甲醇柴油的研究进展
第30卷第6期现代化工
June 2010
2010年6月Modern Che m ical I ndustry
甲醇柴油的研究进展
曹建喜1
,董松祥2
,商红岩2
,徐春明
1
(1.中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;
2.中国石油大学化学化工学院,山东青岛266555)
摘要:在比较甲醇和柴油的物化特性的基础上,分析了甲醇作为柴油代用燃料的优劣势,详细综述了在柴油机上燃用甲醇的各种方式,并总结了甲醇乳化燃料的节能环保机理以及燃料配方的研究进展,同时对甲醇微乳化燃料在内燃机中的应用前景进行了探讨。
关键词:甲醇柴油;替代燃料;乳状液;微乳液;内燃机中图分类号:T Q2231121;T Q51 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2010)06-0041-05
Advances i n m ethanol 2d i esel
CAO J ian 2xi 1
,DON G S ong 2xiang 2
,SHAN G Hong 2yan 2
,XU Chun 2m ing
1
(1.State Key Laborat ory for Heavy O il Pr ocessing,China University of Petr oleu m,Beijing 102249,China;2.College of Che m istry and Che m ical Engineering,China Petr oleu m University,Q ingdao 266555,China )Abstract :I n this paper,as one kind of alternative fuel f or diesel,vari ous ways of methanol fuel fuelling in diesel engine are reviewed on the basis of comparis on of the differences of physical p r operties bet w een methanol and diesel .The advantages and disadvantages of methanol as a kind of alternative fuel f or diesel engine are als o analyzed .The research p r ogress in full f or mulati on and the mechanis m of m icr o 2e mulsified methanol in energy saving and envir on mental p r otecti on is intr oduced .I n additi on,the future app licati on p r os pects of m icr o 2e mulsified methanol fuel in diesel engine are investigated .
Key words :methanol 2diesel;alternative fuel;e mulsified liquid;m icr o 2e mulsified liquid;internal 2combusti on engine
收稿日期:2010-01-06
作者简介:曹建喜(1968-),男,博士生,副教授,研究方向为石油与天然气化工,cjx@chinafuel https://www.wendangku.net/doc/4f8130698.html, 。
近年来,随着我国经济的快速发展,石油的需求量持续增长。1993年起我国己成为石油纯进口国,2009年我国原油进口比例已超过52%。另外,我国
的汽车尾气排放已成为城市大气环境的一个主要污染源。因此,针对我国自然条件和能源资源特色,逐步改变汽车能源结构,发展汽车清洁代用燃料,在发动机上实现高效、低污染的燃烧,控制汽车发动机有害排放对我国城市大气质量带来的日趋严重的影响,已成为我国能源与环境研究中的一个十分重大和紧迫的课题。
与汽油机相比,柴油机具有热效率高、燃油经济性好、爆发压力较高、输出扭矩比较大、CO 和HC 排放量低等优点,在汽车上得到越来越广泛的应用。尽管柴油机在动力性、经济性方面有很大的优势,但在其排气中含有大量微粒,其质量浓度是汽油机的30～80倍
[1]
。这些微粒主要是由黑色含碳物质组
成,粒径小,沉降速率很低,能长期悬浮于大气中,加上其表面常吸附一层有致癌作用的多环芳烃等物质
[2]
,易被人体吸收而沉积在肺泡内,对人体健康
造成了极大危害。因此,在当前广泛使用柴油机的情况下,开发柴油机的清洁代用燃料具有很大的现
实意义。
1 柴油机的清洁代用燃料
内燃机的清洁代用燃料有氢气、沼气、液化石油气(LPG )、天然气(LNG 、CNG )、二甲醚(DME )、醇
类(甲醇、乙醇)、酯类(植物油、生物柴油)以及复合燃料、乳化燃料、燃料电池、电动汽车、混合动力汽车等
[3]
,然而,目前仅有天然气、LPG 、二甲醚、甲醇较
成功地应用于柴油机,但是需要对发动机进行参数调整或者改造。其他清洁代用燃料由于存在一些技术上或经济上的困难而未能大面积推广使用
[4]
。
目前,国际上公认最有前途的内燃机清洁代用燃料是醇类燃料。醇类燃料主要是指甲醇、乙醇,它们都具有使用、储存和运输方便的特点。醇类燃料作为柴油机的代用燃料有巨大的优越性,特别是对于环境的改善作用来说,柴油机使用醇类燃料可减少常规污染物(CO 、HC 、NO x 、P M ),尤其是颗粒物的排放量,降低烟度和致癌度
[5]
。同时,甲醇的来源
十分丰富,可从固体原料煤炭、液体原料石脑油和渣油、气体原料天然气和油田气及煤层气等中制取。
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14?
现代化工第30卷第6期
我国是富煤炭、缺油气、少再生能源的国家,预测出的全国煤炭资源总量达6000亿t,是世界上煤炭储存最丰富的国家之一,这样的国情决定了以煤为原料生产甲醇燃料是缓解我国石油供应矛盾的有效措施之一。此外,我国煤炭资源的40%含硫量比较高,使用资源丰富却闲置少用的高硫煤、焦炉气等制成二次清洁能源———甲醇来代替石油,又可谓一举多得。除了来源丰富的优势以外,甲醇在生产价格、储运以及加注等费用方面都具有很大的竞争优势[6]。因此,与其他国家相比,甲醇燃料在我国更有发展前途。
2 甲醇在柴油机上应用的优缺点
甲醇作为柴油机的替代燃料具有以下特点:①甲醇分子质量小、分子结构简单,甲醇含氧量达50%,化学当量比柴油低,C/H原子比较小,其着火极限较柴油着火极限宽,所以其燃烧速度快,有利于降低碳烟排放。②甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料-空气混合气形成较快,且比较均匀,有利于完全燃烧;后者可保证发动机在低温下工作。
③甲醇的热值虽然约为柴油的46%,但是在理论空燃比下,单位质量的甲醇-空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时,会降低进气温度,从而提高充气系数,在一定程度上可改善发动机的燃烧,提高热效率[7-8],降低进气温度也可以抑制NO
x
和碳烟的形成[9]。⑤甲醇最小着火能量较低,燃烧时火焰的传播速度较快,这些均对燃烧十分有利。
甲醇作为柴油机代用燃料除了有以上优势以外,其不利因素也是很明显的:①甲醇的十六烷值仅为3左右,比柴油低得多,其自燃温度却高达470℃,比柴油的200～220℃高得多,因此甲醇既难以压燃,也不易被点燃,自发着火的能力比较差。
②甲醇的气化潜热大,理论气化温度为-122℃,高气化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工作过程会产生不利的影响。③甲醇的热值低,不到柴油的1/2,为了保证功率输出,必须增加循环燃料供给量,加大供油系统负担。因此,在对原发动机未进行任何改造的情况下,一般不能将甲醇直接应用。④甲醇的黏度低,直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时,会造成系统磨损,甚至卡死等故障,从而影响发动机的可靠性和耐久性。此外甲醇还对有色金属、橡胶件等具有强烈的腐蚀作用。⑤由于甲醇中含有羟基(—OH),是极性物质,所以甲醇和柴油混合比较困难。不论是依靠压力混合,还是加入一定量的助溶剂,都不能保证甲醇和柴油的均匀混合。混合燃料易分层,稳定性较差。⑥甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、醛、酮等非常规排放物,特别是醛类的排放量会大大高出常规发动机,这些物质对人类和环境构成了威胁,很容易带来二次污染。
3 甲醇柴油乳化燃料
对甲醇柴油燃料的研究主要集中在两方面:一是基础理论的研究,较为集中的是甲醇柴油稳定性、各种添加剂的研制,如稳定剂、十六烷值增进剂、黏度调节剂、防锈剂等,该部分研究的报告主要以专利形式出现。要获得稳定甲醇柴油混合燃料,通常采取的方式是在其中加入各种表面活性剂、助表面活性剂以及其他油品功能剂等制备成稳定的微乳液或乳状液。二是应用研究,即乳化燃料的燃烧情况以及发动机的技术改造等。乳化燃料的燃烧动力性、燃烧过程、排放特性、水和醇对机件的腐蚀、溶胀,以及乳化燃料燃烧机理等均是研究者关心的问题。311 甲醇-柴油的节能、环保机理
31111 节能机理
乳化油作为燃料,在节能方面目前公认的机理为微爆理论[10-11]。①微爆作用,对于油包水型的微乳液,由于甲醇的沸点低于燃油沸点(130℃以上),当油表面燃烧时,内部甲醇受热并气化,体积急剧膨胀,产生的巨大压力使油滴爆破,油滴进一步微粒化,形成“二次雾化”,柴油和空气的接触面积大幅度增加,提高了燃烧效率,达到节能的效果。②加速燃烧反应,甲醇在气化过程中,分子中的—OH基活性大大增强,一氧化碳尽可能完全燃烧。相当于“水煤气反应”,从而加速燃油裂解所形成焦炭的燃烧,抑制了烟尘的生成。
31112 环保机理
一般柴油机中产生碳氢化合物的主要原因是混合不均匀及燃烧不良所致。一氧化碳是一种不完全燃烧产物,生成柴油机碳烟,概括地说是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。乳化柴油能发生“二次雾化”,其雾化质量是任何柴油机喷嘴都难以达到的,它使柴油分子与高温空气的混合更均匀,燃烧环境的改善能显著减少烟尘排放。同时,乳化燃料能够抑制NO
x
的生成[12]。根据捷里道维奇机理,
NO
x
生成速度为:
d[NO
x
]/d t=A×exp[-E/R T]×[N2]×[O2]1/2
可见无论在内燃机或是在其他燃烧装置上,
?
2
4
?
2010年6月曹建喜等:甲醇柴油的研究进展
NO
x
生成量与反应温度呈指数关系增加,如果空燃
比高,燃烧强度大,反应温度高,停留时间长,NO
x
则
急剧增加。燃烧乳化油时,由于气化、产生微爆均需
吸热,由此可降低气缸工作温度,防止燃烧焰局部高
温,缩短燃烧时间,而且甲醇柴油燃烧改善了空、燃
混合比例,可以用较小的过量空气系数,即N
2、O
2
浓度大幅度降低,从而显著降低NO
x
的生成,抑制
NO
x
对环境的污染。
312 普通甲醇柴油乳化燃料的研究进展
传统的甲醇-柴油燃料,以柴油为主要原料,在表面活性剂和助溶剂的作用下,加入一定比例的甲醇,得到均质的白色或黄色乳状液,此项技术在国外起步较早,至今已取得较大进展。
德士古(Texaco)有限公司[13]所发明的油包水添加剂包括3个部分:溶于油的主添加剂A、溶于水的主添加剂B、溶于水的辅助添加剂C。A主要是二甘醇脂肪酸酯、多元醇的一元或二元酸酯、多元醇的烷氧化一、二、三元或多元酸酯类物质;B主要是聚烷醇胺的脂肪酸盐、胺盐、季铵盐、聚乙氧化的酚、酯、脂肪胺、脂肪醇、脂肪酰胺、脂肪酸类物质;C主要是脂肪二醇、脂肪酰胺、烷醇胺、聚胺、脂肪醛类物质。另外,利用了Griffin创立的HLB理论来计算混合表面活性剂的HLB值,并总结了适合油包水的合适HLB值。
燃油系统(Fuel Syste m)公司[14]对掺醇柴油乳化所用的添加剂有较为详细的说明,并研究了掺醇柴油在添加剂作用下的温度和时间稳定性,配成的W/O型乳化液能在-24℃,至少在-4℃下敞口放置一夜仍可保持稳定。所用的物质主要是:脂肪酸、烷基
酚与环氧乙烷的缩合产物RC
6H4O(CH2CH2O)
n
H,脂
肪酸与环氧乙烷的缩合产物RCO(OCH
2CH2)
n
OH,
R(OCH2CH2)
n
OH,多元醇与长链饱和或不饱和脂
肪酸的缩合产物HOCH
2(CHOH)
n
CH2OCOR,多元
醇与长链饱和或不饱和脂肪酸及环氧乙烷的缩合产
物H(OCH
2CH2)
n
OCH2COR。
英国帝国化学(I m perial Che m ical I ndustries)公司[15]介绍了由2种组分组成、用于乳化甲醇/乙醇碳氢燃料的共聚体物质。其中之一是(A—C OO)—B,这里A是RC O[OCH(R1)(R2)n O]p OC(R1)(R2)n COOH; B是:当n=2时,为H[OCH(R3)CH2]q OC(R3)2 CH2OH;当n>2时,为R{[OC(R3)CH2]r OH}。其
中R是烃基,R
1是氢或烃基,R
2
是二价的烃基,n=
0或1,p是0～200的一个值,R3是C1～3的烷基,q 是10～500的一个值,r=1～500。另一种是酰胺,由长链脂肪族羧酸和脂肪胺反应制得。该添加剂的用量较少,一般是1%左右,甲醇/乙醇的量为20%,其余的为液态烃燃料(柴油),能形成较稳定的醇类燃料。
英国I nterfacial技术公司[16]给出了一种稳定澄清的掺醇柴油燃料,所用的添加剂包含有氮的给予体和携带体,其中氮的给予体可以是胺、酸胺、三唑等;携带体可以是至少含有12个碳原子的乙氧化脂肪酸,脂肪酸主要是油酸、月桂酸等,乙氧化程度在5～8,还包括正丁醇作共溶剂。所制得的乳化液在-10～90℃下能保持稳定,但并未说明所得乳化液能稳定多长时间。这种混合燃料能减少废气排放,不会降低功率和所产生的扭矩。
由于我国能源问题的凸显,甲醇柴油的研究发展迅速。近几年来,已开发出许多甲醇柴油配方,有多项科研成果和发明专利产生,并正在向实用化和市场化的方向前进。例如楚宜民[17]研制的甲醇/柴油混合燃料,在柴油机结构不变的情况下,把甲醇、柴油、OP乳化剂、其他助剂按体积比15∶80∶215∶215混合,混合燃料平均节油率达915%,在中、高负荷下平均节油率达1214%。在中、高负荷范围内燃用混合燃料的烟度均低于燃用柴油时的烟度,下降达2516%,NO
x
的排放值显著降低。崔天豪[18]加入5%～10%的基础油如碳十二和蓖麻油为助剂,使得加入甲醇的比例最高可达到50%以上。山东理工大学的王延遐、刘永启[19]研究了乳化剂含量、乳化工艺、乳化时间以及含水量对乳状液形成及其稳定性的影响。结果表明,随着搅拌时间的增加,配制的乳化液稳定性提高,但到某一值后,增加的幅度较小。当乳化剂含量比较少时,随着乳化剂含量的增加,乳化液的稳定时间相应增长。但当乳化剂含量达到一定值后,再随着乳化剂含量的增加,乳化液的稳定时间反而下降。用机械搅拌法既可制备柴油-甲醇-水复合乳化液,也可制备柴油-甲醇(无水)乳化液,但柴油-甲醇(无水)乳化液不含水时稳定时间很短,几乎不能稳定,制备柴油-甲醇-水复合乳化液所需的搅拌时间短,配制的乳化液稳定时间长。吴楚等[20]经实验得出复合表面活性剂的HLB值在218～313时,制得的甲醇柴油乳状液稳定性最好。同时水的存在对柴油-甲醇乳化液分层时间影响很大,当含水量较小时,随含水量的增大,分层时间迅速延长,乳化液变得更加稳定。当甲醇含量占甲醇/水溶液的60%左右时,柴油-醇-水三元乳化燃料分层时间最长,即在乳化燃料中加入一定比例的水有
?
3
4
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现代化工第30卷第6期
利于提高柴油-醇乳化燃料的稳定性。
313 甲醇柴油微乳燃料的国内外研究进展及其发展趋势
目前,甲醇-柴油乳化燃料在开发、生产和应用仍存在一些有待攻克的技术问题[21]。对甲醇柴油乳化燃料而言,目前比较突出的问题是稳定性尚未解决。柴油乳状液颗粒较大,不稳定,容易发生分层。乳化液第一次点火发动后,剩余在油缸中的油一旦发生分层,就会导致再次发动困难。同时由于这种乳浊液稳定时间短,很容易分层。要延长其稳定时间,就要增加乳化剂的用量,而乳化剂的价格通常比较昂贵,这就造成乳化柴油的成本较高,降低了乳化柴油的实用价值。甲醇柴油微乳燃料是由柴油、甲醇或水、表面活性剂、助表面活性剂组成,其粒径为10～100n m。与乳化燃油相比,微乳燃油有如下优点:①黏度适中,微乳燃油的黏度与未掺水燃油黏度相差不大。而乳化燃油为了延长稳定储存的时间,有时要加入增黏剂,达到稳定目的,这样不利于燃油雾化,影响内燃机点火效率。②长期稳定,微乳液是一种热力学稳定体系,能自发形成,粒径小,可达到长期稳定。③制备简单,由于微乳液可自发形成,因此无需强力搅拌,而乳状液通常对乳化装置的要求较为严格。④微乳燃油燃烧效率高。微乳油节油率为5%～15%,排气温度降低20%～60%,烟度降低40%～77%,氮氧化合物和一氧化碳排放量约为一般汽油的25%,在节能、环保和经济效益上都有较可观的效果[22-24]。
Marelli[25]将柴油、甲醇/水、蔬菜油和亲酯性乳化剂失水山梨醇乙氧基单油酸(HLB=4～6)、亲水性复配乳化剂(HLB=12)在40～50℃混合,得到一种可用于柴油机的微乳化甲醇柴油。Genova等[26]研究了一种以糖酯为乳化剂、二元醇为助剂制成的油包水微乳柴油。Hazbun[27]用甲醇(或水)/叔丁醇、部分或完全中和的阴离子表面活性剂(如E mer2 s ol315)制备了Phili p s D22柴油微乳液,在-10～70℃稳定。Schon[28]以脂肪酸、乙醇胺、甲醇、氨制备了柴油微乳液,它能在较宽的温度范围内保持相稳定性。
在国内,李宇翔[29]公布了一种节能环保的甲醇/柴油配制方法:以柴油45%～75%(质量分数,下同)、甲醇12%～25%、碳十二2%～8%、硝酸乙酯3%～12%、蓖麻油5%～20%的配比组成,其中碳十二为助溶剂、硝酸乙酯为点火提高剂、蓖麻油为闪点提高剂,此甲醇/柴油在常温、常压下配制,没有“三废”污染,成本低,工艺简单。这种环保节能甲醇/柴油既可单独使用,也可与柴油混合使用,型号可达0#～35#。北京华阳禾生能源技术发展有限公司[30]将柴油、质量分数为99%以上的甲醇、活性剂和200#溶剂油或260#溶剂油制备了甲醇柴油微乳液。该甲醇/柴油所用柴油质量分数不超过60%,所占比重低,且能和甲醇完全互溶,溶解速度快;无需改变车辆任何结构和零部件,可以直接供柴油机使用,且其热值高、油耗低,尾气排放中碳氧化合物少;该甲醇/柴油的配制工艺简单,生产成本低、可以有效地节约不可再生石油资源。陈林和蓝鸿泽[31]创新性地采用浓茶水为助溶剂,按甲醇l%～35% (质量分数、下同)、柴油61%～80%、甲基叔丁基醚2%～5%、植物油酸1%～5%、浓茶水l%～2%、正己烷012%～015%、异丙醇013%～015%、叔丁醇0125%～016%,在常温、常压下将其搅拌混合均匀即可。它长期储存不分层,互溶性好;经在柴油机动车辆上试用表明:它与使用相同标号的纯国标柴油对比,100km耗油量节约5%～10%(质量);排放尾气无黑烟,一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物等有害物的含量大幅度下降;燃料对油路中的金属件、橡塑件不存在腐蚀和溶胀问题;配制简单,产品热值高、成本低,既能节省耗油量和有害物质的排放,又能克服现有的甲醇/柴油在使用时遇到的腐蚀性、溶胀性和动力性差等弊端。
4 结语
为缓解能源危机问题,人们把寻找汽车代用燃料视为紧迫任务之一。经专家长期探索,目前认为最有希望的汽车代用燃料是甲醇燃料,甲醇是现今唯一可以用煤及天然气等作原料的大规模生产的经济的液体燃料,生产工艺成熟,储存使用方便。我国缺油少气,煤炭和伴生与衍生碳氢气体资源相对丰富,是替代石油的可靠资源。甲醇燃料适合我国的燃料发展,对人体健康和生态环境安全已具有一定的生产和使用经验,综合成本低。未来甲醇柴油燃料的发展趋势主要是:
(1)选择合适的高效表面活性剂,能使甲醇和柴油在任意比例下互溶,制备出澄清、透明、稳定的微乳化柴油。
(2)针对甲醇柴油燃料的闪点低、十六烷值低、润滑性差、腐蚀金属和橡胶部件溶胀等问题进行系统研究,寻求解决方法。
(3)从甲醇柴油应用方面看,甲醇-柴油需要寻
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4
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2010年6月曹建喜等:甲醇柴油的研究进展
找到正确的市场定位,不仅可以用于工业锅炉、内燃机燃油,对于热量、设备要求不高的产业,如餐饮业等,也适用于采用甲醇比例大、发热量较低的甲醇柴油,研制能够满足生产、生活各方面需要的一系列的甲醇柴油,将是该市场成熟的标志之一。
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6台Rose mount 无线差压变送器监控工厂内3个反应器中的冷却水流量,这些设备与一个安装在离最远变送器约800英尺的智能无线网关进行实时通信。先前,公司只能依靠员工每天来回记录现场的仪表读数据进行数据收集,这样的数据有时并不精确。当仪表遭到恶劣环境腐蚀时,Syngenta公司急需寻求一种经济且易于实施的方案将现场的实时数据传送到控制室。
智能无线网络可直接将检测信息传送到工厂的DeltaV T M数字自动化系统,节省了操作员来回记录数据的费用。同时,公司使用艾默生AM S T M设备管理组合中的智能维护软件轻松管理这些新设备,除此之外,还能帮助技术员实现设备配置、实施诊断检查和报警监测。
无线设备的安装和调试在一个层层密布着管道和
设备的区域中进行,只用了48h,与有线方案相比,安装
费用节省了6000美元。
“我们很欣赏智能无线方案提供的自组织网络”, Gauthie说,“虽然许多变送器安装在管道之间或在反应
器的背面,然而,所有的变送器都能正常工作。我们没
有遇到任何变送器之间及与网关之间的通信问题”。
通过智能无线方案获得生产收益后,Syngenta公司
打算进一步扩充无线网络的使用范围。
除了已经为先正达公司提供的智能无线解决方案,
艾默生还提供各种无线现场仪表和工厂运行设备,包括Fisher阀位监测器、Rose mount分析仪和机械设备状态管
理设备以及与AMS Suite预测维护软件、Delta V数字自
动化系统和S martStart T M服务连接的本地无线接口。
S mart W ireless是艾默生Plant W eb数字工厂结构的延伸。(马)
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车用甲醇柴油配方
For personal use only in study and research; not for commercial use 天德牌车用甲醇柴油调配技术要求及工艺流程 一、技术要求： 1、国标、非标柴油均可调配甲醇柴油使用。 2、甲醇要求纯度在99.5%以上含量，国标一级产品。 3、容器要干净，配制前请将容器内部用甲醇清洗干净。 二、调配甲醇柴油在不同温度下助溶剂的加入量应按如下比例调整： 1、在气温5℃以上将天德助溶剂的加入量占总量20%； 2、在－8℃至5℃将天德助溶剂的加入量占总量22%； 3、在－8℃以下将天德助溶剂的加入量需占总量25%。 三、调配工艺： 1、按照体积比，首先用15%甲醇与20%助溶剂搅拌清澈透明，搅拌均匀后为半成品（变性甲醇）； 2、将35%的变性甲醇兑入65%的柴油中，搅拌均后为成品甲醇柴油； 产品特点： 1、品质优良：配制好的成品甲醇柴油外观清澈透亮柴油色（浅黄色），无刺激味，黏度、密度指标都符合标准。 2、稳定性好：成品甲醇柴油可保证四个月内不分层，不乳化，不浑浊，不沉淀，不变色，质地均匀透亮。 3、无限互溶：成品甲醇柴油可以达到和其他国标柴油、非标柴油任意比例混配互溶，不分层，不乳化，不变色。 4、抗水性好：甲醇柴油遇水静止状态下油水分离，不乳白，清澈透亮，其状态与国标柴油遇水状态无异，运动状态静止后油水分离。 4、市场可操作性强 在市场操作过程中可以将甲醇和助溶剂单独调配，成为淡黄色清澈透亮半成品油液（变性甲醇），这种调配后的半成品可以单独存放，后期再进行成品配制，也可以直接与柴油按照比例勾兑，配制成为甲醇柴油。 5、适用范围广 甲醇柴油检测指标十六烷值，热值，冷滤点均接近柴油标准，可替代柴油适用于柴油内燃机，工业锅炉，电厂等领域。 注意事项： 1、每次大量调配前须先做小样试验，试验成功后，可按照比例进行大量配制。 2、大量调配必须把油罐内部清洗干净［包括加油站］，否则直接影响调配质量。
甲醇与柴油的混合
甲醇与柴油的混合 关键词：甲醇柴油内燃机 甲醇汽油 甲醇汽油配方:甲醇10%-60%,乙醇3%-30%,汽油50%-85%,异丁醇1.5%-5%,叔丁醇1%-3.5%,另外可以适量加些二茂铁，此种汽油可以与市售任何汽油混用，无铜片腐蚀，高温不气阻，标号可达125号及以上． 阿拉丁等其他牌子里面含了二茂铁，航空煤油、锰这种严禁使用的80年代的材料，会造成拉缸，积碳的严重后果。 甲醇作为燃料的能源利用形式主要有以下途径： ——汽油掺烧甲醇。汽油掺烧甲醇在国际上已有应用技术，我国四川部分地区有较长期的甲醇和汽油掺烧应用，掺烧比例约为3％～5％的甲醇。“七五”期间，原国家科委在山西省曾组织较大规模的甲醇汽油掺烧试验示范，掺烧比例为15％～25％的甲醇。试验和应用实践表明，低比例掺烧甲醇。（3％～5％）和纯汽油燃料相比，发动机未做任何变动而工况和性能不受任何影响；15％～25％甲醇和汽油掺烧后，应对发动机系统适当予以调整。——甲醇燃料（M85以上）。通过国家甲醇汽车示范工程50部甲醇中巴客车的试验示范，在甲醇汽车制造、发动机技术、燃料贮存和运输、燃料配制、加注、车辆特殊技术与维修、监测及数据分析、营运管理等多方面取得了初步的经验和成果，可资推广借鉴。如果甲醇燃料汽车能在近期实现灵活燃料化，即可使用汽油与甲醇任何比例混合的燃料，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，便可加快普及推广甲醇汽车的进程。——甲醇裂解。目前，甲醇裂解在汽车上的应用有两种形式，一种是利用催化剂裂解，另一种是等离子体裂解。甲醇裂解后成为H2＋CO气体直接进入气缸燃烧，其燃烧特征是燃烧温度低和在贫氧下能够充分燃烧，因此，可达到较好的环保效果，油耗有不同程度的降低。目前，以催化剂裂解形式的甲醇汽车已在云南和北京的两个科技企业研制出来并有实际应用；中科院山西煤化所也开发出等离子体甲醇裂解技术；中科院山西煤化所和山西佳新能源化工实业有限公司联合改装昌河牌微型车和492型化油器甲醇车将于今年底投入运行。——甲醇燃料的间接应用：二甲醚燃料和MTBE的应用。二甲醚被认为是最有应用前景的柴油机替代燃料，可以首先在城市公交车辆、城市内使用的轻型车及载重车或城市出租车上使用。此外，二甲醚还可替代液化石油气作为炊事燃料使用。 MTBE是甲醇和异丁烯的合成产品，主要是代替四乙基铅作抗爆剂。随着环保对汽油无铅化要求的提高，以甲醇为原料，制造汽油添加剂MTBE的需求量将会有所增加。同时MTBE 还可作为中比例甲醇和汽油混合掺烧防止燃料分层助溶剂来使用。 ——燃料电池。燃料电池FC是燃料通过电化学作用，直接变成电能的电化学连续反应装置，可用于驱动电动汽车和发电。德国戴姆勒奔驰汽车公司和美国福特汽车公司已生产出甲醇燃料电池汽车样车，并宣称在2004年将实现商品化。在今年6月举办的北京国际汽车展览会上，日本丰田公司和本田公司也展出了甲醇燃料电池汽车样车。预计，燃料电池汽车有望成为未来汽车的发展模式，甲醇燃料有望成为燃料电池汽车的主要燃料之一。 总之，甲醇燃料作为能源产品的洁净利用，已有较长期的应用实践，并有很好的应用前瞻性，初期的应用市场已逐渐形成，为建立以甲醇能源利用为中心的新一代煤化工发展创造了必要的市场条件。甲醇燃料作为洁净能源产品，它的推广应用既符合国家能源政策和可持续发展战略原则，又符合能源方向。
柴油_生物柴油混合燃料互溶性与溶胀性研究
柴油-生物柴油混合燃料互溶性与溶胀性研究 魏秋兰 (陕西交通职业技术学院,陕西西安710018) 摘要:柴油-生物柴油混合燃料的互溶性与燃烧性能密切相关,其溶胀性是燃料腐蚀性的主要性能之一;研究温度对生物柴油与石化柴油混合燃料互溶性的影响以及掺混比例对橡胶件溶 胀性能的影响具有重要意义。文中说明了柴油-生物柴油混合燃料的配制方法,分析了温度、时 间及掺混比例对其互溶性和溶胀性的影响。 关键词:汽车;生物柴油;石化柴油;混合燃料;互溶性;溶胀性 中图分类号:U473.1文献标识码:A文章编号:1671-2668(2008)05-0011-02 近来年,生物柴油在国际上引起了人们的特别关注。它是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等为原料,与醇类(甲醇、乙醇)经改性反应制成的脂肪酸单酯,包括脂肪酸甲酯、乙酯或丙酯等,供柴油机使用。大力发展生物柴油对经济的可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制由汽车尾气引起的城市大气污染具有重要意义。 由于纯粹燃烧生物柴油受到原料供应的限制,需要与石化柴油按不同比例混合燃烧。张恬等认为生物柴油与石化柴油可以以任意比例混合,但是没有考虑温度的影响。生物柴油与石化柴油的化学性质相似,但是如果互溶性差、燃烧性能不同、不能同步燃烧,会出现动力小、爆震、油耗大、燃烧不充分等情况。而互溶程度又随温度的变化而变化,所以研究生物柴油与石化柴油在不同环境温度下的互溶性很有必要。 另外,发动机燃料供应系统中许多部件都是由橡胶、塑料制成的。燃料中的酸性成分可能会对某些橡胶和塑料部件产生一定的腐蚀、溶胀作用。塑料制品会溶胀、变粘,橡胶制品会发生溶胀、变硬、变脆或软化等现象,垫片会逐渐软化而导致漏油。生物柴油属于有机物的一种,故其与石化柴油的混合燃料会对常用的汽车供油系中非金属零件(如油封、垫圈等)产生一定的溶胀作用,使其硬度下降、质地软化、龟裂,进而失效。所以有必要进行混合燃料溶胀性实验,以检验生物柴油对橡胶和塑料部件是否有腐蚀、溶胀作用。 1混合燃料的配制与测试方法 本研究采用常规的商业柴油(10#和0#柴油)和以大豆为原料生产的生物柴油。实验中生物柴油分别与10#和0#柴油按体积比例掺混,如BD30表示生物柴油的体积占30%,石化柴油占70%。确定的掺混比例为BD0、BD5、BD10、BD15、BD20、BD25、BD30、BD50、BD80和BD100。实验仪器主要有BCD-153T、实验用精密冰箱和ZH12-328TGA分析天平。 互溶性的实验方法是把按比例准备好的油样混合均匀,分别取50m L置于干净透明的试管中,并将试管放置于可控温冰柜中,在不同温度下静置,仔细观察,详细记录试管中液体的流动性、颜色和互溶等情况。 溶胀性实验时,将汽车中常用的橡胶件分别浸泡在密封的BD0、BD30、BD50和BD100油样中,隔天用电子分析天平称量非金属件的质量,观察时间为1个月。实验前,清洗、测量橡胶件,记录其原始尺寸、观察其原始形状、确认其材料,然后继续分别放入原油样中密封浸泡,隔天称量时观察瓶底是否有沉积物,也可以此作为橡胶件老化的证据。 2温度对混合燃料互溶性的影响 不同比例10#和0#柴油与生物柴油混合燃料的互溶温度实验结果如图1、2所示。 本实验油样中没有添加助溶剂,在图1中,掺混比小于50%时,生物柴油是溶质,10#柴油是溶剂,温度增大,生物柴油在10#柴油中的溶解度越大,混合燃料的互溶性越好;掺混比大于50%时,生物柴油是溶剂,10#柴油是溶质,温度增大,10#柴油在生物柴油中的溶解度越大,混合燃料的互溶性越好。生物柴油与10#石化柴油的互溶温度随着掺混比例 11 公路与汽运 总第128期H ighw ay s&A utomotive A p p lications
生物柴油的现状与发展前景
生物柴油的现状与发展前景 柴油作为一种重要的石油连炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。 目前世界每年新车产量大约5 000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中害物质的排放量，美国、欧洲和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准即”世界燃油规范”Ⅲ类标准。柴油”世界燃油规范”Ⅱ类、Ⅲ类标准（见表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ类标准在目前基础上，提出了芳烃含量的限制，对硫含量、十六烷值等提出了更高的标准，Ⅲ类标准则在各项指标上比Ⅱ类标准都有更严格的规定。 随着我国汽车拥有量的急剧上升，大量的燃油被消耗，汽车尾气中污染物的排放量越来越大，汽车尾气已成为我国大气污染重要的原因。为保护环境，改善大气质量，我国国家质量技术监督局最近颁布了柴油机排放控制新标准（见表3）。新标准采用了联合国欧洲经济委员会汽车排放法规体系，使我国对新柴油机车的排放要求达到欧洲20世纪90年代初期的水平。 我国目前的车用无铅汽油和柴油标准介于世界燃油规范Ⅰ类油和Ⅱ类油水平之间，要满足汽车达到欧洲Ⅰ类排放标准都困难，更无法满足入世及举办奥运会的要求。为此，中国石化集团公司要求在清洁油品生产方面作出更大努力，以满足国家标准的要求。 炼油企业为了向市场提供清洁油品使燃烧柴油尾气排放达到标准要求，需要采取
生物柴油的研究进展
中国生物工程杂志 Chi n a B i o techno l o gy ,2006,26(11):87~90 生物柴油的研究进展 沈 1,2 迟晓元 1,2 杨庆利 1,2 赵宗保3 张 卫3 秦 松 1* (1中国科学院海洋研究所 青岛 266071 2中国科学院研究生院 北京 100049) (3中国科学院大连化学物理研究所 大连 116023) 摘要 生物柴油是重要的新型可再生能源。阐述了生物柴油的主要特性及其对环境保护、能源安全、农业生产的意义。由于我国耕地有限,所以完全效仿国外的模式不符合我国的国情。并且原料油成本过高一直是制约生物柴油产业化发展的瓶颈,所以我国应该对生物柴油原料进行多方面研究。因此就生物柴油原料展开了详细地分析,并展望了我国生物柴油的发展前景。关键词 生物柴油 可再生能源 原料 前景 中图分类号 Q819 收稿日期:2006 08 17 修回日期:2006 09 22*通讯作者,电子信箱:sqi n@m s .qd i o .ac .cn 随着经济的迅速发展,全球性的能源短缺及环境污染问题日趋严重 [1] 。我国人均化石资源贮量十分有 限,但能源需求量却与日俱增。开发和利用立足于本国的可再生能源,是保障我国社会经济可持续发展的重大战略措施之一。 生物柴油是一种清洁的可再生能源,其化学成分主要为长链脂肪酸的甲酯或乙酯。生物柴油一般是采用可再生的油脂资源(如动物、植物或微生物油脂,以及餐饮废油等)经过酯化或转酯化工艺制得的、是性质与普通柴油非常相似的液体燃油[2,3] 。作为一种极具 潜力的化石能源替代品,生物柴油的开发和应用正受 到世界各国的普遍重视[4] 。 1 生物柴油的特性及开发意义 1.1 生物柴油的特性和对环境保护的意义 与传统柴油相比,生物柴油具有环境友好、润滑性能好、储运安全、抗爆性好和燃烧充分等优良性能,还具有能量密度高、可再生、易生物降解以及含硫量低等特点 [5] 。生物柴油中硫含量极少,可大大减少含硫物 质的污染问题,又因其含氧量高,一氧化碳的排放量约为普通柴油的10%,二氧化碳的排放量远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳,可以很大程度缓解与改善目前全球面临的温室效应。使用生物柴油所产生的 尾气中有毒有机物的排放量仅为普通柴油的10%,颗粒物为20%,且生物柴油本身的生物降解率高达95%以上,加之其燃点为150 左右,比普通柴油在使用、运输、处理和储藏方面都更加安全 [6~8] 。目前各国大多 使用20%生物柴油与80%石油柴油混配,这种混配的燃油适用于任何柴油发动机,并能直接利用现有的油品储存、运输和分销设施。 1.2 生物柴油对我国能源安全的意义 能源安全就是实现一个国家或地区国民经济持续发展和社会进步所必需的能源保障。我国现有的能源远远不能满足国民经济的快速发展和可持续发展,为了改善能源危机现状,必须尽快寻找新的能源来源,生物质是可再生资源,利用生物质生产生物柴油,可以保证能源的稳定供应。我国人均占有可开采石油资源十分贫乏,大约只有世界平均水平的12% [9] ,但能源的需 求总量却增势强劲,是石油净进口国。生物柴油属于可再生能源的一种,更重要的是其来源具有稳定性,因而可长期缓解对化石资源的依赖,并保障社会和经济的可持续发展。 1.3 生物柴油对我国农业生产的意义 生物柴油的原料来源极其广泛。在我国与农业生产直接相关的主要包括各种植物油脂和微生物油脂的获得。广大农民可以通过种植木本油料植物或油料作物为生产生物柴油提供丰富的可再生原料,或者通过微生物发酵法利用和转化各种农林废弃木质纤维素原材料获取微生物油脂等 [10] 。这不仅能改善油料作物的
人造柴油生产技术
人造柴油生产技术 一：人造柴油（附人造水油混合柴油），又名（人工合成柴油）Artigicial diesel oil 1: 性状：人造柴油或人造水油混合柴油是含有许多碳氢化合物的混合物。经柴油机长期运行试验，其各项性能指标如最大输出功率，最大输出扭矩，耗油量，操作性能等与纯柴油一样，且烟尘减少，对机件无腐蚀，无磨损，人造柴油成本远比纯柴油低。 2：参考质量标准（摘自企业标准） 指标名称指标 0号人造柴油 10号人造柴油 十六烷值〉 40 45 凝点（c）< 0 -10
运动粘度（平方米/s） (2-8)x10-6 (2- 8)x10-6 注：0号人造柴油相当于0号柴油。10号 人造柴油相当于10号柴油。 3：用途及使用方法： 人造柴油或人造水油混合柴油主要用作柴 油机车，拖拉机及各种高速柴油机的燃料，使用时不需改动柴油机体。0号人造柴油适用于全国各地去4-10月使用（气温较高时）。10号人造柴油适用于长城以南各地 区冬季使用（寒冷时）。 二:0号人造柴油的配制方法： 1：配方： 配方一：精焦油:57%-59.1% 煤油:40%-42.9% 烧碱:0.1%
配方二：甲醇:80% 汽油:5% 磺化油:14.9% 磷酸氢二钠:0.1%（也可用氢氧化钠0.1%） 配方三：重苯(三甲苯):55%-60% 煤 油:40%-44.9% 烧碱:0.1% 2：具体操作：按上述配方之一用计量表将 原料分别计量，以泵打入罐中至3/4左右 容积后停止打入原料，然后用泵将混合料 抽出来再从罐顶送入。如此循环10-20min，在倒入另一只油桶内，静置沉降0.5-1小时，用过滤筛过滤后，取样检验，如检验发现 油的粘度不合格，可适当调整配方用料量（如配方二：增加磺化油量等）；如启动 试验发生柴油机发动困难时，则油中应加 引发剂（如配方之一煤油）；如易发动， 有爆鸣声时则应减少引发剂。经检验的合 格品即为成品。可装桶或送入储罐。这种
2020年(生物科技行业)中国生物柴油产业发展分析
（生物科技行业）中国生物柴油产业发展分析
中国生物柴油产业发展分析 近年来，中国经济飞速发展，带动能源需求迅速上升，原油和成品油进口量增幅也屡创新高，能源问题成为最受关注的热点问题。开发可再生替代能源是缓解能源供应危机的有效办法，目前在中国，生物乙醇和生物柴油的发展最为迅速，近俩年中国已形成近10万t／a生物柴油产能，有海南正和、福建卓越和四川古杉3家规模比较大的生产厂，小规模生产厂数量也很多。生物柴油在中国已经进入迅速发展期，探索适合中国实际情况的发展战略，具有非常重要的意义。 1欧美生物柴油产业发展模式不符合中国实际情况 目前，欧美发达国家大多以菜籽油、大豆油、芥末籽油等优质原料生产生物柴油，有少数报道日本和德国等国家用煎炸废油及牛油为原料生产生物柴油。工艺多采用均相碱性催化剂进行酯交换，分离副产品甘油后，得到生物柴油。由于种植油菜、大豆等作物需要大量的土地，欧美地区人口少，有丰富的土地资源，发展生物柴油产业的目的之壹是激活农业，而中国人口多，土地资源相对稀缺，政府首先要保证足够的食物供应。因此，中国不可能利用大量的耕地来种植油料作物。同时，中国也不可能进口大量的大豆油、菜籽油来生产生物柴油。20 04年我国进口大豆2023万t、油菜籽47万t；进口大豆油252万t，出口1.9万t，净进口250.1万t；进口菜籽油35.3万t，出口约0.5万t，净进口34.8万t；棕榈油239万t，合计进口食用油524万多t；总折合油当量1074.9万t，扣除出口折合油当量30万t，净进口1025万t。2004年油脂总消费量约为1700万t左右。在食用油方面进口比例已经很高。另壹方面，以油菜籽、大豆为原料生产生物柴
生物质乙醇技术以及发展前景
生物质乙醇技术 随着全球变暖、化石能源日渐消耗等，引发了人们对新型、可再生能源的深刻思考。如巴西、美国、中国等国正积极开发、利用生物质燃料乙醇生产技术。但如果一如既往以大量粮食生产燃料乙醇势必和人“争食”、“争地”，造成人类生存隐患，走“非粮”路线是大势所趋。其中，纤维素地球贮量丰富，其能量来自太阳，通过光合作用固定下来，取之不尽，用之不竭，各国正如火如荼地进行着相关研究。 乙醇的结构简式为C2H5OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发 的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙 醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常 用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。 一生物质能源的发展前景 随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。根据我国的可持续发展战略，生物质能源的发展具有良好的发展前景。 二生物质能源的介绍 2.1生物质 生物质( biomass，生态学中常译为生物量)是在讨论生物能源( bioenergy) 时常用的一个术语,指地球上所有活的和死的生物物质以及新陈代谢产物的总 称。具体来说,生物质资源( biomass resources)包括:所有动物和植物及其排泄
中国生物柴油产业发展分析
中国生物柴油产业发展分析 近年来，中国经济飞速发展，带动能源需求迅速上升，原油和成品油进口量增幅也屡创新高，能源问题成为最受关注的热点问题。开发可再生替代能源是缓解能源供应危机的有效办法，目前在中国，生物乙醇和生物柴油的发展最为迅速，近两年中国已形成近10万t／a生物柴油产能，有海南正和、福建卓越和四川古杉3家规模比较大的生产厂，小规模生产厂数量也很多。生物柴油在中国已经进入迅速发展期，探索适合中国实际情况的发展战略，具有非常重要的意义。 1 欧美生物柴油产业发展模式不符合中国实际情况 目前，欧美发达国家大多以菜籽油、大豆油、芥末籽油等优质原料生产生物柴油，有少数报道日本和德国等国家用煎炸废油及牛油为原料生产生物柴油。工艺多采用均相碱性催化剂进行酯交换，分离副产品甘油后，得到生物柴油。由于种植油菜、大豆等作物需要大量的土地，欧美地区人口少，有丰富的土地资源，发展生物柴油产业的目的之一是激活农业，而中国人口多，土地资源相对稀缺，政府首先要保证足够的食物供应。因此，中国不可能利用大量的耕地来种植油料作物。
同时，中国也不可能进口大量的大豆油、菜籽油来生产生物柴油。2004年我国进口大豆2023万t、油菜籽47万t；进口大豆油252万t，出口1.9万t，净进口250.1万t；进口菜籽油35.3万t，出口约0.5万t，净进口34.8万t；棕榈油239万t，合计进口食用油5 24万多t；总折合油当量1074.9万t，扣除出口折合油当量30万t，净进口1025万t。2004年油脂总消费量约为1700万t左右。在食用油方面进口比例已经很高。另一方面，以油菜籽、大豆为原料生产生物柴油，成本太高，竞争力差，需要大量的政府补贴，这不符合中国国情。不同的原料决定了不同的工艺路线，因此以大豆、油菜籽为原料生产生物柴油的工艺也很难适应中国国情。 但是，我国有广大的山区、沙区可供栽种乔灌木油料植物。作为生物质燃料油的原料，不仅可以为我国的生物质燃料油工业提供丰富的可再生原料，还有利于农村产业结构调整，增加农民收入，解决部分农村剩余劳动力的转移，可以保障能源安全、保护生态环境、促进农业和加工业发展、繁荣农村经济。因此，中国利用边际性土地(如沙荒地、盐碱地、山坡地等)发展生物质产业，为生物柴油提供原料是比较现实可行的选择。 2 以低质量油品为原料提升中国生物柴油竞争力
生物柴油市场规模分析
生物柴油市场规模分析 生物柴油市场规模分析 1. 生物柴油的销售额 1.1 总销售额 如下图所示，2006年中国生物柴油市场销售额为11.28亿元，比2005年增长了36.33%，2008年中国生物柴油行业销售规模为增长速度最高，达到了87.29%，当年销售额为29.61亿元，主要原因有两个，一是2007年大批上马的项目开始投产，二是2008年生物柴油的销售价格为近五年来最高。随着2008年底大批项目的倒闭和生物柴油销售价格的下降，生物柴油销售规模的增长速度开始大幅下降，2009年增长率为12.39%，销售额为33.28亿元，到2010年的销售额为37.5亿元，同比只增长了12.68%。 表1-2006-2010年中国生物柴油行业销售规模分析（单位：亿元）
1.2 生物柴油销售额构成 中国生物柴油行业的产品可以分为能源产品和精细化工产品，其中能源产品指的是生物柴油燃料，精细化工产品指的是以脂肪酸甲酯为原料进行深加工得出的产品，代表产品有高碳精脂肪酸甲酯、环氧环氧脂肪酸甲酯、二聚酸、芥酸、油酸甲酯和丙三醇等。 如下图所示，2010年精细化工产品从销售额的角度看占到行业总体的70%以上，能源产品不足30%，造成两种产品比例悬殊的主要原因在于生物柴油原材料价格高企且销售渠道不畅，生产企业很难从能源产品上获得利润，而精细化工产品因为其附加值较高、环保等特点明显、销售渠道成熟等原因，获得生产企业和市场的青睐，逐渐成为生物柴油行业的主要细分产品。 图2-2010年中国生物柴油行业产品结构（销售额）
1.3 生物柴油进出口增长情况 中国为柴油纯进口国，柴油供求缺口巨大，生物柴油企业无需出口即可在国内市场旺销。世界各国生物柴油的绝大部分供给该国国内市场，鲜有出口。 2.生物柴油需求展望 2.1 2011-2015年生物柴油燃料需求规模预测 到2010年，中国柴油的需求量已经突破1.5亿吨，与2006年相比，增长近20%；至2015年市场需求量将会达到2亿吨左右。目前，生产柴汽比约为1.8，而市场的消费柴汽比均在2.0以上。近几年来，尽管炼化企业通过持续的技术改造，生产柴汽比不断提高，但仍不能满足消费柴汽比的要求。因此，开发生物柴油燃料不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合，而且意义深远。 表3-2011-2015年中国生物柴油燃料需求规模预测（单位:万吨） 2.2 2011-2015年增塑剂需求规模预测 环氧脂肪酸甲脂是利用脂肪酸甲酯为原料，采用过氧化合物处理制得的产品。该工艺是
甲醇作为替代燃料目前存在的阻碍分析
甲醇作为替代燃料目前存在的阻碍分析 甲醇燃料是公认的清洁能源和良好的汽车代用燃料，但是甲醇燃料的性能毕竟与普通汽油、柴油不同，廿世纪七十年代，德国、瑞典、新西兰等曾经启动推广使用M15甲醇汽油计划，1987年美国也推广过M85甲醇汽油，推广中暴露了三大不容忽视的问题： （1）使用甲醇汽油尽管可以减少尾气中CO、NOx排放，但尾气中总醛排放增加了3倍以上，而甲醛是一种致癌物质。汽油中加入甲醇后蒸气压上升明显，运输加工使用过程中挥发损失增加，加上甲醇又具有相当的毒性，使用甲醇汽油对环境有正效应，但也存在明显的负效应。 （2）使用甲醇汽油易造成汽车发动机活塞环和汽缸壁的腐蚀、磨损，发动机供油系统橡胶件溶胀，对汽车发动机造成渐进式、短时间难以察觉的损坏。 美国汽车制造商协会1996年公布的从MA汽油规格中，要求汽油中甲醇含量不超过0.15体积百分比，1988年12月世界汽车制造商组织联合发布的“世界燃料规范”中要求不允许使用甲醇。（3）推广甲醇汽油，要建立相应的输送、调配、销售系统，销售成本增加；使用高比例甲醇汽油（如M85），必须使用专用的发动机；使用低比例甲醇汽油（如M15），发动机的某些零部件需要更换，用户的车辆维护保养的工作量加大，社会运行成本增高。
上述三方面的原因，使得始于廿世纪七十年代的推广甲醇汽油的工作没有取得成功。 除了上述原因外，以下技术问题在推广甲醇燃料的过程中也需要得以解决：（1）一般技术：包括调配工艺、原料选择、掺合比例和掺合工艺，保证甲醇燃料有适当的蒸发性和热值，防止使用中出现低温冷启动不良、高温产生气阻、动力明显下降等问题；（2）核心技术：用于生产甲醇汽、柴油的甲醇改性剂，它以助溶剂为主，同时含有防腐蚀添加剂、抗橡胶溶胀剂、抗水剂等，不仅能够实现甲醇与汽油、柴油的互溶，稳定期长，而且能够完全防止发动机金属材料腐蚀，减少橡胶材料溶胀，提高甲醇燃料技术的能力； （3）燃料中掺入比例：甲醇作为汽车燃料，可以单独使用，也可与汽油混合使用。单独使用甲醇需要专用的发动机。国内已有纯甲醇作为燃料的示范车队，使用2年多一直很正常，但这种方式存在燃料使用单一，不能同时使用汽油的缺点，同时由于甲醇加油站少，其应用受到局限。而对甲醇汽油而言，低掺入量对发动机影响不大；中掺入量需加添加剂；掺入量高时则需改动发动机。从用户方便使用的角度看，以低、中比例掺入量为佳，这样甲醇汽油可以与汽油混用，不用改动发动机，也不受甲醇加油站的限制；但低掺入量（例如：5％以下），方法虽然最简单，但经济效益不明显；中掺入量（10～50％），甲醇汽油容易出现分层，需要加复合添加剂；
甲醇柴油研究可行性分析
甲醇柴油研究进展 任君 甲醇柴油的研究也如甲醇汽油一样经历了很长时间，从国际上和国内的研究来看，很多都是基于甲醇柴油互溶性等配方研究，对于道路行车试验还比较少。目前市场推广甲醇柴油仍然有一定难度，这主要是由于甲醇柴油与柴油机的适应问题使然。 1.汽柴油机的对比分析： 与汽油机相比，柴油机具有热效率高、燃油经济性好、爆发压力较高、输出扭矩比较大、CO和HC排放量低等优点，在汽车上得到越来越广泛的应用。尽管柴油机在动力性、经济性方面有很大的优势，但在其排气中含有大量微粒，其质量浓度是汽油机的30-80倍。这些微粒主要是由黑色含碳物质组成，粒径小，沉降速率很低，能长期悬浮于大气中，加上其表面常吸附一层有致癌作用的多环芳烃等物质，易被人体吸收而沉积在肺泡内，对人体健康造成了极大危害。因此，在当前广泛使用柴油机的情况下，开发柴油机的清洁代用燃料具有很大的现实意义。 2. 柴油机可用的清洁代用燃料 内燃机的清洁代用燃料有氢气、沼气、液化石油气(LPG)、天然气(LNG、CNG)、二甲醚(DME)、醇类（甲醇、乙醇）、酯类（植物油、生物柴油）以及复合燃料、乳化燃料、燃料电池、电动汽车、混合动力汽车等，然而，目前仅有天然气、LPG、二甲醚、甲醇较成功地应用于柴油机，但是需要对发动机进行参数调整或者改造。其他清洁代用燃料由于存在一些技术上或经济上的困难而未能大面积推广使用。 3 甲醇在柴油机上应用的优缺点 甲醇作为柴油机的替代燃料具有以下特点： ①甲醇分子质量小、分子结构简单，甲醇含氧量达50%，化学当量比柴油低，C/H原子比较小，其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。 ②甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料-空气混合气形成较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；后者可保证发动机在低温下工作。 ③甲醇的热值虽然约为柴油的46%，但是在理论空燃比下，单位质量的甲醇-空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。 ④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧，提高热效率，降低进气温度也可以抑制NOx 和碳烟的形成。 ⑤甲醇最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些均对燃烧十分有利。 甲醇作为柴油机代用燃料除了有以上优势以外，其不利因素也是很明显的： ①甲醇的十六烷值仅为3左右，比柴油低得多，其自燃温度却高达470℃，比柴油的200-220℃高得多，因此甲醇既难以压燃，也不易被点燃，自发着火的能力比较差。 ②甲醇的气化潜热大，理论气化温度为-122℃，高气化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工作过程会产生不利的影响。 ③甲醇的热值低，不到柴油的1/2，为了保证功率输出，必须增加循环燃料供给量，加大供油系统负担。因此，在对原发动机未进行任何改造的情况下，一般不能将甲醇直接应用。 ④甲醇的黏度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性。此外甲醇还对有色金属、橡胶件等具有强
甲醇柴油理化性质
甲醇柴油技术 甲醇柴油简介： 甲醇柴油是国标轻柴油中按体积或重量比加入一定比例（15%，50%，90%）的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。 甲醇柴油的物理性质及各项指标 甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，项目： 10 号、 5 号、 0 号、-10号、-20号、 -35号、-50号 色度号：≤ 3.5 氧化安定性：总不溶物mg/100mL ≤ 2.5 硫含量：（ m/m ）≤ 0.2% 酸度，mgKOH/100mL ≤ 7 1 10% 蒸余物残炭（ m/m ）≤ 0.3% 灰分：（ m/m ）≤ 0.01% 铜片腐蚀 (50 ℃ ,3h) ：级≤ 1 水分， % （ v/v ）≤ 痕迹 机械杂质无 运动粘度（ 20℃），mm 2 /s 3.0 ～ 8.0 （10、5、0、-10） 2.5 ～ 8.0 （-20）1.8 ～ 7.0 （-35、-50） 凝点，℃≤ 10 5 0 - 10 -20 -35 闪点（闭口）：℃≥ 55 55 55 55 55 45 45 十六烷值≥ 45 45 45 45 45 45 45 密度（ 20℃）, 0.85 kg/m3 实测（全部牌号） 甲醇柴油可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。清洁甲醇柴油是通过胶体表面化学原理的运用，在甲醇柴油助溶剂及配制技术上取得突破，解决了甲醇与柴油难以互溶的技术难题。实现了两项技术创新：一是通过助溶剂使甲醇与柴油可以不同比例混溶，且稳定期长；二是该助溶剂能够提高甲醇柴油的热效率，满足发动机的动力需求. 柴油是石油提炼后的一种油质的产物。它由不同的碳氢化合物混合组成。它的主要成分是含10到22个碳原子的链烷、环烷或芳烃。它的化学和物理特性位于汽油和重油之间，沸点在170℃至390℃间，比重为0.82~0.845kg/l。 甲醇的化学式是化学式CH3OH相对密度（水=1）：0.79.由于密度和物理性质的不同甲醇和柴油是不能直接混溶需要把甲醇转化成能溶于柴油的物质 燃料中生成胶质，主要是由于燃料中含有的各种不饱和烃在空气的作用下，进行氧化、分解、聚合和缩合等反应引起。 ①不饱和烃：汽油、柴油中含有大量在液相内容易氧化的不饱和烃，他们按抗氧化安定性增高的顺序是：二烯（共轭二烯烃和环二烯烃）、链烯基芳烃、环烯烃和烯烃。烯烃和双键向中央靠近时安定性下降；双键距较远的二烯安定性大致同烯烃。 ②硫化物：反应活性最高的是硫醇，特别是芳族的硫醇，是烃氧化的引发剂，对金属有腐蚀行。硫醚、噻吩的活性比硫醇小得多，他们在高温下才发生氧化。二硫化物的活性仅次于硫醇。 ③氮化物：主要存在于柴油的轻馏分中，活性最高的取代吡咯和取代吲哚。 ④天然胶质：是一种含0、S和N的带侧链的多环及稠环化合物，含O约4%～10%，有一定
新型混合燃料互溶性的研究
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4f8130698.html, 新型混合燃料互溶性的研究 作者：李哲峰 来源：《商品与质量·学术观察》2013年第10期 摘要：柴油作为能源的主体带动了现代工业与经济的发展，但是随着对柴油的需求量的增加以及燃烧后带来环境污染等各种问题的出现，人们已经开始关注如何找到一种资源丰富，价格便宜，污染少的新型替代燃料。甲醇作为一种新型燃料可以满足上述要求，但是由于甲醇与柴油性质差异较大导致两者很难直接互溶使用，本文采用相似相溶原理，根据HLB值计算，界膜，吸附等理论为依据，采用三相图研究方法，制备出优良的助剂，在添加少量助剂的情况下能很好起到助溶作用，为新型柴油甲醇柴油的发展提供了有力的技术支持。 关键词：甲醇柴油互溶新型燃料 前言 石油资源是世界各国能源消费的主体，随着现代工业，经济的发展，人们对石油需求量日趋增大，作为石油主要用途之一的柴油常有供不应求的局面出现[1]。石油的短缺问题将成为 制约世界经济发展的长期压力，柴油在动力性，经济性方面有很大的优势，但由于其燃烧效率低使其排气中含有大量黑色含碳物质的微尘悬浮在空气中，导致环境污染，柴油燃烧后产生的二氧化硫，多环苯类致癌物质，对人体健康也造成了极大危害。原油的缺乏与需求量增加，要求我们尽快发展清洁的替代产品，这已经是能源发展的基本需求之一。 甲醇作为一种替代能源[2]，资源丰富，价格便宜，可以从煤，木炭中制得，工业上制备 甲醇的生产技术已经得到广泛成熟的应用[3]，也可以从其他化工工业的副产品中获得[4]。醇类燃料是国际公认的一种清洁代用燃料[5]，美国环保局认为：“采用甲醇燃料是实现清洁环境的最有效方法”，甲醇在常温下是液态，可以方便的储存与运输。在性能上甲醇具有辛烷值高，抗爆震，易降解，污染少等特点。正是由于甲醇的这些特点，国内外越来越多专家学者将目光投入到柴油添加甲醇燃料技术当中。目前，国内使用的甲醇柴油由于甲醇加入柴油后的，互溶性差，不稳定，容易出现分层现象[6]，尤其是甲醇大比例加入时甲醇柴油的稳定性，仍 需要进一步解决[7]。多组分互溶体系的研究最有方便，最有效的工具就是相图法，该方法绘 制简单，可以直观的反应体系内不同相状态的变化，本文采用三相图方法研究甲醇柴油互溶技术，配制出互溶性良好，稳定透明的甲醇柴油燃料，为甲醇柴油燃料提供了有高效助剂以及添加方法，也为今后的甲醇柴油燃料发展提供了必要的实验数据。 1、实验部分 1.1实验仪器与药品
2020年生物柴油行业分析报告
2020年生物柴油行业 分析报告 2020年9月
目录 一、碳减排推动生物能源应用，政策带动生物柴油市场快速发展 (6) 1、气候问题引起全球重视，生物能源应用逐步提升 (6) （1）空气污染和大气问题引起全球重视 (6) （2）交通运输领域的成为重点监管领域 (7) 2、欧盟大力推动生物能源应用，生物柴油市场获得快速发展 (7) （1）欧盟持续出台政策推动碳减排 (7) （2）生物柴油成为交通运输部门实现碳减排的主流方向之一 (8) 二、生物柴油原料区域性差异明显，国内废油产业逐步获得发展 (9) 1、生物柴油来源呈现显著的区域性差异 (9) （1）全球棕榈油生产高度集中，印尼、马来主要以棕榈油为原料生产生物柴油 (10) （2）印尼及马来成为全球主要的生物柴油机原料供应基地 (11) （3）全球大豆生产高度集中，巴西、美国、阿根廷是全球主要的大豆生产国 (12) （4）美国、巴西大豆原料充裕，主要以大豆为原料生产生物柴油 (12) （5）德国、法国主要以菜籽油为原料生产生物柴油 (13) （6）“不与人争粮”的政策要求使得国内难以形成以植物油作为直接原料的生物柴油产业链 (14) 2、废弃油脂处理行业逐步规范，原料供应提升带动我国产业链发展 (15) （1）我国长期存在大量的废弃油脂潜在资源，具有较为充足的原料市场 (15) （2）政策持续监管地沟油流向问题，带动废弃油脂产业链逐步正规化发展 (16) （3）环境监管趋严，垃圾分类持续推行，废弃油脂的有效应用逐步提升 (16) （4）废旧油脂制造生物柴油产业不断发展，我国废弃油脂产业链附加值有望逐步提升 (17) （5）废弃油脂回收再利用环节相对分散，生物柴油产能利用不足 (17) （6）我国生物柴油生产技术水平升级，生物柴油产品出口提升 (18) 三、欧洲市场需求空间持续提升，规模企业有望获得持续发展 (19)
第二代生物柴油研究进展
第二代生物柴油研究进展 摘要：介绍了第二代生物柴油的优势，叙述了第二代生物柴油的制备原理，概括了3种主要的生产工艺，即油脂直接加氢脱氧工艺、加氢脱氧再异构工艺和柴油掺炼工艺。对制备过程 中涉及的加氢脱氧催化剂和加氢异构催化剂进行了总结，指出了第二代生物柴油发展面临的问 题及解决方向。 关键词：第二代生物柴油加氢脱氧加氢异构 目前，国内外生物柴油厂家大多采用酸--碱催化两步法间隙反应工艺生产第一代生物柴油，生产过程会产生大量的含酸、碱、油工业废水，产品是混合脂肪酸甲酯，含氧量高，热值相对比较低，其组分化学结构与柴油存在明显的不同。近年来，一些研究者提出了基于催化加氢过程的生物柴油合成技术路线，即动植物油脂通过加氢脱氧、异构化等反应得到与柴油组分相同的异构烷烃，形成了第二代生物柴油制备技术。 第二代生物柴油是高质量柴油，不影响柴油储运，不影响发动机和尾气处理。为避免与食用油竞争，使用非食用油如麻疯果油和海藻油及废油脂生产。2007年夏，第一套工业规模的可再生柴油（第二代生物柴油）装置在荷兰Neste石油公司Provoo炼厂投产，还有几套工业装置处于可行性研究阶段。埃克森美孚、BP等跨国石油公司都在大力发展第二代生物柴油生产技术。中国石化集团公司也非常重视生物柴油技术开发，石油化工科学院目前正在加紧开发第二代生物柴油技术。 1 第二代生物柴油的优势 从产品性能上看，与第一代生物柴油即脂肪酸甲酯相比，第二代生物柴油在化学结构上与柴油完全相同，具有与柴油相近的黏度和发热值，具有较低的密度和较高的十六烷值、硫含量较低、倾点低以及与柴油相当的氧化安定性等优势。同时，第二代生物柴油的CO2排放量比柴油低，可以减少限制的和非限制的污染物排放（包括SO x，NO x），还可以减少颗粒物排放量，并且可以大大减少发动机的积炭，噪声明显下降。表1是第二代生物柴油、第一代生物柴油和0#柴油主要性能对比[1]。 表1 不同柴油的主要性能对比 指标名称 第二代 生物柴油 第一代 生物柴油 0#柴油 密度（20℃）/kg.m-3775~785 885 835 黏度（40℃）/mm2.s-1 2.9~3.5 3.2~4.5 3.5 浊点/℃-35~-5 -5 -5 硫含量（质量）/mg.kg-1≤1 ≤1 150 氧含量（质量）/mg.kg-10 11 0 馏程/℃265~320 340~355 200~350
常温常压农用醇醚柴油燃料技术转让简介
常温常压农用醇醚柴油燃料技术转让简介 一、项目简述：农用醇醚柴油燃料，是以甲醇混合醇、醚类、酯类等含氧物质与柴油、添加剂按一定的比例调合而成的低碳清洁燃料。国家能源局已于 2013年11月28日正式发布《农用醇醚柴油燃料》能源行业标准，2014年4月1日实施。 我国柴油运输车辆，承担了75%以上的陆路运输量，是影响空气质量的机动车排放物的主要来源。而甲醇汽油、醇醚柴油价格远低于汽油、柴油，氮氧化物NOx(雾霾元凶)生成较少，一般不会产生颗粒物，客观上做到了排放治理、节约能源和用户利益相一致。 使用农用醇醚柴油作为重型农用车燃料，从源头上推动低碳清洁燃料的应用，实现排放治理，有效地降低了氮氧化物和细微颗粒物的排放物，还可以有效地降低用户运营的燃料成本，符合用户的利益。在农用车、尤其是重型柴油车、机动船等使用农用醇醚柴油作为燃料，对于节能减排意义重大，同时对经营者、用油户同样具有较好的经济效益。 该醇醚柴油项目主要应用于农业机械。目前我国农业柴油的消费量近6000万吨/年，而且与农用柴油质量要求类似的船舶用油，推土机、挖掘机等重型机械用油消费量更大，因此未来应用前景十分广阔。相关农业部门也正在考虑出台相应配套政策，积极推广醇醚柴油的应用。 醇醚柴油的研发在技术上是一个重大突破，但在应用推广上则刚刚开始起步，机遇总是留给先前的人，因为《农用醇醚柴油燃料》标准的正式颁布,在农用柴油机、车、船上使用醇醚柴油不但合法,而且国家极力鼓励并给予很多优惠政策。 根据目前互联网上商家公布的原料价格，农用醇醚柴油的成本比目前国内市场国六柴油的售价降低1000元/吨以上，效益十分可观，具有较大的利润空间，无论是经营者或用油户都有利可图，是一个人人受益，同时具有经济效益、社会效益、环境效益的既创新又实用的新能源项目。 二、市场乱象：目前市场的甲醇柴油，国家还没有颁布标准，大多是在柴油中直接掺入甲醇勾兑产品，根本没有半点技术含金量，是属于无标准掺假伪劣产品，销售该产品违法犯罪。而农用醇醚柴油中既含有醇基,又含有醚基、酯基,这些氧基、烷氧基化合物本身比碳氢化合物的石化柴油燃烧完全不冒黑烟。尤其是多效添加剂中的催化燃烧剂，促进柴油充分燃烧，并具有石化柴油同等的稳定性。从根本上解决了醇、油、醚、酯的储存和使用中闪点低、易挥发、易分层、易腐蚀等诸多使用上的难题。因此, 醇醚柴油无论在技术层面上，或性能上并不是目前市场宣传的甲醇柴油，请不要等同。农用醇醚柴油燃料能达到国家能源局标准，而甲醇柴油则达不到该标准。虽然醇醚柴油市场很乱，但不必担心，正如古人云：“真者真之，伪者伪也，真者不伪，伪者不真”。我们可以诚心的告诉太家：海南省海洋油气研究所占小玲教授经过30多年的持久研究，在原创发明专利《混合柴油—一种醇基柴油机燃料》基础上，经过不断创新，获得《混合型柴油国家科技成果证书》。 三、技术转让费（代扣代缴税后）：人民币 1.普通转让：技术转让费面议； 2.省独占转让：技术转让费面议； 3.全国独家转让：技术转让费面议。 四、技术转让方法：签订国家科技部制订的全国统一《技术转让合同》，转让方负责受让方技术达到合同验收标准(即国家能源局《农用醇醚柴油燃料》标准)。同时在合同中约定，如达不到验收标准，退还全部转让费，赔偿全部经济损失。 五、温馨提示：生产、销售没有标准的产品犯罪：根据国家《标准化法》和《产品质量法》等法律规定，我国的标准体系由国家标准、行业标准、地方标准等构成。生产、销售的产品，其质量、性能指标达不到国已颁布的国家标准、行业标准、地方标准所规定的要求，甚至是无标准生产的产品，是伪劣产品。根据我国《刑法》第140条规定，犯生产、销售伪劣产品罪，销售金额200万元以上的，处15年有期徒刑或者无期徒刑，并处销售金额50%以上2倍以下罚金或者没收财产。 因此，《农用醇醚柴油燃料》的生产、销售必须执行国家能源局《农用醇醚柴油燃料》标准，否则犯罪，将受到法律严惩！请务必注意，万万不可粗心大意！ 提醒广大客户：在技术转让费上千万别贪便宜，便宜无好货，好货不贱卖，原创高投入，创新要成本，便宜从何来？这是千古不破的真理。 欢迎客户来所考查，认真查看发明人占小玲身份证原件和《农用醇醚柴油燃料》相关的国家证书、国际金奖证书，以免在当前的甲醇柴油市场乱象中上当受骗。