甲醇燃料的春天来了!

时间: 2024-01-08 07:39:56 |   作者: 易燃液体安全柜

  10月中旬,第17届国际醇燃料会议在并召开。据介绍,我省已经走过20多年甲醇研发、生产、应用的曲折道路,目前“在煤基甲醇燃料领域属于领先者”,仅去年甲醇汽油销售就达60万吨,使用车辆3000万辆次,预计未来三到五年,我省醇醚燃料将占到液体替代车用燃料的1/3——

  能源是经济的命脉,也为人类生产、生活不可或缺。人类所能利用的能源包括两大类:可再次生产的能源,如太阳能、风能、水能等;不可再次生产的能源,主要是石油、煤、天然气等化石能源。“能源的可持续发展,就是要实现可再次生产的能源的大量利用。”太原理工大学校长、中国工程院院士谢克昌介绍,由于可再次生产的能源利用的规模和技术还远远不能够满足当前需要,大量使用为期遥远,化石能源就成为当前及今后相当长一段时期的主要能源。

  但据统计,以目前的开采速度计算,全球石油储量仅可供采40年,而煤炭可供采162年。寻找石油的替代能源,解决能源的供应和可持续发展问题,成为人类面临的共同课题。

  从我国的情况看,“富煤缺油少气”是主要特征,在已探明的能源总储量中,原煤占87.4%,原油仅占2.8%,目前我国石油对外依存度已超过50%。无论从长远发展还是当前需求考虑,都应该寻找一种石油的替代能源。

  醇燃料就是一种很好的能源。醇燃料包括甲醇、乙醇等,甲醇以煤为主要的组成原材料生产,乙醇主要以粮食为原料生产。结合我国的国情,以煤与煤层气、焦炉气等原料生产甲醇燃料就是最佳选择。

  美国是从上世纪30年代开始使用甲醇替代燃料的。上世纪70年代,由于石油价格高企,用相对便宜的天然气作原料生产的甲醇燃料受到了格外的重视。后来,随着石油和天然气价格的变化、农场主想让用玉米做乙醇等原因,美国的甲醇燃料发展在波动中前进。近年来,石油市场的不稳定,以及天然气价格的上涨等,使得煤制甲醇燃料重新被提起。

  我国开始甲醇替代燃料的探索也是从上世纪70年代开始的。一位业内前辈还清楚地记得,当时国家在山西搞了一个甲醇示范车的试验,具体做法是加15%的甲醇来替代石油,示范对象是750辆两吨半到四吨的载货车。这个实验为我国甲醇燃料的使用积累了经验。20多年来,我省在甲醇替代燃料领域取得了可喜的成绩。同时我省还一直承担着全国煤制醇醚燃料产业化和示范工作,是全国唯一一个甲醇燃料的示范省、甲醇汽车的示范地区。

  山西醇基办相关负责的人介绍,到2006年底,我省甲醇替代燃料研究得到了国家认可,煤基甲醇燃料被国家确定为一种替代能源来发展;今年年底,国家标准的“M85甲醇汽油标准”将公布,这标志着甲醇作为替代能源的发展已经上升到国家层面。

  在第17届国际醇燃料会议上,美国、加拿大权威专家均表示,以煤为原料生产甲醇,产量位居世界前三位的是美国、俄罗斯、中国,并对我省在甲醇替代燃料的开发应用方面的工作给予了高度评价:“山西不仅要努力成为全中国,也要成为全世界在甲醇研发、生产、应用上的领先者、标杆。”据悉,目前我国甲醇产量为1000万吨,而美国已达2600万吨。谢克昌院士非常乐观:“甲醇的发展前途非常好!”

  甲醇是一种易燃易挥发的无色透明液体,具有与现实使用的液体燃料极为相近的燃烧性能。作为替代燃料,甲醇的研究、技术、生产、应用,在我省都已经有了一套完整的、相当成熟的经验和做法,而且甲醇价格相当便宜。但不少人对使用甲醇还有种种疑虑。

  首先,认为甲醇有毒,怀疑甲醇的安全性。事实上,甲醇无论在毒性还是安全性上都比汽油要好。老百姓认为“喝上一口汽油可能没什么危害,但喝上一口甲醇,可能眼睛就瞎了”,由此推断甲醇有毒,这是不科学的。事实上,汽油也不应该喝进人体。

  其次,汽车发动机的改造。截至目前,我省使用甲醇替代燃料的具体做法,都是在汽油里加5%—15%的甲醇。在这个区间内,汽车的发动机不用经过任何改造。但在85%—15%区间,需要经过一些改动。

  第三,认为甲醇尾气排放中会释放出醛,对身体有害。谢克昌院士指出,在目前对甲醇替代燃料的具体做法(即在汽油里加注15%的甲醇)中,醛排放问题不大,但如果比例再高,醛含量可能会高,但通过给甲醇汽油中加催化剂,可以使醛分解,这样对人体就没有危害了。

  第四,甲醇汽车热值低、启动难的问题。甲醇的热值低,但甲醇的生产所带来的成本和市场行情报价远远低于汽油。而且甲醇的生产原料很丰富,任何含碳含氢的原料都可以,制作技术也很成熟。

  谢克昌院士在一一解答疑虑后指出,汽油作燃料的历史很长,已经有100多年,而甲醇则比较短,所以人们在思想上有种种疑虑是正常的。他认为甲醇的使用没有一点问题,所有人们担心的问题都能解决。事实上,20多年来,我省每年甲醇汽油使用平均大概有40万吨到50万吨、3000万辆车次,现在全省11个市都有甲醇汽车,所有加油站都可以加注甲醇汽油,20多年来,没发生过一起因甲醇作替代燃料而中毒的事件。

  促进甲醇的研发、生产、应用和推广,我省不少科研机构、企业和相关政府部门做了大量工作。比如,省财政厅规定,从今年开始,凡改制的甲醇汽车,财政一年补助2000元,公交车一年补助1万元。这一政策开始执行。省交通厅规定,使用甲醇燃料的汽车,免交养路费和客运附加费。有些地区环保部门还把使用甲醇汽油作为节能减排的重要举措。业内人士评价:甲醇替代燃料的发展势头非常好。目前甲醇燃料在炉灶油的替代上也迈出了可喜的步伐。

  更好地推广应用甲醇,目前煤基甲醇燃料的研究还在进一步深入。以谢克昌院士为首席科学家,太原理工大学承担了一项国家重点基础研究项目 (973项目),该项目总投资达2800万元左右,五年的研究周期,全国有13个研究所、60多名骨干参与其中。

  谢克昌院士介绍说:“煤、石油、天然气都属高碳能源,即含碳量很高,由于在转化过程中技术相对落后,排放的二氧化碳温室气体很多,造成了气温升高、环境和生态的破环。这是人类所共同面临的问题。”该973研究项目是通过多联产,使高碳能源低碳化,即利用劣质煤和大量排空浪费的焦炉气,通过气化,取得气化煤气,把其中的碳和氢充分的利用,生产出甲醇和电力。在这样的一个过程中,既使煤炭和焦炉气里的碳和氢得到充分的利用,提高了能源的转化率和资源的使用效率,也从源头上减少了二氧化碳的排放。该项目的研究将使甲醇替代燃料的生产更为科学、环保。