96年开始，先后有12辆各种车辆（轿车、卡车、大型运输车等）参于行车实验。99年以后专有车辆为豫L-03789、豫C-00190、豫C-00115、豫L-4130、豫L-02908等，市区公交车36路、99路、8路、68路都在试用M30-50%甲醇汽油，运行至今，其中豫L-03789、L-4130行驶超过8万公里，没有出现任何问题。使用性能及尾气排放完全符合国际标准。去年4月份，中国科学院、工程热物理研究所潘奎润教授、清华大学倪维斗院士，天津大学、北京大学、国家机械工业部、山西省政府、中国化工报记者、科技日报记者、郑州高新区、河南省环保局、省科技厅、市经贸委、商贸局、技术监督局、电视台等很多专家及领导、新闻媒体都先后参于现场调试、行车实验，部分专家并对发动机解体检查发现：这种汽油标号高、辛烷值超过100、又燃烧充分环保效果突出，最大的特点在于它无需改动发动机可直接使用，在甲醇超 过48%时，对手动风门车辆使用时应适当调小风门，电喷车自动调节风门车辆无需变动。由于添加剂对甲醇进行的改性处理，没有发现对发动机有腐蚀作用 ，许多方面性能优于传统汽油。但高速加速性能略慢于90#汽油0。5秒，比液化石油天燃气车辆提速快，连续（满载）漯河-上海、漯河-深圳、漯河“北京近几万公里的运行试验，反应良好，性能与传统汽油一致，完全可以替代传统汽油。 M50车用清洁甲醇汽油的研制，已经漯河市技术监督局检测，符合国家90#、93#、97#新汽油标准，其尾气排放经河南省环境监测中心测验，尾气排放CO、2%。CH在化合物40PPM，比传统汽油尾气排放减少90%以上，具有显著的经济环保效益。2001年5月河南省质量技术监督局邀请王晓光、蒋登高、董北源、白应分、韩法元等五位专家对M50甲醇汽油企业标准进行了审查，报批、备案、发布实施；在国内外尚未见与该项目技术内容完全相同的报道：2000年10月10日，我集团公司向中华人民共和国知识产权局申请专利，于12月5日专利申请初步审查合格，专利受理号为.9；2001年9月10日又成功通过了天津大学内燃机国家重点实验室的台架实验，表明其性能与传统汽油基本一致，可以推广；2001年9月，该项目又上一个新台阶，在第十三届全国发明展览会上荣获银奖。2001年4月份在北京举办的国际环保汽车燃料博览会上，接待来访交流的各类参会人员约700多人次，登记接待人员340多名，包括有美国、日本、加拿大、澳大利亚、加蓬、巴西等国的大使、商务参赞、投资集团经理主管等外商60多人，来自北京、黑龙江、广东、四川、甘肃、河南、湖北、辽宁等省市的省长、市长、厅局长40余人，记者30多人、石油化工、燃料动力万面专家、教授60多人。科技部和会议组委指定我集团M50车用甲醇汽油代表国家参展。国家计委、科技部、中科院的专家给予了较高的评价，国家科技部徐冠华部长、中国石油化工协会会长、原机械部、化工部谭竹州部长、国家计委、国家经贸委、中科院等部门领导人亲临漯河石化集团展位，了解并听取了集团董事长吴遇琦等人对甲醇汽油研制开发情况汇报，并给予了肯定和鼓励。我省张涛省长和有关厅局领导视察了甲醇汽油的展位，并做了“甲醇汽油扩大市场占有份额大有可为，祝早日发展成为一个大企业、大产业”的提词和指示。 2001年7月3日山西省政府召开由省长刘振华主持的第69次常务会，专题研究加快实施燃料甲醇产业化的仪题，并将原山西省汽车工业领导组更名为省燃料甲醇与甲醇汽车领导组，于七月二十日由山西省燃料甲醇与甲醇汽车领导组副组长、省工、经联常务会长、省机械厅厅长牛建业、山西省兴运公司董事长、省机械厅副厅长侯任一行代表山西省政府来河南漯河商议引进M50甲醇汽油技术项目的具体方案，漯河市王俊才市长和漯河市石化集团吴遇琦董事长接待，并通过洽商达成合作协议。目前山西省部分地区已形成一定规模，全面推广M50车用清洁甲醇汽油技术。 2001年10月12日在深交会上M50车用清洁甲醇汽油又成为一个新的亮点：受到国内外投资商的关注，纷纷签订合作协议，省政府张涛、张以祥副省长带队、曹国营秘书长、省计委李培育主任、经贸委张大岭主任、外经贸委侯国富厅长、苗永清副厅长、省科技厅赵晓广副厅长、科学院余守志院长再次对M50甲醇汽油给予肯定。张以祥省长还亲自对外商投资者介绍该项目：漯河石化集团M50甲醇汽油作为河南推广项目，希望能打开国外市场。在会期间，深圳商报、深圳晚报、深圳电视台、河南电视台（十四日、十六日）对M50甲醇汽油连续报道：希望M50甲醇汽油改善城市空气质量、净化兰天，为社会、为人类创造一上良好生存空间。 M50车用清洁甲醇汽油研制的成功、新华社、人民日报、经济日报、科技报、中国化工报、中国石化报、中国企业报、河南 日报、省、市电视台国内外媒体一百多家新闻单位报道转载，国家科技部、石化局、科学院等单位都派小组进行了考察，国家一些领导人和权威性的燃料动力专家也对此十分关注。M50甲醇汽油无论在甲醇含量上，燃烧热值和动力性能方面，尾气低排放，使用效果等方面都达到了世界最先进水平。 在国际上也有许多公司询问该项目情况，并要求合作。印尼一家大型矿石制造商紧急需求甲醇汽油12500MT/月；美国International FinanceDevelopment Corportation(IDFC)国际投资发展公司（纽约的一家公司）希望联合投资创业，欲提供100%无风险贷款，最低投资额5000万美元；越南投资咨询公司现在与国内化工厂商联系在本国合作生产甲醇汽油及添加剂事宜，现已谈判两个多月，中间曾准备为我公司贷款；新加坡一家公司准备在印度港口要一个20英尺集装箱M50甲醇汽油，另外想做印度或新加坡的代理；土其其AKIN HOLDING公司正在询问与我公司任何合作事宜；美国菲力浦公司曾在网上经常给我公司发来他公司的最新情况。现处于正在了解切磋阶段。 漯河石化集团有限公司 二00二年三月六日二、技 术 报 告M50车用清洁甲醇汽油主要是：50%左右甲醇+15%石油添加剂对甲醇进行改性后+35%左右的汽油（石脑油）和抗氧化清洁稳定剂搅拌2030分钟，在常温、常压下进入静态反应48小时，生成的甲醇汽油标号有90#、93#、95#、97#质量符合GB179301999车用无铅汽油、Q/LHSH0012001车用清洁甲醇汽油质量标准，并且无需改动发动机即可直接使用，动力性能、油耗、使用方法等方面与传统汽油基本一致，产品稳定性强，与传统同标号汽油交叉混合使用，可使用与传统汽油相同的金属容器和加油设施，密闭可贮存69个月。该技术生产工艺科学、合理，生产所需的电子计量设施、原材料、添加剂、成品油等设备，国内制造厂家就可满足生产供应，具有经济性、操作维修方便等特点。M50甲醇汽油核心技术为石油添加剂，该产品为十几种原料经不同配比、温度、压力等复杂反应条件下反应生成，外观呈淡黄色油状透明液体，无特殊气味，溶于汽油、甲醇、乙醇等液态烃和醇，不溶于水；密度.0720.76kg/L,研究法辛烷值（RON）100115，铅含量小于0.01/L,馏程40150，残留量小于1.5%,诱导期大于480min，硫含量小于0.05%，铜片腐蚀（50，3h）小于1级，机械杂质无，苯含量小于2%，芳烃含量小于30%，烯烃含量小于10%。其用途为：对甲醇和乙醇通过有机反应进行改性处理，而后以大比例与汽油混配