开发推广醇醚燃料时机成熟

　　全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会陈卫国

　　煤直接液化

　　将煤在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类化合物，再精制后制取汽、柴油。国际上有德国IGOR工艺，日本NEDOL工艺，美国H－Coal　工艺，中国神华集团准 备建设世界第一个“商业化”的直接液化项目，已由煤科院完成工艺开发装置(PSU)，将在内蒙建设年产320万吨油品装置，计划2007年10月投产。

　　该工艺反应条件苛刻，反应压力高达15－30mpa，反应温度440－550℃。装置投资大(7000元/吨油品)，耗煤多(4吨煤/吨油)，产品成本高、质量差。但该工艺得到的油品精制后可直接用作汽、柴油燃料，发动机不作任何改动。与现有燃油输配系统配套，适合大规模(>200万吨/年)生产才有优势。

　　煤间接液化合成油

　　将煤先气化生成合成气，再通过费托(F－T)合成转化为烃类化合物。其反应条件比直接液化温和(3－5mpa，200－350℃)，油品质量优于直接液化产品，也可直接与当前石油路线的输配系统配套。但投资也大(10000元/吨油)，耗煤多(4.5－5.5t煤/t油)，另外放出大量水大量热。合成气分子利用率低，能效偏低，此技术在南非、

马来西亚、新西兰已商业化，我国山西煤化所、兖矿、神华都有研究。

　　二甲醚(DME)

　　由煤气化制合成气，进而生产甲醇。甲醇再脱水生成二甲醚(DME)，二甲醚是公认的替代柴油的优质清洁燃料。当前DME以两种方式作为燃料使用，一种是DME代替LPG，作为液化石油气汽车的代用品，这在山东久泰已运行。另一种是DME在加压下，成为液态与柴油混合(10％)代替柴油。西安交大已取得成功经验。另外，100％DME液态代柴油也取得很大进展。

　　DME安全、无毒、废气排放清洁，很具有竞争力，但发动机要作一定改造，油路系统需加压。

　　燃料电池汽车

　　燃料电池汽车近期宣传甚多，其汽车零排放有利于环保，但氢气的获得有诸多经济技术问题，再则铂催化剂用铂量大，我国铂资源少，进口量达90％以上，世界上铂也不多，而且汽车价格高，比同级内燃机汽车高10倍，很难推广。

　　LPG(石油液化气)

　　液化石油气随石油短缺而紧缺，进口率达53％，2004年进口640万吨，2004年10月价格已达4500元，而且压缩站投资很高(80－140万元/站)，尾气排放也不理想，只能达欧Ⅱ标准，竞争力日趋困难。北京71家加气站已停用30家。

　　CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)

　　建站费用非常高(400－600万元/站)，天然气依靠进口，尾气排放比较清洁，与甲醇汽油差不多。沿海大城市公交系统可适当考虑。北京2008年将在4000辆公交车上使用天然气(占全部公交车20％)。

　　生物柴油

　　生物柴油是以含油植物，动物油脂及废食用油为原料制成的可再生清洁能源，可以20％混配柴油B20，达到0号优质柴油标准，目前产业化的为化学催化酯交换法。但投资高，成本高，每吨油耗植物油1010公斤，有酸碱排放，能耗也较高，现在清华大学用生物酯法，在常温常压下生产，无污染，醇用量小，可显著提高经济效益。生物柴油的困难在于原料较少，需政府补贴。

　　水煤气汽车

　　水煤气是制甲醇、二甲醚、氢气的原料气，净化、脱硫后成清洁燃料，可直接用于内燃机燃烧。水煤气由氢气和一氧化炭组成，燃烧后排放水和二氧化炭，有微量CO、HC和NOX。燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，据国外研究和专利的报导:压缩比可达12.5。热效率提高20－40％、功率提高15％、燃耗降低30％，尾气净化近欧IV标准(这些指标还应验证，但效果是肯定的)，还可用微量的铂催化剂净化。比醇、醚简化制造和减少设备，成本和投资更低。压缩或液化与氢气相近，但不用脱除CO，建站投资较低。还可用减少的成本和投资部分补偿压缩(制醇醚也要压缩)或液化的投资和成本。没有甲醇的毒性、腐蚀、溶涨等缺点。有遍布全国的中小化肥厂可制造水煤气，就近供应。有城市煤气和煤气汽车的经验，有天然气和氢气供应站的经验。

　　氢气内燃机汽车

　　是不排放炭化合物而只微排放氮氧化物的汽车。宝马、福特、马自达研发了氢气内燃机汽车。宝马H2R(第二轮)是氢气和汽油双燃料汽车，到世界各地展示。现有内燃机改造，双燃料，车价低，比燃料电池汽车容易进入市场和发展规模。排放无CO、CO2和HC，有微量NOX(汽油的1/10)，可再用微量铂族催化剂净化，可长期大量发展。功率用增压补偿(福特U型氢内燃机汽车)。制氢成本和供应设施与燃料电池相同。日本认为要先于燃料电池汽车进入市场。

　　煤制醇醚汽车

　　甲醇汽油机汽车。甲醇每吨成本1000元和投资2000元，是液体燃料，储运方便。

　　M15油－醇掺烧。15％的甲醇掺入汽油或柴油，不改动发动机，可利用现有加油站，与乙醇共同掺烧，可减少政府补贴。

　　全甲醇汽车。改造费用低，加油站改造每座2万元，新建30万元。最易推广。也可采用双燃料，在石油并存时期，是较好的过渡方式。

　　高压缩比甲醇发动机已开发成功。1升排量的甲醇发动机功率相当于1.3升汽柴油机水平，燃耗和排放明显降低。

　　甲醇汽油

　　甲醇燃料具有诸多优点:一是清洁环保。甲醇燃烧后主要形成水和二氧化碳，排放的碳氢化合物远远低于汽柴油，尾气中常规排放的一氧化碳、碳氢均比汽柴油低30％以上，甲醇又不含苯、不含烯烃、不含硫。非常规排放物也比汽油燃料好，是典型的“清洁替代燃料”。

　　二是经济性好。甲醇生产成本低(1000元/吨)，比乙醇(4500元/吨)便宜70％。投资省(2000元/吨甲醇)，比煤炼油便宜70－80％。用煤省(2吨煤/吨甲醇)，比煤炼油省50％－60％。销售价格为2500元/吨，以同口径油耗计算，比汽油便宜30％。

　　甲醇汽油配套加油站投资省，改造仅2万元/站，新建30万元/站，而CPG站为80－140万元/站，CNG为400－600万元/站。

　　三是动力性好，辛烷值高。M100甲醇汽油具有高辛烷值(RON110)，可提高压缩比，从而获得更高的热效率和更大的功率，一般1.0升的M100甲醇发动机具有相当1.4升汽油发动机的动力。

　　四是高节能，能量利用效率高。甲醇的热值虽只有汽油的一半，但由于是含氧化合物，只要创造符合它的条件，其在发动机中的燃烧完全，替代比远低于油/甲醇的热值比。甲醇应用于汽车能起到节能的效果，这是重要的优势。

　　五是安全性好。甲醇易溶于水，而且很快自然降解，在储送、加汽过程中发生溅洒等事故后，不会造成环境和土壤的污染。六是代替性好。M15渗混，可不改造发动机，或稍加改进，直接使用。M100需改造发动机，但技术上没难点，国外已有很成熟机型。

　　其实，国外使用醇醚燃料已有很长时间，第一次世界大战，由于汽油短缺，军队先用乙醇掺合汽油作燃料，后用甲醇代乙醇作为掺混剂。20世纪70年代石油危机，甲醇作为替代燃料首选。

　　1985年德国、瑞典、意大利M15汽油(15％甲醇，2％助溶剂)投入市场，美国在洛杉矶奥运会把甲醇燃料规定为清洁燃料。

　　我国自七十年代末以来，在国家有关部委的组织下山西、山东、云南、四川等地均进行过甲醇燃料替代汽油的试验研究。山西省是我国最早进入燃料甲醇和甲醇汽车研究的省份，1996年山西省与中科院热物理所，美国福特公司合作开发了中国第一台灵活燃料汽车(FFV)，现已运行35万公里。1997年建立洁净燃料汽车示范车队，55辆M85中巴车总运营3600万公里，2000年11月通过国家经贸委验收，认为在技术、经济、环保、安全、管理等方面都提供了经验。

　　1998年试点M15甲醇汽油车，在太原、晋城等四城市进行推广，48万辆车次加注M15甲醇汽油，使用甲醇汽油12192吨。全面对甲醇毒性，安全性以及生产、运输、存储、加注等过程进行规范和研究，准备2005年制定24项有关标准，并在全省广泛推广使用。

　　其他省份，如北京、四川、重庆、南京都进行了试验，都取得了很好的经验。

　　当前，在新一代煤

化工新技术的支撑下，开发推广醇醚燃料已时机成熟。