车用甲醇燃料推广专业技术方案

1、车用甲醇燃料推广方案 目前汽车的燃料既可以是汽油、柴油、甲醇、乙醇、生物柴油等液体燃料， 也可以是二甲醚、液化石油气、压缩天然气、液化天然气等气体燃料。由于甲醇 常温下是液体，储运等方式与汽油、柴油相近，热效率高，理化特性可满足汽车 发动机使用，所以目前甲醇是重要的车用替代燃料之一。为扩大公司在清洁能源行业影响力，实现可观利润，公司决定在云南省全省 范围内切实做好甲醇车用的推广工作，以下为甲醇车用的可行性论证。一、基础知识介绍1、甲醇的理化特性甲醇系结构最为简单的饱和一元醇， CAS 号有 67-56-1 、170082-17-4 ，分子 量32.04。又称“木醇”或“木精”，是无色有酒精气味

2、易挥发的液体。在25 C时密 度为 0.791 g/mL ，易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引 起燃烧爆炸，与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧，燃烧分解一氧化碳、二氧 化碳、水、有毒，误饮510毫升能双目失明，大量饮用会导致死亡，用于制造 甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢 气反应制得。2、甲醇工业生产方式现在工业生产甲醇都使用该反应CO+2H2 +催化剂=CH3OH，但有两大途径：单产甲醇（分高压、低压和中压）或与合成氨联产甲醇（联醇法）。都是以 固体（如煤、焦炭）、液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气或其他可 燃性气体）为原料、

3、经造气、净化（脱硫）变换、除去二氧化碳、配制成一定配 比的合成气（一氧化碳和氢），在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件， 合成粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇 ,由此可见甲醇属于可再生性 资源。3、国内甲醇工业基本情况我国甲醇工业起步于上世纪 50 年代， 70 年代自主开发了合成氨联产甲醇生 产工艺，随着 90 年代精脱硫工艺的成功研发和推广应用，甲醇工业进入以联醇 工艺生产为主的第一个快速发展期；“十一五”期间，随着市场需求增加和对新兴 下游应用的预期，以及大型甲醇装臵设计和制造技术的日臻完善，出现了以单醇 工艺生产为主的第二个快速发展期。“十一五”期间，我国甲醇产业在生产规

4、模、技术水平、管理能力、融资环境、下 游应用开发等方面都有了很大的发展，表现出以下主要特点 :（1）产能、产量、表观消费量均大幅增长，但市场价格受到抑制“十一五”期间，我国甲醇产能、产量有很大增长。据中国氮肥工业协会甲醇专业 委员会统计，到 2010 年底，我国甲醇行业共有企业 291 家，产能达到 3840 万 吨，比“十一五”初期增长三倍，年均增长率达到 32% ；2010 年产量为 1752 万 吨，比“十一五”初期增长169% ，年均增长率约为 22%。到 2010 年，我国甲醇表观消费量达到了 2270 万吨，比“十一五”初期增长近 两倍，年均增长率为 24% 。醋酸、甲醛、 DMF

5、 等传统下游产品有一定幅度的增 长，甲醇燃料应用增长幅度较大，甲醇制烯烃在 2010 年有少量应用。甲醇市场价格在 2008 年下半年全球金融危机之前处于较高位臵，之后国外 甲醇大量低价向我国出口，使国内甲醇市场价格急跌，导致市场价格长期与生产 成本倒挂，行业亏损严重。 2010 年以来这种情况有所改观，市场价格企稳回 升，部分企业盈利，但仍有部分企业在成本线附近艰难生存。（2）原料结构趋向煤的利用我国是缺油少气、煤炭资源相对丰富的国家。因此，甲醇生产以煤为主、 天然气为辅的原料路线适合我国国情。“十一五”期间，随着国家原料政策调整和 技术进步，新建装 臵主要以煤为原料，特别是以非无烟煤为原料

6、的装臵发展很 快；天然气受气源紧张的影响，产能降低；焦炉气制甲醇作为资源综合利用得到 重视，产能增加。 2010 年我国甲醇产能中以煤为原料占 66% ，以天然气为原料 占 23% ，以焦炉气为原料占 11%。（3）技术水平近年来，我国成功研发了一批具有自主知识产权的先进工艺技术与装备： 多喷嘴对臵式水煤浆气化技术、粉煤加压气化技术、经济型气流床分级气化技 术、甲醇低压合成技术及装臵、精脱硫技术；醇烃化技术、醇氨联产技术、新型 低温甲醇合成催化剂、超滤甲醇分离技术；甲醇精馏技术以及自动化、信息化管 理技术等的开发应用，使甲醇生产技术水平进一步提高。特别是以煤、天然气、 焦炉气为原料的甲醇装臵的

7、大型化，提升了我国甲醇工业整体水平，部分装臵已 经接近或达到世界先进水平。2、目前我国甲醇行业存在的主要问题（1）投资过热，产能明显过剩“十一五”期间，特别是“十一五”后期，随着我国国民经济的快速发展、工业 需求的拉动以及对下游应用的过度乐观，甲醇行业出现盲目投资现象，造成甲醇 产能大幅增加，产能过剩情况已经十分严重。而据中国氮肥工业协会甲醇专业委 员会的统计，将要在 2011 年正式投产的产能和目前在建、计划 2013 年前建成 的产能还有 1800 万吨。如果不能尽快淘汰落后产能、突破下游产品应用瓶颈， 产能过剩的矛盾将更为突出。(2) 产业结构不尽合理原料结构方面：天然气供应紧张、无烟煤

8、价格上涨近几年，国内天然气短缺，价格上涨，占产能总量 23% 的以天然气为原料的 甲醇企业面临着气源供应无法保证、价格继续上调的压力；占产能总量约 43% 的 以无烟煤为原料的固定床甲醇企业也同样面临原料调整压力。企业结构方面：集中度较低，部分单醇装臵产能规模偏小合成氨和炼焦生产中联产甲醇属于综合利用工程，由于受到合成氨和炼焦规 模的制约，装臵规模必然偏小，这些企业符合国家资源综合利用政策，规模虽小 仍应加以保护。近十年随着大型单醇装臵的陆续投产，单醇装臵平均规模有较大增加。但产 量在 10 万吨及以下的单醇企业还有约 20 家，产能仅占单醇总量的 3.3% ，这些 企业规模偏小，技术落后，产

9、品竞争力不强。产品结构方面：产品品种单一，综合盈利和抵御风险能力低我国甲醇企业产品结构上的单一化、同质化现象严重，大部分企业将甲醇作 为终端产品进行销售，产品的单一化导致企业严重依赖甲醇市场，抵御风险和综合盈利能力低。(3) 节能减排和环保治理压力大，企业自我改造能力弱甲醇工业是能源密集型行业和耗水大户，尤其是以煤为原料的企业，在节 能、节水和污染物减排方面的任务很重。目前甲醇行业已经有一批先进的节能、 环保技术成果，但近年来由于全行业亏损严重，多数企业在新技术改造时，受到 资金紧张的困扰。3、我国甲醇行业面临的形势及发展新思路第一，甲醇新兴下游应用已初见成效，前景光明基于国际石油价格上涨和我

10、国汽油消费量大幅增加的发展趋势，甲醇汽油、 甲醇燃料和二甲醚等新型燃料也将随着标准的完善和销售网络的建设，成为甲醇 新的消费增长点。第二，国外甲醇向中国出口的状况将长期存在近年来，国外甲醇产能亦逐年增加，产能增长明显高于消费量增长，产能过 剩现象突出。这些新增产能大部分来自资源国，以出口为导向，以价廉的天然气 或油田伴生气为原料，又有规模优势，因此具有明显的市场竞争力。由于中国经 济十分活跃，能源价格又居高不下，今后几年我国必然成为国外甲醇生产商的重 要目标市场，国外甲醇向中国出口的状况将长期存在，这势必对我国甲醇产业和 市场产生影响，中国甲醇企业必然要面对日益复杂、竞争激烈的国际市场环境。第

11、三，原材料、动力等价格不断上涨，对甲醇成本影响很大随着我国市场化进程的加快，煤炭、天然气、电力、运输等的价格必然继续 上涨，甲醇企业产品成本增加的压力将越来越大。第四，甲醇工业发展面临节能减排考验作为重要的基础原材料工业，也是传统的耗能、耗水行业，甲醇行业的节 能减排工作将是一项势在必行又十分艰巨的任务。4、甲醇行业发展的新思路诺贝尔化学奖得主、美国著名有机化学家乔治 A 奥拉教授2006年发表的著 作中，针对全球面临的能源危机，提出一个解决能源问题的新概念：甲醇经济。他认为“由CO2制得甲醇，本身就是一种优秀燃料。甲醇也很容易经脱水生产乙 烯和丙烯，从而转化为合成烃类及它们的衍生品，因此甲醇

12、可以解除人类对正在 不断减少的石油和天然气 （甚至煤 ）资源的依赖。同时，通过对过量排放的 CO2 气 体回收循环利用，我们可以减轻或消除由于人类活动造成全球气候变化 （即全球变 暖）的一个主要因素。”“甲醇作为一种燃料和能源载体，可以创造一个时代。跨越 油气时代甲醇经济。”因此，我们对甲醇行业的发展充满信心，只要抓住机 遇、措施得力、管理有序，中国甲醇产业一定会迎来一个更加美好的黄金发展时 期。二、车用燃料介绍及对比性分析（一）车用甲醇燃料介绍车用甲醇燃料是在成品汽油组分油、柴油中添加一部分燃料甲醇，使用先进工艺调配而成的新型清洁燃料。甲醇燃料热效率高、适应性好、清洁安 全，可以满足现行发动

13、机的动力及使用要求，便于输配和推广应用。发展车用甲 醇燃料，符合我国能源特色的汽车工业道路。车用甲醇燃料添加剂在甲醇车用中有至关重要的作用，其有如下特点：1 、独特的助溶技术，增强稳定性，能使醇与油有机相溶，不分层不乳化， 与国际汽油、乙醇汽油无限互溶；2、超强的抗水性能：能抵御因运输、存储、加注时被吸入空气中的水分；3、良好的抗腐蚀性能：通过腐蚀抑制分子中碱性基团能与金属表面强烈作 用，产生化学和物理吸附作用，形成良好的保护膜，从一定程度上隔离了甲醇与 金属件的接触，达到减小或抑制腐蚀的目的。4、 超强的温度环境适应性：可在（-40 C -40 C）的环境下正常生产和使用，抗低温相分离，且低

14、温易启动，高温不气阻；5、特殊的热值提高技术：通过甲醇变性提高热值，同时根据甲醇本身汽化 潜热高的特点促进燃烧速率及效率的整体提升，使该燃料在燃烧过程中同样产生 国际汽油的燃烧效果，提高动力，降低油耗。作为汽车的替代燃料，车用甲醇燃料具有以下特性：1、热效率高甲醇的辛烷值高（ 103），分子量小，蒸发潜热大，可以提高发动机的热效 率。甲醇与汽油的空燃比为 0.92： 1。甲醇与汽油低比例掺烧（ M15、 M30）的能耗比为1.021.05 : 1 ;高比例（M85）和全甲醇燃料与成品汽油的能耗比 为1.51.7 : 1,其动力性好。2、环保性好甲醇含氧，可以促进充分燃烧。发动机使用甲醇燃料生成

15、的有害气体比汽 油少，使用 xxM15 甲醇汽油，尾气常规排放 CO 和 HC 比国标汽油分别降低 23.2%和28.5% ; M85和M100甲醇燃料尾气排放 CO、HC和NOx比国标汽油 分别降低5070%、3050%和1020%，非常规排放的有害物质比汽油小。3、安全性好车用甲醇汽油的保守溶合期为 90 天，在此期间，按照规程储运不分层、不变质，甲醇燃料的比重比汽油高，气压比汽油小，其传导性好，发生意外事故的 可能性小。4 、适应性好汽车使用 M15、 M30 低比例掺烧甲醇汽油，不用改变发动机部件，可以单 独使用，也可以与成品汽油、与乙醇汽油混合使用或互换使用，灵活方便。甲醇燃料的输配

16、，油品经营单位可利用现有石油燃料的输配系统，在现有设备中增加一套装置，稍加改装、清洗，即可实现甲醇燃料的储运流通。5、甲醇燃料的毒性及对环境的影响比汽油小研究表明，甲醇和汽油在化学物质毒性规范中同属于中等毒性，据权威机 构调查：只要遵守操作规程，不饮用、不溅入眼中不直接长时间大量接触皮肤不 会对人体健康造成影响。和甲醇相比，汽油是由几百种不同的烃类物质组成，其 中有一些（如笨、丁二烯等）是强致癌物，甲醇则是单一化学品，其机理清楚， 不是致癌物质。美国能源部实验报告认为：甲醇毒性对水生物生态影响比汽油 小，用百分制衡量 （100 为最高毒性 ）。毒性评价为：汽油 100、乙醇 50、甲醇 30。

17、甲醇在水中降解比原油和汽油更快，甲醇在水中停留的时间以小时计，汽油则以年计，甲醇泄露到地上土壤中时，微生物会使醇的浓度迅速降低，比汽油和柴油造成的污染小、时间短6、甲醇燃料的腐蚀性目前克服甲醇燃料的腐蚀性上已具有成熟的技术和方法，在甲醇燃料、甲 醇汽车产业化示范工程运行中，近 500万辆次车使用高清洁甲醇汽油，最长行驶 20万公里，经解剖评价未出现腐蚀现象。甲醇用作汽车的燃料时有三种使用形态：A MSM20低浓度甲醇混合燃料。研究表明 ，甲醇对与之接触的某些金 属、塑料和涂料等有腐蚀作用，当长期使用M30以上的甲醇混合燃料时就应当考 虑防腐蚀问题，但在使用低浓度甲醇混合燃料时，原发动机变更不大

18、。B M50M85中等浓度甲醇混合燃料。实验证明：中等浓度甲醇混合燃料在 技术方面和经济方面都没有明显优势，因而各国都不积极采用。C M85 一 M10 0高浓度或纯甲醇燃料。这种甲醇发动机是高效率、低排 放、高性能的新型发动机，是今后发展的方向。近年来，甲醇燃料作为车用替代燃料越来越受到重视，使用甲醇燃料的汽车 开发、实验等工作取得积极成果。为全面科学评价甲醇燃料汽车技术现状、积累 甲醇汽车运行管理经验，国家工业和信息化部决定在山西省、上海市和陕西省开 展甲醇汽车试点。这是国家层面首次主导开展甲醇汽油推广试点工作，标志着甲 醇汽油推广应用被正式纳入国家战略，车用甲醇燃料推广工作将因此提速。（

19、二）甲醇燃料与传统燃料汽油及清洁能源天然气的对比分析1、经济性优势能耗比1L0.9Nm31.7L百公里耗能8L7.2Nm313.6L零售价格7.6 元/L5.4 元/Nm33.0 元 /L改装成本08000 元2000 元以出租车为例：甲醇汽车、天然气汽车与汽油车相比，分别节约32%和36%，而甲醇汽车改装成本远低于天然气汽车，甲醇汽车拥有良好的经济优势。2、安全性优势爆炸极限闪点存储方式1%-6%-50 C油箱天然气5%-15%188C高压钢瓶甲醇6%-36%12C原车油箱经综合对比，天然气车由于钢瓶压力为20Mpa，安全隐患较大，甲醇汽车安全优势明显3、环保性优势CO160%70%NO13

20、9%20%HC170%50%甲醇燃料与天然气均为清洁能源，相比传统燃料都有良好的环保性。天然气甲醇4、市场发展优势甲醇燃料、天然气的推广与传统燃料汽油相比，在终端建设上具有投资小，投资方式灵活，投资回收期短，投资风险可控等诸多优点，并在终端市场科采取灵活的销售方式，具有先天的市场发展优势。5、动力性优势汽油天然气甲醇低热值（MJ/kg）444719.5理论混合气热（MJ/kg）2.832.762.79理论空燃比（A/F）14.616.36.5汽化潜热（KJ/kg）3201088影响发动机动力性的两个主要因素是燃料的混合气热值和汽化潜热，通过以上数据可以看出，甲醇燃料混合气热值与汽油相当，而汽化

21、前热值是汽油的三倍，所以甲醇燃料汽车动力性由于改装原机或相当，而 CNG 汽车动力性则下 降。(三) 甲醇汽车改装技术介绍 甲醇汽车改装是根据国家发展甲醇燃料替代能源和甲醇汽车产业的政策而研 究开发的。使用甲醇燃料的车辆，必须加装双燃料甲醇控制器。该控制系统是在原车电路 (ECU) 和喷油器之间附加的一种专门用于燃烧甲醇 燃料的的电子装置，无需改动原车的任何部件。由转换器主版、线束、转换开关 组成。适用于点燃式发动机汽车燃烧 M85-M100 甲醇燃料的电子控制单元部件。 对采集输入的原车 ECU 信号进行计算和修正，同步改变喷油信号的脉冲宽度， 增加甲醇燃烧的动态流量，使发动机处于良好燃烧及

22、排放状态，有利于节能减 排。为了保证我国社会经济可持续发展，保证发动机燃料的供应安全，发展石 油的替代能源已成为一项紧迫的战略举措。综上所述：无论从技术，还是经济乃 至整个产业发展方面，甲醇作为车用替代燃料都是可行的。三、甲醇燃料市场突破办法、开发进度及总体目标1 、目标市场容量分析以 XX 省 XX 市为例， XX 市 7000 辆左右出租车中 2000 辆已改装为油 / 气 双燃料型汽车，剩余车辆仍在根据加气站建设情况缓慢改装中。私家车及驾培车 辆因充装天然气不便利及续航里程短等原因，对改装成油气双燃料车的兴趣不 大，而这些车辆将成为我公司甲醇燃料推广的对象，结合前期市场调研，该项业务开展

23、的市场目标如下：1 ）、 XX 集团机关车辆及员工私家车（ 2 ）、 XX 市 1 万辆左右的驾培车辆。2、车辆改装解决办法 由我公司车辆改装团队对目标市场车辆完成改装。3 、销售终端方式设定 为迅速突破市场并规避销售终端建设及经营在政策的限制，结合国内其他 地方的成功经验，甲醇燃料销售将采用批发加化工原料店铺式销售模式，由车主 自助完成燃料充装。4 、原料保障解决办法XX 能源有限公司每年生产甲醇 10 万吨，可保证该项业务持续及充足的原 料供应。5、市场突破办法及开发进度 为快速突破市场，该业务开展共分为两个阶段：A:工程示范阶段（2014年5月一2014年12月）：半年内完成 XX 集团

24、及驾校 500 台实验车辆改装，并由科研机构出具鉴定 报告；八个月内完成目标市场 2000 辆车辆改装及 2座销售网点布局。B: 大力推广阶段（ 2015 年2016 年）2015 年上半年完成车辆改装总数 5000 辆，甲醇燃料日销售量 25 吨； 2015 年下半年至 2016 年度完成车辆改装总数 2 万辆，甲醇日销售量 250 吨。6 、市场开发总目标A :销售目标：2014年实现车辆改装2000辆，日销售量10吨；2015年上半年实现车辆改装总数 5000 辆，日销售量 25 吨；下半年改装实现改装总数 1万辆，日销售量 150 吨； 2016 年实现改装车辆 1 万辆，总数 2 万

25、辆，日销售量250 吨。B :利润目标：2014年示范阶段实现利润328.5万元；2015年全年实现利润 2835 万元； 2016 年实现目标市场开发完毕，全年利润实现 8212.5 万元。四、业务开展模式选定XX 清洁能源有限公司拥有丰富的清洁能源市场推广经验，其团队在 XX 省 从事三年的天然气推广；与 XX 市出租车公司及驾校达成车辆改烧清洁能源的意 向协议，拥有良好的合作基础；拥有甲醇燃料汽车实验成果，掌握国内较领先的 改装技术。XX 能源每年产出甲醇 10 万吨，有丰富的原料，并拥有庞大的消费市场和 甲醇销售相关资质。为实现双方优势互补，解决该项业务的原料供应问题，并确保市场开拓能

26、 够迅速取得成效，鉴于双方在生物质能源开发业务上的合作关系，公司将该项业 务交由双方成立的合资公司运作完成。该项业务的开展，双方应按如下职责划分，共同努力，实现合作共赢。A: XX 能源主要职责1 、向省政府申报取得试点批复2、组织车辆改装技术团队3、组织建设原料生产基地及负责原料的生产。4、根据市场合理布局销售网点B ： XX 能源主要职责1 、负责该工程的原料供应2、负责协调甲醇燃料生产需要的用地 3、负责该工程示范阶段车辆改装的动员工作，包括营销成本的支出。4、协助销售网点的建设五、经济及社会效益分析按年产 10 万吨甲醇燃料的规模，以目前价格水平进行测算，（以下均为不 含税价）（一）生产设备1 、储罐甲醇储罐储量300立方M 储罐数量5个添加剂储罐储量50立方M储罐数量1个2、化工泵（流量50立方M/小时）数量6台4、流量计（最