100万吨甲醇汽油可研报告.doc

100万吨/年甲醇汽油项目一、发展甲醇汽油的必要性（一）我国石油缺口逐年增大近年来, 随着国民经济的快速发展, 我国对石油资源的需求日益增长, 已经成为石油生产大国和消费大国。自从1993年我国成为石油净进口国之后, 进口石油的比重不断加大, 2006年我国原油净进口量1.45亿吨, 对境外石油的依存度达到43%。预计从“十一五”到2020年的15年内，我国经济还将以较快速度增长。到2020年，我国汽车保有量将达到1.2亿辆，需要石油约5亿吨。我国石油剩余可开采数量约23.8亿吨，后备资源严重不足。按目前产量14年后将出现石油枯竭局面。我国石油缺口逐年增大已是不可回避的严峻现实, 并对能源的安全供应、国民经济的平稳运行以及全社会的可持续发展构成了严重威胁。（二）乙醇汽油等替代能源的局限性解决能源安全问题，一方面是要节约能源，减少能源消耗量，但最根本途径是寻求来源充足、供应安全的替代能源。从我国目前的情况来看，以粮食生产酒精作为汽车燃料固然是一种选择，但其成本和资源量决定了酒精在短期内尚不足以成为重要的代用燃料来源，1吨车用乙醇约需3.5吨粮食和2.5吨煤转换，成本比成品油高得多，相当车用甲醇价格的2倍多，推广乙醇燃料需财政长期补贴。天然气虽然价格便宜，性能优良，但汽车改造和加气站建设投资大，且存在与家用燃料争资源的问题，也难以在全国范围内普遍采用。太阳能、氢能、电能等短期内在技术上也不能满足替代能源的需求，惟一可行的方案是以煤生产甲醇作为汽车燃料。（三）符合我国富煤缺油的能源结构特点我国能源结构的特点是煤多油少，据预测，我国煤炭资源丰富，我国拥有的煤炭资源保有储量约1万亿吨，至少可开采116年。虽然我国煤炭资源相对丰富，但长期以来对煤炭并未实现合理科学的利用，国内广泛采用的直接燃煤方式不仅热效率低，而且污染严重。将煤转换成燃料甲醇替代石油能源则效果十分明显：生产100万吨甲醇，可转化150200万吨煤，可替代5070万吨成品油，在取得很好的经济、环境效益的同时，提高我国煤资源的综合利用水平，还可利用高硫低质煤为生产原料制取甲醇，为占全国储量一半以上的高硫低质煤找到了有效利用途径，全面带动煤炭化工产业结构调整，提高产业的综合效益，这将具有特殊的现实意义和战略意义。二、发展甲醇汽油的技术可行性（一）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。 1、空燃比降低 甲醇的氧含量为50，其理论空燃比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。氧含量越高，空燃比就越低，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M 100甲醇汽油。 2、辛烷值提高 甲醇的辛烷值较高 (MON 106)，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。例如，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 68。 3、热值降低 甲醇的热值为19.16 MJkg，仅为汽油热值(43.15 MJkg)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。 4、冷启动性能较差 甲醇的汽化潜热较高、蒸气压较低。甲醇的汽化潜热为1109 kJkg ，是汽油汽化潜热(310kJ kg)的3.17倍。在低温条件下，由于甲醇的汽化潜热远远高于汽油，因此会造成甲醇汽油冷启动性能较差。 5、腐蚀性增大 甲醇在生产或燃烧过程中会产生少量的甲醛或甲酸，因此，甲醇汽油对发动机有一定的腐蚀性。 6、对橡塑材料的溶胀性变强 汽油是不良溶剂，对橡塑材料无侵蚀作用；但甲醇是一种良溶剂，因而甲醇汽油对汽车供油系统或油泵中的橡塑密封件都有溶胀作用。 （二）甲醇汽油的改进 综上所述，由于甲醇的掺入，给甲醇汽油带来了多种不同于汽油的特性。国内很多科研院所和公司对此进行研究了改进方法和试验。1、甲醇汽油的稳定性 用作汽车的甲醇汽油必须均匀而稳定。甲醇与汽油的相溶性很小，要制成大比例的均匀稳定的甲醇汽油，一般采取添加助溶剂的办法解决，如芳烃、酮、醚、醇等类化合物都是甲醇的好溶剂。从中选择与汽油也有较好混溶性的物质，以适当比例相混合，便可制得稳定均匀的甲醇汽油。 2、改进甲醇汽油的动力性 甲醇引入汽油之后，因其热值降低而动力性能下降，通常采用添置助燃剂的方法，改善其动力性。使用的助燃剂一般有金属有机化物、有机过氧化合物、一些硝基化合物等。 添加烷基过氧化物如二特丁基过氧化物的改性剂，具有良好的动力性、稳定性，冷启动的动力不低于单一的汽油；添加一定比例的醚类化合物和少量的防腐蚀剂、清洁剂调和而成的甲醇汽油，使用时不需用改造发动机的部件，就具有很好的相溶性和冷起动性。其它添加剂如二甲氧基甲烷可以提高甲醇汽油的贮存稳定性，甲醇在汽油中的含量。 3、改善甲醇汽油的腐蚀性 一般采用添加腐蚀抑制剂的方法来抑制甲醇汽油的腐蚀性，添加剂多为含氮物质。由苯并三氮唑类、二聚亚油酸抗腐蚀剂及酚类抗氧剂经稀释调合而成甲醇汽油，可有效地抑制对多种金属的腐蚀；由马来酸酐，伯胺和一含氮杂环化物制得的腐蚀抑制剂，此外，添加助燃剂促进油料燃烧完全，也能起到降低甲醇汽油腐蚀的作用。 4、抑制甲醇汽油的溶胀性 甲醇是一种良好的溶剂，对发动机的弹性胶体、密封件等有溶胀作用。解决这个问题的办法有两种：一是改用不被甲醇腐蚀的氟橡胶；二是在燃油中添加溶胀抑制剂，如羧酸或酰氯与芳胺反应制得的溶胀抑制剂，添加少量即能达到要求。 5、改进甲醇汽油的气阻性 由于甲醇汽油在燃烧不完全的情况下，烃类物质裂解，氧化聚合而产生碳渣的沉积，使汽化室喷嘴阻塞，发生气阻。解决这一问题的办法是促进甲醇汽油充分燃烧，抑制高温下的氧化聚合，添加抗阻沉积剂可以抑制甲醇汽油的气阻发生。山西、河南和黑龙江等省区已有自行开发的甲醇汽油，并已在部分省市推广使用。我国甲醇汽油的制备技术已经步入成熟阶段。三、甲醇燃料应用进展（一）甲醇燃料国外应用进展作为甲醇燃料的主要形式，甲醇汽油开发及应用在国外开始于二十世纪70年代的第二次石油危机，从替代能源的角度考虑，德国、美国、日本等国先后投入了人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。在7080年代期间，德国就推出了甲醇汽车，德国大众汽车公司还在中国推出M100甲醇汽车示范车。美国重点开发M85、M100专用甲醇燃料汽车。美国福特公司还开发了可使用甲醇与汽油以任意比例混合的燃料的灵活燃料汽车（FFV），这种车由燃料传感器识别成分，通过电脑提供发动机最佳运行参数，这样就不会受到加油站限制。目前FFV汽车在美国已经能大规模商业生产。日本对甲醇燃料的研究始于二十世纪80年代后期，进入90年代初期已有300多辆甲醇燃料汽车投入运行，他们将高比例的甲醇燃料用于轻型货车（由柴油机改造）。（二）甲醇燃料国内应用进展国家发改委正在指导汽油标准的编制工作，国标委已于2007年5月14日在国标委计函200721号文件中正式下达制定M15车用甲醇汽油、高比例车用甲醇汽油及变性燃料甲醇的标准制定任务。其中高比例甲醇汽油拟于2007年底完成，低比例甲醇汽油拟于2008年完成。我国对甲醇燃料的研究起步于二十世纪70年代初期，“六五”期间，国家科委与交通部、山西省共同组织，在山西省进行了M15M25甲醇燃料的研究实验，共有480辆货车参与了试验及示范工作。在此期间建设了5个甲醇燃料加注站，并加入适量杂醇等助剂，在解决甲醇燃料的使用与汽油的相溶性方面积累了许多经验。“七五”期间，由国家科委组织，中国科学院牵头并由大专院校、汽车、环境、卫生等6部门参加组成了攻关组，重点对492发动机进行了扭距、热效率和尾气排放等技术进行了较为系统的研究，并且有3辆车参与了路试，各项试验指标均取得了较满意的效果。进入“八五”，由国家科委组织有关大专院校、石油、化工、煤炭、汽车、环境、卫生等8个单位，与德国大众汽车公司合作，共同进行高比例甲醇发动机和汽车的试验研究，先后共有14辆桑塔纳轿车参与了路试，其中有8辆车在北京累计行驶约150万公里，并建成甲醇燃料加注站1个，目前仍有3辆甲醇汽车在运行，单车行驶最长里程超过了22万公里，运行车辆性能良好。在此期间，还对德国大众公司的灵活燃料发动机进行了全面试验。对于低比例甲醇燃料的开发应用开展得也比较早，四川省从1980年起开始在汽油中加注低比例甲醇燃料，到目前有客车、卡车和小轿车近千辆在使用，实际运营情况良好，未发现重大技术问题。到目前为止，山西是我国甲醇燃料的示范性试验较为系统并且已成为推广应用最快、规模最大的地区之一。并且对甲醇燃料的存储、输配、防腐、安全以及甲醇汽车的运营调度、维护保养、试验检测和故障排除等方面，均总结出了较为系统的技术规程和管理办法，为更大范围的甲醇汽车产业化示范提供了宝贵的技木和管理方面的经验。山西省自行研制成功的“华顿甲醇汽油”，在太原经23辆汽车试验运行5个月效果良好。并组织了卡迪拉克、凌志400、雅阁本田、富康、捷达、桑塔纳、金杯、解放140、微型车等十几种车型共23辆汽车参加试用，3个月销售使用20吨，无一例不良反应。它不仅每吨售价比国标号汽油低出200元至800元，而且二氧化碳等尾气排放平均降低了30%以上。此次检测认定，其各项指标均达到或超过同标号国标无铅汽油，环保与节能功效突出，取得较为理想的效果。山西省甲醇燃料产业化示范运行及技术测定已进行了8年，醇醚燃料及清洁汽车已完全突破技术关，特别是以15的比例将甲醇掺入汽油中燃烧，无任何技术和环保问题，也不用改造发动机，加注燃料也不受地域限制。2002年山西省在太原、阳泉、临汾、晋城等4个城市进行了甲醇汽油产业化示范推广。到2007年3月底，中石化山西分公司所属各试点城市石油公司已新建和改建了100座加油站销售甲醇汽柴油。山西佳新公司生产的M85M100甲醇燃料公交车和城际公交车先后在阳泉、太原至晋中等地投入运营；大同云岗汽车集团公司全甲醇燃料装置在省内外改装在用车的数量已达1000辆，年燃用甲醇1万多吨。全省累计使用甲醇汽油的机动车达到了近50万辆次，涉及近50种车型，共消耗甲醇汽油12192吨，使用变性甲醇1836吨。经过多年的研究开发，我国在甲醇燃料的开发及应用方面已具有了一定基础，在汽油中掺入5、15、25和85的甲醇及用纯甲醇（100）作为汽车燃料的试验研究方面已进行大量实质性工作，特别是低比例掺烧甲醇，汽车无需做任何改动，可直接掺入汽油中使用。四、生产设备（一）储罐1、甲醇和汽油储罐储量40000立方米(储罐数量视单储量而定)2、添加剂单组分储罐储量2500立方米储罐数量35个3、变性醇储罐储量500立方米储罐数量12个4、添加剂储罐储量800立方米储罐数量12个5、调合罐（容量2500立方米）数量2个6、化工泵（流量150立方米/小时）数量6台7、流量计数量10台（二）付料设施1、付料栈桥6座（鹤位不少于36个）2、付料鹤管20套3、微机控制油料管理系统1套（控制货位不少于50个）（三）消防设施1、冷却泵10台，流量、扬程视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。2、泡沫泵 10台，流量、扬程视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。3、压力式泡沫比例混合装置2套，容积视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。4、空气泡沫发生器，个数与甲醇储罐数量相同。5、室外地上式消火栓，个数根据具体情况的需要和国家有关规范确定。6、蓄水池，容积根据具体情况的需要和国家有关规范确定。（四）电器设施1、变压器2、配电柜根据具体情况需要配套。3、自备发电机（或第二独立供电线路）。4、输电电缆。(五)化验分析设施1、原材料分析仪器，根据需要配套。2、添加剂，变性醇分析仪器，根据需要配套。五、物料平衡序号物料名称价格年产量产品1甲醇汽油4900元/吨100万吨原材料年需求量1甲醇2500元/吨47万吨2汽油6000元/吨47万吨3添加剂9000元/吨6万吨六、经济效益分析甲醇的热值只有汽油热值的45，但由于它是含氧化合物，燃烧完全，在汽车发动机中的能量利用效率高于汽油，甲醇的替代比并不是2，在不同的掺烧比和完全甲醇发动机车的情况下，替代比可在1.051.6之间。甲醇销售价就是在2500元/吨，在M100甲醇车替代比为1.6情况下，其经济性仍具有竞争力。100万吨/年甲醇汽油总投资约需9.09亿元，其中建设投资约需5232万元。资金筹措采取自筹和银行贷款相结合的方法，其中自筹3.18亿元，银行贷款5.91亿元。投产后销售收入年均约48.3亿元，年均利税约2.9亿元。主要经济指标汇总表序号项目