车用石油燃料的替代产品——甲醇汽油摘要：随着机动车数量的不断增加,机动车排气对环境的污染越来越严重。另一方面从上个世纪七十年代起,出现世界性的能源紧缺,明显地预感到石油燃料供应危机,石油终将枯竭。内燃机替代燃料研究的主要目的在于：应付石油危机,提高燃料供应的安全性,为石油资源枯竭后燃料品种的平稳过渡作准备,提高现有能源的应用效率,开拓能源应用新领域,减少污染,保护生态环境等,人们在研究中发现,醇类是除石油、天然气以外,内燃机最可代用的燃料。关键词：甲醇汽油；燃料；能源引言：近几年来，我国的石油价格一直在上涨，传统能源储存量越来越少，越来越多的国家开始加大国内原油的储备，而且现在环境恶化越来越严重，可以说发展替代燃料已成为世界共识。根据现在汽车的增长趋势来看，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿俩，届时，交通用石油将占世界石油总消费量的62%以上，石油需求与常规石油供给之间将出现缺口，未来汽车产业在发展新技术、提高汽车燃油经济性同时，必须考虑车用替代燃料的发展问题。石油燃料的替代产品总的来说，汽车代用燃料可分为三类：一是含氧燃料（醇/酯/醚）；二是合成油（BTL/CTL/GTL）,三是气体燃料（甲烷气/合成气/氢气）。其中含氧燃料技术成熟，合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容，但技术还有待完善，合成油可以在中长期发挥重要作用。气体燃料车优点很多，但尚处在研究阶段，我国将从基础科学前沿、前沿技术创新、工程应用开发等方面逐一突破。1.天然气汽车进入快速发展期。截止到2007年底，全国已有30个省（市、自治区）的80多个城市推广天然气汽车，建成天然气站555座，主要集中在气源地附近。目前，我国已初步建立了完整的天然气汽车产业链，2007年全国天然气汽车产量达到5.7万辆，尾气排放已达欧Ⅲ标准。2.车用生物液体燃料开发得到重视，非粮生物液体燃料成为根本方向。“十一五”以来，我国政府明确要求转向发展非粮生物液体燃料，加大了技术研发、原料基地和生产项目建设力度。我国生物液体燃料产业发展仍需克服如下挑战：一是原料资源基础仍然薄弱；二是技术产业发展水平不高；三是缺乏足够强的经济竞争力和抗风险能力。3.煤基合成燃料开发取得进展，但仍然面临环境威胁和技术瓶颈等制约因素。我国已形成比较成熟的煤制甲醇和二甲醚生产技术，也在部分地区开展了车用甲醇示范工作，已开始了二甲醚车示范运行，但分别由于环境风险和发动机供给储运技术障碍而难以实现大规模推广。4.新能源汽车开发进展加快，但与实现产业化有一定距离。在2008年北京奥运会期间，我国汽车企业和科研机构提供了自主研发的一批电池汽车、混合动力客车、轿车、燃料电池轿车等各种新能源汽车为奥运会服务。但是，目前我国新能源汽车发展还存在技术成熟度不够、关键零部件配套缺乏、可靠性和生产一致性差、市场导入期的成本较高等障碍，使得新能源汽车距离规模化量产和广泛使用尚有一定距离。甲醇汽油的使用性能1.1甲醇汽油的理化性能工业甲醇在常温下是无色、透明、易挥发、易燃烧的有毒液体。沸点64.8℃,相对密度(20℃)0.7914。工业甲醇化学性质较活泼,能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应,甲醇不具酸性,其分子组成具有碱性特征的羟基,但也不呈碱性,对酚酞及石蕊均呈中性。甲醇的氧质量分数为50%,其理论空燃比仅为6.45,相当于汽油空燃比的44%。含甲醇5%的汽油M5,其氧质量分数为2.5%,汽车发动机不需改造即可适应；含甲醇15%的汽油M15,其氧质量分数为7.5%,发动机需适当调整改造方可适应；含甲醇85%的汽油M85,其氧质量分数为42.5%,或纯甲醇M100,氧质量分数为50%,这样高含氧的燃料,空燃比很低,普通汽车的发动机难以适应,需要专门设计发动机以适应M85或M100[2]。1.2甲醇作为燃料的特点第一,由于醇类分子中含有氧,按质量计算,甲醇含有50%的氧,因而甲醇完全燃烧所需的空气量比汽油少得多,燃烧产生的尾气带走损失的热量也相应地减少,这样就使发动机总热效率得到提高,燃烧后所造成的污染程度比汽油轻。第二,醇类热值比较低,甲醇质量热值只有汽油的45.5%,因此,在醇类燃料的有效质量燃油消耗率高,醇类燃料在同等的热效率下,它在气缸内完全燃烧时所需的过量空气系数远小于燃油汽油时所需要的值。第三,甲醇的汽化潜热是汽油的3倍左右,高的汽化潜热及低的蒸汽压将导致混合气形成和起动困难,但可以使进气温度进一步降低,提高了充气效率；同时由于甲醇的汽化潜热大,可以改善燃烧后发动机内部的冷却条件,改善发动机的动力性,降低排气温度。第四,醇类具有较高的辛烷值,具有较高的抗爆震性能,对通过