科技论文

                             大   比  例  使  用  甲  醇  
                    打造中国品牌的车用清洁燃料

                          漯河石化集团      吴域琦    冯向法   

   继研制成功并推广应用M50甲醇清洁汽油之后，漯河石化集团又研制成功了Me85车用清洁燃料。M50甲醇清洁汽油，尚使用有25~35%的轻质汽油，Me85车用清洁燃料，已经完全不含石油成品油。如此50%以上大比例使用甲醇，并且不需要对原来的燃油汽车作任何改动，从而在技术上和社会经济效益上，打造出了中国品牌的替代汽油的车用清洁燃料。
   原国家计委严谷良司长，在2001年为本项目题词中，提出了一个期望：“中国人要在新能源上有所突破，超越现有油品，搞出一个能顶饭吃的中国品牌的油品。”经过两年多的进一步开发，以相继推出Me85车用清洁燃料为标志，已经开始使严司长和各界同仁的期望成为现实。
   一、在技术上的几点突破和创新
本文以“使用甲醇”代替了一般情况下“掺入甲醇”的说法，预示了本项目产品与一般甲醇汽油相比，在技术上有了几点突破和重大创新。
   1、突破了不改车只能低比例掺入醇类燃料的界限
它通过对甲醇的醚化改性，使之已经不是原来的原料甲醇，而是一种非常适合用作车用燃料的醇醚混合物。这种醇醚混合物的动力性能已经接近汽油，其燃烧性能和环保性能，已经优于汽油。它既可以以我为主（≥50%）与普通汽油掺烧，也可以完全摆脱汽油与性能改良剂一起混配成Me85车用清洁燃料。从而突破了只能在汽油中低比例掺入醇类（甲醇≤15%，乙醇≤10%）的界限。
   2、突破了高比例掺入醇类燃料时必须改车的界限
甲醇醚化生成的醇醚混合物，与多种性能改良剂按照一定的工艺条件多元混配后，在保持醇醚燃料辛烷值高、含氧、燃烧完全、尾气清洁等优点的同时，彻底克服了醇类热值低、低比例掺入汽油时有高温气阻和低温冷启动问题、具有一定的腐蚀性等缺点。特别是由于改性和混配后的热值与汽油相似，从而突破了国内外大比例使用醇类燃料时必须改动汽车结构的界限。德国大众公司、日本本田株式会社的多种燃料汽车（MFV）和美国福特公司的灵活燃料汽车（FFV），固然都具有世界先进水平，但它们都只是用高科技改造汽车以适应各种燃料的。本项目很好地改造了燃料使之适应各种燃油汽车，可以称之为灵活汽车燃料（FVF），更适用于现有的众多汽车，是更有实用价值的世界先进水平。
   3、实现了高氧低污染和可以在恶劣条件下使用的创新
针对汽车日益增多及其尾气污染日益严重的问题，世界上正在推行高氧低污染的新配方汽油和新的燃油规范，我国现行车用燃料与之还有一定的差距。本项目正好适应这种新趋势，其产品含氧量大于2%，尾气排放中CO、HC等有害物质大大降低，同时，由于纯化工原料的甲醇大部分或全部替代了含有众多致癌物质的复杂的石油成品油，因而本项目产品及其燃烧尾气中的致癌物质大大减少了，使之成为名符其实的“清洁燃料”。
   本项目产品还有一个显著优点，即可以在恶劣的环境条件下使用。首先，因为它含有相当数量的二甲醚（DME），所以可以在高寒地区使用而没有冷启动问题。其次，因为它以醇醚为主料，避开了汽油轻组分的共沸点，所以防止了高温气阻现象。第三，因为它具有大量的内含氧，所以在风沙尘埃严重或空气少的环境中，可以大大减少进气而保证车辆正常行驶。
   二、适应国情，保证我国车用燃料的能源安全
我国油少、气少而煤炭和秸秆资源丰富是国情；随着经济迅速发展，汽车及其耗油猛增是国情；能源危机若不解决，危及经济安全和国家安全也是国情。针对这样的国情，国家要求“积极发展石油替代产品，采用各种措施，确保国家能源安全”。
3月3日中国工程院院士、中石化副总经理曹湘洪公布了一组数字：去年我国进口原油9112万吨，各类成品油2842万吨。随着经济的增长，这两个数字还会大幅增长。到2010年，我国每年将消耗原油4.5亿至4.6亿吨，而我国的石油产量最高只能达到2亿吨，缺口越来越大，我国的能源安全越来越脆弱。
为了适应上述形势，我国有关方面早就做了许多探索工作，其中，特别值得提出的是关于煤制甲醇燃料的几次重大行动。
   首先是在我国“六五”攻关的基础上，1987~1994年，由国家科委牵头，与德国相关部门进行中德科技合作，就M100甲醇汽车的各有关方面进行实验研究，得出了明确的肯定意见。
   第二是由于中德科技合作和山西省、云南省的煤制甲醇及甲醇汽车开发引起的重视，第十二届世界醇燃料会议1998年在我国北京召开，肯定并促进了我国有关工作的开展。
第三是2001年朱镕基总理就开发应用甲醇燃料连续作了两次批示，国家“十五”规划中提出重点发展，国家计委、经贸委、科技部以及山西省、北京市和河南、四川、黑龙江、云南以及其它煤炭资源丰富的省份都积极行动起来，使我国的甲醇燃料开发研究和示范应用，出现了一派大好形势。
   第四是2002年10月份，何光远、潭竹洲、刘振华、 倪维斗  郭孔辉、任阵海等23位部省级干部、院士专家和汽车、煤炭化工行业的企业家，上书国务院 领导，“建议选择煤制（甲醇、二甲醚）清洁能源作为汽车新的主导替代能源”。
   上述四项重大行动，把我国的醇燃料开发应用推进到世界前列，正如23人建议中所说：”煤不仅可做汽车清洁燃料，同时可用其做多种化工原料，几乎可替代各种能源，可保证国家百年能源安全。”
可惜的是，上述一些结论明确的重大行动，尚未引起有关管理部门的重视。去年11月份胡锦涛主席在全国经济工作会议上讲了能源安全问题后，出现了一些重大事态，包括八部委下令大规模推广乙醇汽油、拟议建设大批核电站、开辟马六甲海峡以外的石油进口通道和建立国家石油战略贮备等。如果没 有更好的措施，应该说这些措施都是很有必要的。但是，积累了三十多年经验而演造出的煤制甲醇及其衍生物DME燃料，理应放在更优先的地位。与乙醇汽油相比，它们更适合国情，更廉价、更适应市场经济、更能彻底化解我国面临的石油危机。与核电站相比，它们的自有技术更成熟、投资回报期更短、投入产出比更高、更适于在流动性车辆上应用。与进口石油及建立石油战略贮备相比，它立足国内，能节省大量投资而迅速保证我国的能源安全。
   本项目因为有前述几点技术突破和创新，已经形成了年产20万吨M50和Me85车用清洁燃料的产销规模，近三年来，深受2000多家用户和有关方面的好评。在国际上,美、日、韩也多次想予以引用。我们决意尽快在国内推广应用，首先保证我国车用燃料的能源安全。
   三、紧急行动起来，齐心协力，打造中国名牌的车用清洁燃料，为化解我国面临的石油危机做贡献
适应国家需要尽快化解石油危机和广大用户呼唤质优价廉的车用清洁燃料的当前形势，漯河石化集团决意与国内外科技界、企业界及行政管理部门一起，齐心协力，打造中国品牌的车用清洁燃料。
   1、以本集团公司现有的年产20万吨规模为基础，尽快扩建年产100万吨的示范工程，以便在全国组织克隆式推广应用。发展目标为2010年年产销规模达到2000万吨以上，2015年年产销规模达到1亿吨以上，全部解决国内车用燃料的替代问题，节省进口石油和国产石油，使其用作化工原料。
   2、在全国的克隆式推广应用分区域进行，每省市选择1~2个推广应用合作单位，协商决定区内布点。甲醇生产厂、车用燃料经营使用单位或其它投资者，均可成为合作单位。
   3、以年产1万吨~100万吨为起步规模。年产20万吨规模的总投资7200万元，其中流动资金5600万元。占地60亩左右。产品以93#燃料为例，成本费用2800元/T左右，出厂价3500元/T，利税700元/T。建设周期半年。每个推广点的最终规模以满足当地需要和适当出口创汇为目标。
   4、一般合作方式为本集团公司投入全套技术和所需品牌、商标、产品标准、信息网络以及原料配给和产品销售体系等无形资产，也可以投入部分资金，占一定的股份比例。
   5、与有关方面共同组建面向全国的后续技术研发机构，会萃国内外有关的专家精英，共同献智献力，共同分享效益，保证产品质量和性能价格比与时俱进，并与世界先进技术和应用市场接轨。

  
                                               二零零四年三月