甲醇汽油的应用

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1、甲醇汽油在国内外应用情况及分析摘 要 ： 提出了我国甲醇汽油在推广应用中存在的问题， 主要从毒性， 与汽油相溶性， 腐蚀性， 蒸发性方面进行了分析， 介绍了国外对甲醇情况及不使用甲醇汽油的原因。 我国甲醇汽油的主要问题是低比例甲醇汽油缺少规范， 大面积推广甲醇汽油应有确实可行政策措施及科学的数据， 解决环保汽车， 油品各方面所提出的问题。关键词：甲醇汽油：应用：分析引言近年来， 随着我国经济快速增长、 煤炭开采量大幅度提高。 煤化工行业快速发展。我国以煤为原料的甲醇生产能力和产量都创新高。 2000-2008 年甲醇常能每年增速为25，总厂两将达到2950万-3000 万吨。 “十二”五”中期

2、甲醇产能预计超过 5000 万吨年。甲醇虽然有二百多个衍生下游产品，但其总消耗量荏苒很少。 2008 年我国甲醇总产量为1046 万吨。 只有54开采率：2009 年由于经济危机应西欧昂。 甲醇的开工率只有30左右。很多企业都在亏损。在这种积极低迷。市场供大于求的环境下。 一些有实力的民营和合资企业都把甲醇加入汽油掺烧当成最快捷， 最有效，最简单的消费甲醇手段和经济长点。甲醇的氧质量分数为50。其理论空燃比仅为6.45 ，向但与汽油空燃比的44%。含甲醇5%的汽油M5.其氧质量分数为3.5%,汽车发动机不需改造即可适应。含甲醇15的汽油M15.其氧质量分素为 7.5 ，发动机需适当调整改造为可

3、适应：含甲醇85%的汽油M85其氧质量分数为42.5%。或纯甲醇M10Cm质量分数为50。这样高含氧的燃料。空燃比较低。普通汽油的发动机难以适应。需要撞门设计发动机以适应M85或M10Q甲醇的抗爆性能好。辛烷值高(MON106RON1)12, 调和洗完之上升效果提高，但是， 在已使用汽油发动机固定压缩比的晴空下。 这样有时难以发挥。 甲醇的热值为 19.6MJ/Kg. 。仅为汽油热值43.50MJ/kg., 的 45，在消费者不知情的晴空下，掺入甲醇的汽油油耗会明显增加。给消费者带来损失。甲醇的汽化潜热为1109KJ/kg,是汽油汽化潜热310KJ/kg的3.7倍在低温条件下有鞫自动问题。甲醇

4、本身的螯合蒸汽压38 C 为 32kpa 但调入汽油后会生产明显的蒸汽压调合效应。 调和油的蒸气压显著增加。 甲醇汽油会对发动机产生较为严重的腐蚀额磨损影响。另外。甲醇对于汽车中使用的橡胶和塑料件都有较强的溶胀作用。1 我国推广甲醇汽油面临的问题1.1 甲醇的毒性甲醇是经典的神经毒物。 对人体具有中等急性毒性。 职业性接触读物危害程度分级为 III 级， 在加油站， 如果没有油气回收装置。 当加油工向汽车油箱注入燃油时。必须把相同体积的汽油从注入口排出。以M15甲醇汽油为例。可推算出排出汽油中甲醇浓度约为 2.88g/m 3，这将大大超过甲醇气相规定浓度。长久下去会对加油工人身带来很大潜在的危

5、机性。另外。 纯甲醇或含甲醇燃料汽车在维修保养时工作人员受到甲醇毒性的威胁就更大。且防范难度更大。此外，由于我国经济发展不平衡，油品应用知识并不普及。在边远和经济前后发展地区。很难保证人们不将甲醇汽油做其他用途使用。如洗或清洗溶剂， 对认识体健康带来潜在风险老旧汽车有正气的泄露也会对驶乘人员带来健康损害1.2 甲醇与汽油相容性醇类分子中既含有烃基，又含有羟基。所以。醇类既有亲烃基性。又有亲水的特性。后者更为强烈。而且畜类含碳量越少亲水性越强，含糖量越多，亲油性越强。但是随着醇中含碳原子的增加，烃基质量和碳键也增加，羟基和氢键的相对下降， 从而阻碍了羟基与水的结合。 导致醇在水中的溶解度随其含碳

6、量的增加而迅速下降。 在所有的一元醇类中。 甲醇的亲水性吸附性以及与水的互溶度均为最大，乙醇次之， 丙醇居三， 低碳醇的这些特点， 对于它们作为内燃机代用燃料的使用有很大的应西欧昂要特别防止其自然吸湿， 油气在我国南方空气中温度达的条件下。 甲醇除了有很强的吸水性外， 甲醇与汽油在很大范围内是不相容的。 甲醇与汽油发生相分离除了与汽油组成环温度和添加剂用量有关外， 另一个重要影响因素是水含量，由于甲醇是极性很强的物质，与水完全互溶，对于同无铅汽油，甲醇汽油的吸水性显著增强， 只有在水含量很低时， 甲醇 - 汽油 - 水三元混合物才易形成均相体系， 水含量增大极易发生相分离。 水含量越高， 相分

7、离发生的温度越高， 水含量高到一定程度时， 在室温下甲醇汽油即可发生相分离， 甲醇汽油与乙醇汽油量大部相同在与乙醇汽油只要控制好其中的水含量， 在很大温度范围内不需要加入溶剂，我国车用乙醇汽油标准GB18351-2004 中规定水含量不大约0.20 ，就基本满足了全国的需要，但是，甲醇汽油中必须加入助溶剂，一般在甲醇汽油中加入的助溶剂是高碳醇或醚类化合物，这些醇醚类的加入，改善了甲醇对汽油的相溶性，满足了甲醇汽油在低温下不发生相分离的技术要求，但是，由于它们是以常量而不微量加入，这些醚类、的加入对发动机及汽车排放的影响必须经过缜密的科学实验， 特别是汽车的耐久性试验来进行规范， 以保证其长期使

8、用的可靠性。但是我国目前开发的甲醇汽油助溶剂有几十种之多，使用调入汽油的甲醇也各种各样， 由于我国对地比例甲醇其余并没有统一的规划和管理，国外目前又没有直接可借鉴的标准，推动甲醇汽油的主力是民营企业，虽然它们实力雄厚， 但经济成本是考虑的主要问题， 因为相溶添加剂的价格远高于甲醇及汽油价格， 详细了解后得知， 这些比例和配方基本没有经过汽车耐久性试验，特别是针对我国有代表性车型进行的耐久性试验。1.3 甲醇汽油的腐蚀性和溶胀性1.3.1 腐蚀性以甲醇汽油作为汽车燃料时， 发现发动机主要部件有明显的腐蚀磨损， 主要出现在汽油缸壁，气门活塞环等部件，与使用汽油相比，汽油的大修里程明显缩短， 这是甲

9、醇汽油车辆面临的另一个问题， 主要原因是， 甲醇本事在生产或运输及燃烧中发生游离某反应CH3 +O?-HCOOH旭生成的氧化产物甲酸等有机酸对环带金属表面造成的腐蚀， 并引起发动机润滑油中抗磨剂分解， 引起发动机润滑油的抗磨效果， 另外甲醇还可以与水共同作用直接导致发动机主要部件腐蚀磨损， 由于甲醇蒸发潜热达， 汽化不良而流入缸壁， 使得润滑油膜被冲刷而造成摩擦磨损： 或润滑油， 添加剂反应， 导致后者失去防腐蚀作用而加快了活塞和汽缸壁的腐蚀磨损。由于甲醇汽油中水分的存在终激活金属的酸腐蚀和电化学腐蚀问题， 当汽油中不含水分是， 酸性腐蚀和弱的， 主要是活性硫化物引起的铜片腐蚀， 而甲醇汽油中

10、水分的存在， 将一起酸的电离， 使活泼金属的酸腐蚀加剧并激活其他腐蚀行为，甲醇对发动机燃料系统的许多金属都有腐蚀性， 可以腐蚀铜铁铅锌镁及它们许多合金，基础汽油即使含有3的醇也会是燃料腐蚀性大大增强，醇含量越高，腐蚀性越大，表2 列出了几种地比例甲醇汽油对不同金属的腐蚀性。美国FOR必司的研究发展，使用甲醇汽油后，发动机润滑油中的镁含量中的铁含量比使用无铅汽油达5.2 倍， 发动机的磨损主要表现是活塞环河汽缸壁的磨损和腐蚀， 其主要原因是甲醇及其燃烧中间游离基反应发生氧化产物， 如甲酸） 对 金属表面的侵蚀， 国内外对甲醇发动机长期研究和应用实践表明， 造成磨损最严 重的燃烧室周围的机件， 比

11、如排气门座， 进排气门， 气门导管， 活塞环， 缸套等， 对凸轮轴，曲轴，轴瓦等影响较小1.3.2 溶胀性甲醇对汽车中常用的非金属材料零件及橡胶配件 较强的溶胀性。 不同的橡胶在不同实验液中所表现出来的溶胀程度及其趋势是不同的，由汽油M10,M185giJ纯甲醇， 甲醇含量依 次增高 。 FPM-246 随着 甲醇含 量的增加溶胀值增大： CR,EPDM,MVQT-24橡胶随着甲醇含量的增加，溶胀值减小CHC,PU,ACM 3中相机叫在甲醇汽油混合物燃料中的溶胀值均大于在纯甲醇或纯汽油总的溶胀值：CHC.PU寸实验液具有良好的适应性，在M10,M85混合燃料中溶胀值差别不大，而其他橡胶均有教导

12、或显著差异：对 NBR-26来说，抗溶胀能力大小的顺序是甲 醇M85汽油M1Q同一种小脚耐纯甲醇和纯汽油的能力相差不大时，它对介 质具有较强适应性，M10和M85中的溶胀值的相差不大。浸泡小脚后的介质颜色 普遍加深，说明在胶料体积膨胀的同时，其防老剂，硫化剂等不同程度地抽出。甲醇的比例高时， 应优先选用耐甲醇性能好的胶种， 甲醇比例低时， 应选用耐汽 油性能好的胶种。但是应注意， 橡胶在甲醇汽油混合燃料中的抗溶胀性能并不是甲醇和汽油作用简单的加合， 而是它们的复合作用， 区别在于甲醇和汽油两者哪一个起主要作用而已。所以在进行橡胶材料的选择时要根据不同的配比综合考虑。可以看出： 甲醇汽油对汽车供

13、油系统的橡塑件或油泵的橡胶密封件都有溶胀和龟裂作用， 其腐蚀和溶胀性比乙醇高很多。 甲醇汽油对汽车供油系统的橡胶部件的溶胀作用很大， 对油泵的密封及其它部件合成橡胶材料大都有腐蚀， 溶涨， 软 化或菌类作用，甚至对低树脂滤芯及金属滤芯也有腐蚀作用，有时对化油器金属有斑蚀作用， 只有氟硅橡胶和氟烷橡胶具有很好的耐甲醇溶涨性能， 如长期使 用甲醇汽油或在不知情的情况下使用甲醇汽油，都将使这些问题恶化。1.4 甲醇汽油蒸发排放甲醇跳入汽油后使调和油的蒸汽压显著增加， 在表 5 列出了甲醇调入催化裂化 汽油和催化重汽油中的调和蒸汽压。从表 4 数据可以看出， 调入甲醇后， 甲醇汽油的蒸气压比基础汽油有

14、明显升高，蒸气压过高， 行车时易造成气阻。 因此在调配汽油时， 需要严格控制基础汽油的 蒸气压，为调入甲醇预留出适当的蒸气压上升空间。阻碍低比例添加时。 蒸气压升高的程度更加说明， 这将导致燃用混有醇类汽油的 车辆油箱蒸发排放量要比汽油的高，甲醇含量越大，蒸发排放量也越大。综上所述可以得出这样的结论， 怒前的蒸发排放控制策略对3 种燃料有效， 但由于 3 种燃料在相同条件下的蒸发总量有所差异， 在进行蒸发污染物控制系统设计时要适当考虑这一因素，如增大炭罐的容量等。1.5 甲醇汽油对发动机润滑油的影响甲醇汽油因其蒸发潜热， 单一沸点， 低蒸气压的特点， 在较低温度下影响发动机的机动性能。 同时。

15、 由于护法的甲醇渗入曲轴箱， 与液态甲醇接触的润滑油种添加剂被甲醇萃取。 研究表明， 润滑油一旦同具有极性的甲醇混合， 其所含的抗泡剂和抗磨剂就都失去效用， 而且甲醇对控制发动机的沉积物和磨损的抗氧剂也 有干扰。普通汽油，柴油机油中的黏度指数改进剂容易被甲醇溶解生成沉积物。研究表明，箱15W/40SFS汽油机中添加一定比例的甲醇，搅拌混合后，油种出现大量絮状的悬浮物， 导致发动机润滑油黏度指数改进剂等高分之物质从发动机润滑油中沉淀出来并生成油泥。另外， 甲醇汽油燃烧产物对发动机润滑油也有影响。 甲醇汽油燃烧后生成甲酸，甲醛， 谁和过氧化氢。 甲酸和甲醇在燃烧过程中生成酸性较强的物质， 与发动机润滑油种的碱性清洁剂中和， 快速消耗发动机润滑油的清洁分散剂， 对发动机润滑油胶质的产生有很大影响，从而降低发动机润滑油的使用寿命，通过向15W/40SF级汽油机添加相应比例的甲醇汽油及其燃烧产物，随着甲醇比例的增加，发动机润滑油的成焦量逐渐增大，高，低温分散系数逐渐减小。也就是说甲醇汽油及其燃烧产物对发动机润滑油的清净分散性能都负面影响。 这就要求甲醇汽油发动机润滑油具有良好的抗乳化性能， 良好的防锈性能， 并要求甲醇汽油发动机润滑油采用