车用甲醇汽油培训教材

车用甲醇汽油培训教材河南煤业化工集团有限责任公司二Ｏ一Ｏ年I目录前言................................................1第一章车用甲醇汽油产品介绍..............................31车用甲醇汽油简介.....................................32甲醇与汽油理化性质的比较..............................53车用甲醇汽油的燃料特性................................54车用甲醇汽油的运行性能................................75甲醇与汽油的相溶性能..................................96车用甲醇汽油的排放特性...............................10第二章车用甲醇汽油的调配及储运.........................121车用甲醇汽油的调配...................................122变形燃料甲醇及车用甲醇汽油的储运.....................15第三章车用甲醇汽油质量管理.............................171变性燃料甲醇质量管理.................................172车用甲醇汽油调配、储运过程质量管理...................183加油站车用甲醇汽油质量管理...........................18第四章车用甲醇汽油安全消防管理.........................211一般规定............................................212车用甲醇汽油添加剂的生产与储存.......................223变性燃料甲醇的调配...................................244车用甲醇汽油的调配与储运.............................24II5车用甲醇汽油的销售...................................256突发事件的处理......................................27第五章车用甲醇汽油使用常识...........................281前言可持续发展是目前世界各国发展经济的共识，其主要特性是保护资源、保护环境、人口增长与经济增长相协调。因此，人口、资源、环境成为21世纪发展的三大主题。世界汽车工业的快速发展，使汽车带给人民方便的同时，能源和环境问题也日益突出。目前世界上所生产的石油约有三分之二以上被烧掉，加快了对有限石油资源的消耗，同时机动车排放的尾气又成为城市环境恶化的主要污染源之一。为此，各国政府积极研究和开发石油替代产品和清洁燃料，以解决能源短缺和环境恶化的问题。我国所面临的能源、环境形势也比较严峻。从1993年开始，我国成为石油进口国之后，每年进口量不断加大。2003年我国进口石油1.19亿吨，而且今后的进口量将以每年1000万吨的速度递增。对进口石油的依赖将危及我国的能源战略安全。汽、柴油消耗量的加大，汽车尾气排放造成的大气污染日益严重，按国家环保中心预测，2010年我国汽车尾气排放量将占空气污染源的79%。因此，发展清洁燃料对我国改善能源结构、保持社会可持续发展具有十分重要的意义。山西是具有丰富煤炭资源的大省，充分发挥煤炭资源优势，大力发展煤制甲醇，对煤炭进行深加工，可以改善和提升山西的产业结构和产品结构，带来巨大的经济效益和社会效益。山西省政府为推动甲醇清洁燃料的快速发展成立了以省长为组长的燃料甲醇和甲醇汽车领导组，并设立了领导组办公室，全面负责我省甲醇清洁燃料的发展。我省甲醇燃料的研究和试验，从上世纪八十年代在国家科委、交通部及山西省的共同组织下开始了长期的科学研究和实践探索。经过多年的不懈努力，取得了大量的技术成果和实践经验，并逐步推进实施甲醇燃料产业化。2002年10月开始在太2原市、临汾市、阳泉市、晋城市进行车用甲醇汽油产业化试点工作。试点工作结束后，省政府办公厅下文要求2004年下半年在全省范围内进行甲醇清洁燃料的推广。2005年7月28日省政府办公厅下发晋政办字[2005]58号文件，定于2005年10月开始在阳泉、临汾、晋城3个地市进行甲醇汽油封闭运作。封闭运作时间为1年，1年后根据试点的运作情况，在总结经验的基础上，进行全省的封闭运作。这一决定把我省甲醇清洁燃料的发展推向了快速发展的道路。由河南煤业化工集团有限责任公司研制成功的河南煤业化工集团高清洁甲醇汽油及其添加剂与配制技术，正是顺应环保能源战略要求及我省大力发展甲醇燃料的一项高科技实用新技术。该成果的关键技术是添加剂的生产与调配技术，它解决了甲醇与汽油的合理比例、遇水分层乳化、金属和非金属部件的腐蚀溶胀，以及不同温度、湿度环境条件下配制、保质、贮存、运输等关键性技术问题，从而保证了车用甲醇汽油的产业化试点和全省大面积推广使用。该项目于2002年3月15日通过山西省科技厅组织的成果鉴定，其技术水平达到了国内领先。具有辛烷值高、动力性强、能耗率低、排污量少等特点。为了使车用甲醇汽油产业化推广更加深入，保证我省甲醇汽油封闭运行试点工作的顺利进行，使用户和供销人员进一步了解该产品的技术特性、主要原材料理化性能、工艺过程，以及产品在生产、运输、储存、使用过程中的质量控制和安全注意事项，经报山西省燃料甲醇与甲醇汽车领导组办公室审核同意，特编写该培训教材，供有关人员学习参考。由于时间紧张，加之编者的水平有限，不妥之处，敬请批评指正。3第一章车用甲醇汽油产品介绍甲醇作为代用燃料，经人们的不断试验研究，已有较为成熟的理论和技术，我们结合有关文献及实践对车用甲醇汽油的特性作以介绍。1车用甲醇汽油简介1.1车用甲醇汽油产品车用甲醇汽油是指在车用甲醇汽油组分油（国标车用无铅汽油或调合组分油）中，按重量比加入一定比例（省地方标准为10%~30%）的变性燃料甲醇（简称变性醇）配制而成，与同标号国标无铅汽油具有等同适用范围和效果，可单独使用，也可与之混合使用，无需改变发动机结构的一种新型高科技环保节能燃料。随着国内外醇燃料研究的不断深入，以及添加剂与配制技术的不断创新，现阶段已成功解决了使用传统工艺配制的甲醇汽油存在的遇水分层乳化，低温启动困难，高温气阻，腐蚀溶胀，动力下降，油耗增高等方面的技术难题。自2002年山西省甲醇汽油产业化试点工作以来，车用甲醇汽油销量达15万吨以上。几年来，经过数十万辆车次试验，单车行驶达15万公里的试用，证明该产品动力无变化，油耗略下降，启动性能好，尾气有害排放少。由河南煤业化工集团公司提供的车用甲醇汽油已通过了以下检验检测：山西省产品质量监督检验所产品质量检验；山西省质量技术监督局汽车质量监督检验站整车台架和整车道路对比试验；山西省环境监测中心站车辆尾气排放监测；山西省产品质量监督检验所车辆发动机燃烧系统和供4油系统检测；太原市机动车辆配件质量检验站供油系统材料适应性检验；山西省职业病医院从业人员职业病检查等，其各项指标均符合或优于相应标准。该技术成果经山西省科技厅组织成果鉴定认为，该项目技术处于国内领先水平，具备了产业化推广使用的条件。山西省政府办公厅〔2002〕54号及省醇汽办〔2002〕32号关于《太原等四城市甲醇汽油产业化试点工作方案》中，河南煤业化工集团高清洁甲醇汽油及其添加剂与配制技术列为指定产业化示范推广项目；2003年荣获“山西省科技进步”二等奖；2004年被科技部列入国家级火炬计划项目。1.2车用甲醇汽油产品特点1.2.1辛烷值高该产品的辛烷值比同标号国标无铅汽油辛烷值高3—5个单位，适用于中高压缩比发动机，可提高发动机抗爆性能。1.2.2动力性强甲醇汽油配制过程中，复配有清净剂等可增强动力的组分物质，再辅之以机械技术，使“河南煤业化工集团高清洁甲醇汽油”与同类产品比较，动力性增强。1.2.3能耗率低该产品添加剂配制中加入了提高热值组分，加之对车辆的适应性调整，按燃料当量消耗比计算，能耗率降低5%以上。1.2.4高清洁性使用甲醇汽油的有害排放物CO、HC和NOx可降低30—50%，是解决机动车排放污染，改善环境质量的有效途径之一；同时甲醇汽油可以有效清除车辆供油、燃烧系统积碳，延长发动机使用寿命。1.2.5通用性好5甲醇汽油在不改变发动机结构及参数情况下，直接使用能满足发动机的动力要求和稳定运行。1.2.6保持期长甲醇汽油在水份含量不超标或正常温度范围内，可稳定保持三个月以上，可以满足储存、运输、销售和使用各环节对油品的要求。2甲醇与汽油理化性质的比较甲醇的许多性质与汽油比较接近，使其可以成为替代燃料。甲醇与汽油的理化性质比较见表1-1。表1-1甲醇与汽油理化性质对比性质甲醇汽油含氧量%（质）500沸点（沸程）℃6535—210雷德饱和蒸气压/Kpa3255—103低热值/（MJ/kg）19.9约42.7蒸发潜热/（MJ/kg）1.17约0.18理论空燃比6.56约14.6理论混合汽热值/（MJ/kg）3.082.92辛烷值（RON）106—11580—98闪点（闭口）/℃12-453车用甲醇汽油的燃料特性3.1蒸发性3.1.1蒸馏特性6由表1-1可以看出，甲醇的初馏点比汽油高出30℃左右，但比汽油的终馏点要低得多。因此，在使用纯甲醇燃料时，在发动机工作过程中，甲醇能完全蒸发，与空气形成比较均匀的混合气。甲醇汽油是由汽油和甲醇复配而成的混合燃料，图1-1给出了汽油与掺入不同量甲醇的混合汽油的蒸馏曲线的比较。可以看出，甲醇汽油的蒸馏特性随燃料中醇含量不同而有明显变化。醇含量越低越接近于汽油，反之越接近于甲醇。图1-1不同比例甲醇汽油的蒸馏特性图1-2甲醇汽油饱和蒸气压与甲醇含量的关系3.1.2饱和蒸气压甲醇的饱和蒸气压比汽油低得多，但混合燃料的饱和蒸气压并不是随醇含量的增加而呈下降的关系。图1-2是甲醇汽油的饱和蒸气压与甲醇含量的关系。从图中可以看出，甲醇汽油的饱和蒸气压随甲醇含量的增加而增大的，当甲醇含量为15%时达到最大值，之后随甲醇含量增加而减小。甲醇含量低于一定值时，甲醇汽油的饱和蒸气压比汽油的还要大。这种现象是由于甲醇可以与汽油中的轻馏分形成低沸点共沸物的缘故。河南煤业化工集团公司在研制车用甲醇汽油添加剂的过程中，研究可降低饱和蒸气压的醇类等有机成份，加入相应的高级醇等，同时对甲醇汽7油组分油进行了研究，采取馏分的选择和适当控制，使饱和蒸气压明显改善，经多次测试均达到DB14/T92标准要求。在产业化示范过程中，数万辆车次高温天气情况下的实际应用表明，基本上未发现气阻现象产生。3.2燃烧性3.2.1热值甲醇的热值仅有汽油的一半左右，但理论混合气热值达到3.08MJ/kg，略高于一般汽油的理论混合气热值（2.92MJ/kg）。因此，只要适当调整燃料供应、控制合理的燃料空气比，混合燃料不会因热值问题而降低发动机的功率。3.2.2辛烷值辛烷值是点燃式发动机燃料最重要的燃烧性指标。甲醇的辛烷值比汽油高，因此，醇类混合燃料的辛烷值比相应的汽油要高，可用于较高压缩比的发动机，并能提高发动机效率。车用甲醇汽油销售中将变性醇加入国标汽油中，可达到提高辛烷值的目的，且甲醇量越高，燃料辛烷值提高幅度越大。4车用甲醇汽油的运行性能4.1启动性能在低温下醇类的蒸发性较差，加之蒸发潜热大，蒸发时进一步降低气道温度，造成冷车启动困难。当醇燃料中加入少量汽油或轻质烃组分时，便可大大改善醇燃料发动机的冷启动性能。经多次试验表明，甲醇汽油混合燃料的甲醇含量在30%以下时，发动机启动正常。河南煤业化工集团公司通过在组分油中加入一定比例的变性醇来调配车用甲醇汽油，并在其中添加适量的添加剂，成功解决了低温启动问题。8由其提供的车用甲醇汽油经山西省技术监督局汽车质量监督检验站测试，