甲醇是一碳含氧碳氢化合物,生产原料广泛,制造技术成熟,燃烧充分清洁,除用于基本化工原料外,更是最佳的液体清洁燃料。我国自上世纪八十年代初开展甲醇燃料应用和甲醇汽车产品等科技开发工作,目前甲醇燃料被大范围的使用在车用燃料和生产生活燃料,我国已成为全世界甲醇燃料及甲醇汽车产品技术最全面、产业化程度最高的国家。
甲醇可作为点燃式发动机汽车燃料,主要是采用两种方式:一是以低比例甲醇掺烧汽油在现有汽车上燃用;二是高比例甲醇燃料在专用汽车上使用。
在上世纪国家组织完成科技攻关项目的基础上,自2001年起,山西、陕西、贵州、浙江等省市政府相继组织并且开展了车用甲醇汽油推广使用试点示范工作。为保证工作的顺利实施,各省市政府成立了专门工作机构,制定支持政策,颁布区域标准,积极组织推进,甲醇汽油产业化体系初步建立,甲醇用于掺烧汽油每年超过120万吨。
研发技术。目前全国已有30余所高等院校和科研院所相继开展了甲醇燃料及甲醇汽车技术和产品的研发,长安大学、天津大学、重庆大学、中国石油大学、北京石油化工学院、上海化工研究院等单位已拥有专项技术,我国已初步建立起以产学研联合为创新机制、以科技成果高效转化为创新目标的技术研发体系。随着现代汽车技术水平的提高和甲醇汽油添加剂技术的创新,甲醇汽油质量稳定性以及与汽车的适应性进一步提高。
标准体系。我国现已颁布实施《车用燃料甲醇》、《车用甲醇汽油(M85)》和《车用甲醇汽油中甲醇含量的测定方法》3项国家标准,《燃用甲醇汽油的轻型车污染物排放限值及测量方法》国家标准已完成研制工作,《车用甲醇汽油加注设施》和《车用甲醇汽油作业安全准则规范》两项能源标准已列入国家能源局制订计划。16个省市颁布实施了36项甲醇汽油及相关区域标准,主要标准包括产品质量、调配工艺、基础设施设计与施工、操作规范等标准,我国已初步建立起包括国家标准、行业标准、区域标准和企业标准在内的甲醇汽油标准体系。
调配体系。全国已建成和在建10万吨以上规模的甲醇汽油调配生产基地50余个,全部建成后可形成1200万吨调配能力,分布在国内15个省市区,其中山西、陕西、浙江、贵州、甘肃、重庆、河北、江苏、湖北和福建均有30万吨以上规模调配中心建成。甲醇汽油生产企业已建立完善的质量保证体系。
加注体系。截至目前,全国已投入到正常的使用中的具有甲醇汽油加注功能的加油站1500余座。甲醇汽油加注设施主要以现有汽车加油站改建和增建功能为主,利用加油站原有的成品油储罐、管线和加油机进行清理洗涤和改造,即可具备甲醇汽油加注功能,单罐单机改造费用不超过3万元,不增加城市建成区建设用地。
监督检验体系。试点省市指定专业机构负责甲醇汽油产品质量监督和检验工作,配置先进检验设备,定期抽样检验甲醇汽油产品质量,对运营车辆、配套设施、汽车排放等进行定期检测。北京理工大学、太原理工大学、清华大学、上海内燃机所等单位均开展了汽车燃用甲醇汽油动力及排放检测试验研究。
自2005年起,我国汽车公司开始自主研发甲醇汽车,对甲醇汽车发动机、燃料供给系统、电喷系统、排放系统、电器系统等进行了系统开发,进行了高温高寒高原地区运行、发动机耐久及排放、道路可靠性等标定试验,完成了产业化准备。目前吉利汽车已研发了M100甲醇轿车产品,山西成功汽车公司和陕西通家汽车公司分别开发了M100甲醇多用途乘用车产品,一汽轿车公司开发了M85甲醇轿车工装样车,华晨汽车公司开发了灵活燃料轿车工装样车,郑州宇通客车公司研制了M100甲醇客车,中国重汽集团和陕西重汽公司研制了甲醇/柴油二元燃料道路运输车和牵引车,一汽解放公司研制了M100甲醇道路运输车、洒水车和油罐车等功能样车。全国现有汽车改装燃用甲醇燃料汽车近16万辆,高比例甲醇燃料每年使用量超过160万吨。
为科学评价甲醇汽车各项性能,建立甲醇汽车及有关标准体系,研究提出甲醇汽车政策,2012年工信部印发了《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》(工信节[2012]42号),真正开始启动在山西、上海、陕西、贵州和甘肃5省市开展甲醇汽车试点工作。目前工信部已发布8家甲醇汽车生产企业和31款甲醇汽车产品公告,已有1057辆甲醇汽车在晋中、长治、上海、西安、宝鸡、汉中、榆林、贵阳、兰州和平凉10个城市平稳运行,投入到正常的使用中甲醇燃料加注站19座,累计销售甲醇燃料1.9万吨,单车最高行驶里程超过40万公里,车辆累计运行超过1.5亿公里。
自2016年5月以来,工信部、国家发改委、科技部会同有关部门相继完成了晋中、长治、西安、宝鸡、榆林和上海市甲醇汽车试点工作验收。经验收专家组认定,M100甲醇轿车百公里消耗甲醇燃料15.3升,汽车最长续行里程为320公里;10米M100甲醇客车百公里消耗甲醇燃料51.4升;山西甲醇汽车燃料使用费较汽油降低40%以上。
经专业机构检测,燃用甲醇汽油的现有汽车和研制的甲醇汽车尾气排放中CO降低25%以上,THC和NOX排放降低15%以上,VOCs降低38%以上,PM降低68%以上。
醇基燃料是以甲醇为主体并掺烧烃类物质的新型燃料,可大范围的使用在工业窑炉、供热锅炉和生活锅炉等。我国现有10蒸吨以下燃煤锅炉46万余台,总容量约178万蒸吨。随国家对大气污染治理的格外的重视,各级政府限期拆除10蒸吨以下燃煤锅炉的政策出台,有关企业积极开展醇基燃料、醇基燃料锅炉和燃烧器产品及有关技术的开发,甲醇燃料在锅炉上的使用量快速增加。目前全国已改建和新建醇基燃料锅炉超过3000台,醇基燃料锅炉及设施建设费用明显低于燃气锅炉,燃料使用费明显低于燃油锅炉,部分地区低于燃气锅炉。2016年全国甲醇在锅炉上的使用量超过260万吨,并有迅速增加趋势。
经专业机构检测,醇基燃料锅炉烟气中NOX和SO2分别为国家重点地区新建燃气锅炉排放标准限值的39%和6%以下,烟气黑度符合国家标准要求。
随着锅炉用醇基燃料规模化使用,醇基燃料标准体系正在建立。已完成征求意见的《锅炉安全技术监察规程》特定种类设备安全技术规范(TSG)和《锅炉用液体和气体燃烧器技术条件》国家标准已将醇基燃料列为锅炉用液体燃料。《锅炉用醇基燃料》和《锅炉用醇基燃料储存和供液设施安全技术规范》中国石油和化学工业联合会团体标准正在研制中。
能源革命不仅推动世界经济社会的发展,同时也推动世界强国的更替。全方面推进甲醇燃料和甲醇汽车发展,不但可以发挥我国资源优势,有效改善大气环境质量,有效保证国家能源安全,而且还能够最终靠我国的示范作用,引领世界能源革命,引领世界绿色发展。同时通过我国对全球甲醇产能的战略布局,实现与相关国家建立起合作双赢多赢“命运共同体”和“利益共同体”关系,带动“一带一路”地区国家发展,实现大国关系再平衡,为我国变成全球强国提供引擎,注入动力。
作者:中国石化联合会醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会秘书长马良返回搜狐,查看更加多