醇醚燃料知识。醇类燃料的主要特点有： 1.辛烷值比汽油高， 可采用高压缩比， 提高热效率。 但是， 醇类的抗爆性敏感度大， 中、 高速时的抗爆性不如低速好。 普通汽油与 15%-20%的甲醇混合， 辛烷值可达到优质汽油的水平。（为了更好地然燃料充分燃烧我们发明了助燃剂） 2.蒸发潜热大， 使得醇类燃料的汽车冷起动困难和在低温运行时性能恶化。（低温问题我们发明了低温冷启动添加剂） 3.常温下为液体， 操作容易， 携带方便。 4.可燃界限宽， 燃烧速度快， 可以实现稀薄燃烧。 5.与传统的发动机技术有继承性， 特别是使用汽油--醇类混合燃料时， 发动机结构变化不大。 ...
醇类燃料的主要特点有： 1.辛烷值比汽油高， 可采用高压缩比， 提高热效率。 但是， 醇类的抗爆性敏感度大， 中、 高速时的抗爆性不如低速好。 普通汽油与 15%-20%的甲醇混合， 辛烷值可达到优质汽油的水平。（为了更好地然燃料充分燃烧我们发明了助燃剂） 2.蒸发潜热大， 使得醇类燃料的汽车冷起动困难和在低温运行时性能恶化。（低温问题我们发明了低温冷启动添加剂） 3.常温下为液体， 操作容易， 携带方便。 4.可燃界限宽， 燃烧速度快， 可以实现稀薄燃烧。 5.与传统的发动机技术有继承性， 特别是使用汽油--醇类混合燃料时， 发动机结构变化不大。 6.沸点低， 蒸气压高， 容易产生气阻。（解决气阻问题我们研发生产了蒸汽压抑制剂） 7.腐蚀性大。 醇类具有较强的化学活性， 能腐蚀铝、 铅、 锰、 塑料、 合成橡胶等，而这些材料是汽油燃料汽车的典型材料。 汽油汽车中如燃油箱、 油泵、 油泵膜片、化油器、 浮子和许多密封件等在甲醇汽车中将迅速损坏。 另外， 醇与汽油的混合燃料对橡胶、 塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强， 混合 20%醇时， 对橡胶的溶胀最大。（抗溶胀、 腐蚀抑制剂） 8.醇混合燃料易分层， 因此， 需加助溶剂。 9.动力性能 高比例或纯加甲醇汽车优于发动机压缩比例的提高， 动力性优于发动机压缩比例的提高， 动力性优于同类发动机 10.排放功能 高比例或醇甲醇汽车的尾气常规排放大幅下降， 可以达到国家排放标准， 甲醇汽车非常规排放的甲醛较高， 并有未燃甲醇， 但由于甲醇是含氧燃料， 更有力于高原缺氧状态行驶， 通过改善燃烧性和加装和处理装置， 可以降低甲醛和未燃甲醇排放 11.经济性 93 号汽油现价每升 8 元左右每升， 而甲醇燃料每升 3 元左右 ----------- 甲醇能作为汽车燃料， 是因为它与汽油有许多相似之处， 如两者的相对密度相同；燃烧时的火焰温度相近， 甲醇为 1 900 ℃， 汽油为 2 100 ℃； 发火点接近， 甲醇为470 ℃， 汽油为 430 ℃。 但甲醇燃烧的热值比较低， 为 22 990 kJ kg-1， 约相当于汽油的一半； 而且蒸发潜热大， 为 1 129 kJkg-1， 约是汽油(351 kJkg-1)的 3 倍多，致使甲醇作为燃料使用有一定的弊病。 很显然， 同样一油箱燃料， 甲醇行驶的路程只有汽油的一半； 而且在气候寒冷时， 发动机的发动就比较困难。 后一问题现在已基本解决， 通常采用在甲醇中掺入适量丙烷的办法。 甲醇作为能源是一种优良的液体燃料， 不仅是汽车的良好燃料， 也是很好的发电燃料。 甲醇能否成为现代能源的一大支柱， 关键在于甲醇成本的降低， 有人认为如果甲醇的价格减到目前价格的 1/20， 则可能成为现实。 自 20 世纪 20 年代以来， 甲醇一直是由一氧化碳经高温、 高压和使用固体催化剂 加氢的方法制得：CO+2H2CH3OH 降低甲醇成本的关键是催化剂。 最初使用锌铬氧(ZnO Cr2O3)作催化剂， 由于它的催化活性低， 反应需在 350 ℃～450 ℃的高温和 25.0 MPa～76.0 MPa 的高压下才达到具有经济意义的转化。 1966 年以后， 英国、 日本、 美国和西德发展了以氧化铜为基础的锌、 铬三元催化剂。 这种催化剂使操作压力和温度分别降到 5.0 MPa～10.0 MPa 和 250 ℃～300 ℃， 从而降低了成本。 但这种催化剂对硫中毒比较敏感，这意味着原料合成气必须经严格净化才行。 另外， 从理论上分析， 合成甲醇的反应是一个分子数减少的放热反应， 因而降低温度和提高压力都有利于甲醇得率的提高。 在常压下， 当温度低于 140 ℃时 Ｇ才是负值， 这意味着在常压下， 只有当温度低于 140 ℃时， 合成甲醇的反应才能自发进行； 当压力为 5.0 MPa～10.0 MPa 时， 才能获得经济上可行的甲醇得率。 如果能寻找到一种更活泼的低温催化剂， 使反应降低到 5.0 MPa～10.0 MPa 的压力范围，则甲醇的成本将大幅度降低。 至于原料合成气(CO 和 H2 的混合物)， 可通过煤的气化； 也可由天然气通过甲烷与水蒸气的反应获得： CH4+H2OCO+3H2 近年来， 有人提出将甲醇与合成氨装置联合组建， 利用合成氨装置中水煤气变换反应生成的 CO2 与甲烷和水蒸气在 800 ℃下， 通过镍催化剂进行反应获得合成气： 3CH4+CO2+2H2O4CO+8H2 乙醇(CH3CH2OH) 乙醇也是一种抗震性能好、 无污染的理想燃料， 它的相对密度(0.79)、 沸点(78 ℃)都与汽油相近， 蒸发潜热为 1 366.8 kJ kg-1。 ------------- 我国汽油 2000 年消费为 3451 万吨， 到 2020 年将达 7150 万吨， 柴油 2000 年消费为 6750 万吨， 到 2020 年将增至 15480-17370 万吨。 到 2020 年我国石油产品需求4.1-4.6 亿吨。 我国石油的对外依存度可能接近 60%。 因为我国有数千亿吨可采的资源（部分还可以用比较分散的煤层气和天然气）。 可以通过煤的氧吹气化转换成合成气（CO＋H2）， 再通过已成熟的工艺来生产汽油、柴油、 甲醇、 二甲醚等液体燃料。 当石油价格在 25 美元／ 桶以上时， 这条路线有很强的竞争力与生命力， 这是解决我国能源安全最有效的方法。 甲醇分子量 32， 含氧量为 50%， 所要求的空燃比低， 只有 6.4（汽油为 14.8）， 空燃混合气的热值与汽油热值很接近（2656/2786）。 二甲醚分子量 46， 含氧量为 35%，空燃比为其空燃混合气热值比柴油的热值还高（3067/2911）。 醇醚燃料空燃比低，所带入空气中的惰性气体氮气大大降低， 空燃混合气热值较高， 很大程度弥补了燃料本身热值低的弱点， 提高了能效， 降低了替代比。 甲醇的辛烷值高达 110 左右，抗爆性好， 二甲醚的十六烷值为 60（比一般柴油高很多）， 这都能提高其动力性，降低排放和能耗。 醇醚燃料分子量小， 燃烧速度快， 燃烧更充分， 因而提高了发动机中燃料能量转化为动能的效率， 替代比比燃料本身热值的比例要低得多。 甲醇和二甲醚燃料的性质和燃烧性能也决定了他们比汽柴油燃料更加清洁， 排放指标优于汽柴油。 在无净化器情况下， 二甲醚燃料的常规排放量基本可达欧Ⅲ标准， 甲醇基本可达欧Ⅱ 标准。 此外， 汽油中少量残留硫化物对尾气催化净化器有毒化作用， 催化剂寿命缩短， 给铂的供应（进口） 增加了困难。 醇醚清洁燃料的应用， 将可大大减少铂的用量， 并可容易达到高的控制排放目标。 国际能源机构、 美国甲醇研究院等对各种汽车燃料非常规排放（苯、 二丁烯、 甲 醛等） 的测试也表明， 二甲醚燃料的非常规排放量甚微， 接近于氢， 是非常洁净的；甲醇燃料排放中没有致癌度高的苯， 总致癌度低。 二甲醚燃料替代柴油在清洁燃料方面所起到的作用就更加明显， 甚至免去催化净化器， 也能达到欧Ⅲ的指标。 甲醇的蒸气压比汽油低。 同样条件下， 汽油的蒸气量是甲醇蒸气量的 2~4 倍。 甲醇蒸气的密度较低， 只略大于空气的密度， 易于扩散流动。 而汽油的蒸气密度则是甲醇蒸气密度的 2~5 倍， 在空气中， 沿着地面流动分散， 极易遇到明火点燃炸。 此外， 空气中， 甲醇燃料发生火灾爆炸的可能性远低于汽油。 甲醇着火温度高， 发生火灾和造成人员死亡的几率比汽油低。 国内外已有大量权威科学结论证实， 汽油和醇对生态的影响， 用百分衡量， 汽油为 100， 乙醇为 50， 甲醇为 30。 甲醇的致毒性（综合） 低于石油燃料。 甲醇意外泄漏对环境的影响极小。 在地上和水中比汽柴油易分散和降解。 国内外的研究表明， 在提高压缩比后， 使用 M85（85%的甲醇） 或 M100， 甲醇发动机的动力性优于汽油发动机。 这是由于燃料具有高辛烷值、 高压缩比， 并可容许较大点火提前角， 从而能获得更高的热效率。 使用 M15 汽油， 动力性也没有明显下降， 主要是由于辛烷值提高， 燃烧状况改善， 抵消了热值低的弱点。 使用甲醇燃料所产生的气阻、 醇油互溶性等其他问题， 都有相应的技术加以解决， 都不会影响其推广应用。 ----------------- 二甲醚的物理化学性质 分子式： CH3OCH3 蒸气压*： 0.51Mpa 摩尔质量： 46.07 气体燃烧热： 28.8MJ/Kg 熔点： -138.5℃ 蒸发热**： 410KJ/Kg 沸点： -24.9℃ 自燃温度： 235℃ 临界温度： 127℃ 爆炸极限、 空气： 3~17vol% 液体密度*： 0.67Kg/L 闪点： -41℃ 蒸气密度： 1.61Kg/m3 注 ： * 20 ℃ ** -20℃ 不同温度下有 DME 蒸气压 温度（℃） -23.7 -10 0 10 20 30 40 蒸气压（Mpa） 0.101 0.174 0.254 0.359 0.495 0.662 0.880 ----------------- 二甲醚作为民用液化气有一系列优点： 低热量~28600KJ/kg(6836kcal/kg)； 燃烧性能良好， 燃烧废气无毒， 完全符合卫生标准； 单一组成， 无残液； 在室温下可压缩成液体， 用现有的液化石油气罐盛装， 灶具与 LPG 基本通用， 是优良的民用洁净燃料。 二甲醚液化气与液化石油气性质比较 项目 分子量 压力 Mpa (60℃) 热值 KJ/kg 爆炸下限% 理论空气量 预混气热值 KJ/ m3 LPG 56.6 1.92 45760 1.7 11.32 3903 DME 46.0 1.35 31450 ? 3.5 6.96 4219； 常温下二甲醚蒸汽压力约为 0.5MPa， 低于液化气和天然气， 在室温下就可压缩成液体， 可用液化气储罐灌装， 能确保运输安全， 同时因其常温下为气体， 不需预热，随用随开， 快捷方便； 三是无毒性， 二甲醚对人体呼吸道、 皮肤有轻微刺激作用，但对人体无毒性反应； 四是安全可以控制， 其爆炸下限比液化气高 1.3 倍 ， 爆炸隐患大大缩小； 五是燃烧值高， 为 31.59MJ/kg。 核心技术成功的改进研发了 新的燃料添加剂： 能赋予液体燃料某种特殊性能或加强其本来具有的某种性能而加入的物质。 用于汽油的有抗爆剂、 清净剂、 抗氧剂等。 用于柴油的有十六烷值改进剂、 低温流动性能改进剂、 清净剂等。 用于喷气燃料的有防静电剂、 防腐杀菌剂、 润滑性能改善剂等。 用于燃料油的有助燃剂、 抗氧剂等 抗氧剂： 它是指加入到油品中可以抑制其氧化、 稳定其性质的一种添加剂。 汽油、 煤油和柴油都经常使用。 它的作用就是对燃料进热燃烧室之前的各个环节进行保护， 保证燃料在储存中不变质， 解决运输和销售中的各种问题， 防止发动机燃料系统沉积物和腐蚀的形成。 由于当今大量采用二次加工方法， 使得燃料（如 FCC 汽油） 中烯烃、 二烯烃的含量增加， 这些物质的热稳定性和氧化稳定性差， 易于氧化和聚合形成胶状沉积物。 另一方面， 为了更好地控制空气燃料的比例， 现代汽车采用了更为复杂精密的喷嘴和汽化器。 这些部件对沉积物非常敏感， 所以要求汽油具有良好的抗氧化安定性。 另外， 在有铜等微量金属存在下， 会加速胶质的生成， 因此在汽油中常常是金属钝化剂和抗氧剂复合使用。 汽、 煤、 柴油防腐蚀剂： 汽油中不可避免地含有大约 200mL／ m3 的溶解水分， 甚至还会有少量的游离水分。 当含水汽油与容器、 管线、 汽油泵和气化器等金属接触时， 可能发生锈蚀腐蚀。 汽油的氧化变质生成有机酸又促进金属的腐蚀。 腐蚀不论对储罐、 输送管线以及汽车燃料系统都是很严重的问题， 不但造成储罐泄漏， 而且使汽油中带锈渣。 这些锈渣一方面影响了汽油的外观， 而且会堵塞滤网与汽化器。 为防止这种腐蚀， 向汽油中加入了缓蚀剂。 缓蚀剂是一种表面活性剂， 通常在分子末端有极性或亲水基团， 其余部分是亲油基团。 极性基团吸附于金属表面， 在金属表面形成一单分子层， 非极性基团伸入烃类组分中， 从而形成抗水的油层， 保护金属不被侵害。 缓蚀剂的加量很低， 通常为 20 g/g 以下。 最有效的极性基团是酸性的， 如羰酸、 磷酸、 磺酸， 它们的胺盐也很有效， 如脂肪酸胺盐、 烷基磷酸酯、 胺基磷酸酯、 磺酸盐、 烷基胺磷酸酯等。 但含磷的添加剂现在已经不用， 因为它对排气系统的催化剂有不良作用。 使用醇类的汽油中缓蚀剂的用量还要增加。 清洁剂的优点： （1） .清洁化油器量孔， 减少化油器量孔堵塞； （2） .清洁燃油喷嘴， 减少喷嘴堵塞； （3） .清洁进气阀与燃烧室沉积物； （4） .提高汽车的燃料经济性； （5） .提高汽车动力性； （6） .降低汽车的排气污染。 醇醚市场与前景： 据美国能源部和世界能源理事会预测， 全球石化类能源的可开采年限分别为石油 39 年、 天然气 60 年、 煤 211 年。 而我国又是一个缺油、 少气、 相对富煤的国家。 在已探明的能源储量中， 96%是煤炭， 油气资源仅占总量的 4%左右。 针对我国这样的国情， 发展洁净二次能源二甲醚， 对于我国经济发展、 环境保护与生态平衡具有重大战略意义。 二甲醚， 简称 DME， 作为一种新兴的基本化工原料， 由于其良好的易压缩、 冷凝、汽化特性， 在 制药、 燃料、 农药及日用化工中有着许多独特的用途。 二甲醚可溶于水， 并具有卓越的溶解能力， 这些 特点使其成为在全球都广受欢迎的气雾剂抛射剂， 尤其是在杀虫剂、 发泡剂等方面的应用。 并且由于近 年来石油大幅的上扬， 其在民用燃料方面及柴油动力方面运用的经济支撑更为突现，随之需求量也将大 幅度增长。 1 二甲醚运用的优势 1.1 环保优势 二甲醚（DME） 与液化石油气（LPG） 的物理性质很相似， 是一种无色气体， 具有轻微的醚香味， 室温下蒸气压力约为 0.5 MPa， 常压下致...
