甲醇汽油、柴油研发应用研究

摘 要 经济的进步带动了汽车行业的发展，能源消费大幅增加，作为汽车最常见的两种燃料，汽油和柴油的需求量骤增，同时也排放出大量尾气，对大气环境构成极大危害。为此，全球呼吁发展清洁型燃料，既能缓解石油危机，又能控制环境污染。甲醇汽油和甲醇柴油成了当下研究的热点，各国不断进行研发，本文对其研究应用进行了简要分析。

关键词 甲醇汽油；甲醇柴油；应用

中图分类号：TQ517 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0016-01

工业生产加大了能源的消耗，为此，国家提倡研发应用替代能源。随着物质生活水平提升，汽车已经开始进入寻常百姓家，汽油柴油的消费量也有了相应的增加，汽油、柴油是以石油为原料的，我国当前石油贫缺，进口量逐渐增多，而石油作为燃料，经燃烧会产生二氧化碳等污染物，加大环境污染的程度。清洁型代替燃料在国内开始推广，甲醇汽油、柴油以其特殊优势成了研究的重点，必将是今后的主要趋势。

1 甲醇汽油的研发应用

1.1 甲醇汽油的特点

甲醇汽油是一种清洁型的车用燃料，主要成分有甲醇、汽油和添加剂，依据专业调配方法，按照一定的比例将甲醇掺入汽油调制而成。一般而言，甲醇的掺入量在30%以内，较为常见的M15甲醇汽油即是掺入了15%的甲醇，此类甲醇汽油可以直接和汽油通用，因甲醇掺加量低，又叫低比例甲醇汽油。此外，还有中比例、高比例两种。在国内，中低比例甲醇汽油使用较为广泛。从技术标准来看，只有车用燃料甲醇和M85两种有国家规定的统一标准，其余则是地方根据当地实际情况而自己制定标准。

甲醇汽油具有一定的特点：清洁环保性能突出，生产时注重环保问题，不会产生“三废”；生产不受季节限制，生产规模可由自己决定。和汽油柴油相比，甲醇汽油经燃烧排放的碳氢化合物要少许多；该产品不含铅、苯、硫等物，排出的气体不会对大气环境构成危害，是城市环境改善中一项很好的清洁替代燃料；甲醇来源于煤炭、化肥等行业，来源广泛，制作简单，成本较低，而且在使用时，无需添加特殊装置，不但方便，还节省了不少成本；此外，甲醇具有良好的溶水性，能够很快与水相融，即使发生溅洒情况，也不会污染环境。从当前状况来看，甲醇汽油意义非常重大。

1.2 甲醇汽油的应用

甲醇汽油虽有诸多优势，但应用中也有一些问题，如热值和空燃比有所降低；在燃烧中会有少量甲酸或甲醛生成，对发动机形成一定的腐蚀作用；气化潜热过高，严重影响了冷启动性；与汽油不同，甲醇是一种良溶剂，会增强橡塑材料的溶胀性。为此需对其不断改进。

1）助溶剂研究，甲醇汽油是作为汽车燃料使用的，安全是首要考虑的因素，必须保持其均匀稳定性。甲醇和汽油的成分及性能不同，在混合时难以互溶，在发动机内，作用无法得到充分发挥，为此，需添加适合的助溶剂，帮助两者相溶，使甲醇汽油的稳定性得到很好的保障。 当前常见的助溶剂有高级醇、异丁醇、MTBE等。MTBE有助于甲醇和汽油互溶，但由于分子极性小，效果并不是很明显。异丁醇的价格比较昂贵，因此当前的首要任务是研制价格适宜的助溶剂。

2）防腐剂研究，甲醇汽油的腐蚀性多为氧化产物引起的腐蚀或硫腐蚀，对此情况多采用添加腐蚀抑制剂的方法进行解决，因无灰添加剂不含金属离子，是一种较常见的腐蚀抑制剂。为避免氧化产物造成腐蚀，防腐蚀剂应起到减少氧化产物产量的作用，可通过延长氧化诱导期或减缓氧化速度来实现；防止氧化产物腐蚀金属，可选择一种能被金属表面直接吸附的具备极性的添加剂，有专门的金属腐蚀抑制剂。

3）溶胀性研究，甲醇是有机溶剂，对供油系统中的橡胶材料会形成一定的溶胀作用，为使此问题得到有效解决，可添加相应的溶胀抑制剂，或使用不受甲醇腐蚀的氟橡胶。

4）改善气阻性，甲醇汽油若没有得到充分的燃烧，烃类物质容易发生裂解现象，经氧化聚合作用而生成一定量的碳渣，导致汽化室的喷嘴发生堵塞情况，引起气阻。相应的解决方法并不是很难，应使甲醇汽油得以完全燃烧，高温下容易发生氧化聚合作用，要对其严格进行控制，另外，添加适量的抗阻沉淀剂也能起到很好的作用。

5）改善冷启动性，可通过添加活性过氧化物或者低沸点的醚化物来实现。

2 甲醇柴油的研究应用

柴油是另一种同等重要的汽车燃料，柴油机具有良好的经济性，爆发压力和热效率都比较高，输出扭矩大，在汽车工业中同样发挥着重大作用。其缺陷在于排出的气体中含有大量黑色碳物质构成的微粒，粒径小，浓度高，沉降缓慢，容易在大气长时间漂浮，吸附的多环芳烃等对人体有害。为了使石油紧张的现状有所缓解，同时改善环境，应加大对甲醇柴油的研究应用。

和甲醇汽油一样，甲醇柴油是将柴油按照一定比例掺入甲醇中配置而成的混合物，多为透明液体，外观、热值和粘度等和柴油都很相似。须注意的是，柴油的选择，国标或非标柴油都可以使用，甲醇的纯度应在99%以上，要保持配置器皿的干净。

甲醇柴油主要有以下优点：燃烧速度快，而且容易充分燃烧，有利于热效率的提升；品质和稳定性较好，甲醇柴油清澈透明，不会产生刺激味道，而且密度、粘度都能达到规定标准；具有较好的稳定性，至少四个月内不会出现变色、浑浊及乳化等现象；与其他柴油能够互溶，不分层，不变色；由于抗水性较好，遇水时，不会互溶，静止时油水处于分离状态；同时，甲醇柴油具备较强的市场可操作性，助溶剂和甲醇可以分开调配，半成品能够单独放置，而后再配置成成品，还可以按照一定的比例直接与柴油混合；应用范围较广，内燃机、电厂等领域都有所应用。

其缺陷在于：甲醇的气化潜热较大，如发动机处于低负荷、低速度运行状态，此情况下的冷却效应会对其有一定的负面影响；甲醇十六烷值较低，但自燃温度高，因此，自发着火能力较弱；热值较低，不符合正常功率输出的要求，往往需要不断地添加燃料，供油系统的荷载大幅上升，为保证安全，在使用前通常要对原发动机进行改造，不能直接投入应用；此外，对橡胶件或有色金属等部件同样有腐蚀作用。

对其应用研究，主要有两点，一是基础理论，主要包括甲醇柴油的稳定性及添加剂等；二是应用研究，主要是指发动机的改进以及乳化燃料的燃烧状况等。

3 结束语

汽油、柴油作为汽车燃料，不仅要消耗大量能源，还会破坏环境，必须加大代替型能源的研发力度，甲醇是一个很好的选择，通过一定比例的掺加，形成甲醇汽油和甲醇柴油，取得了良好效果。在今后的发展中，应做好添加剂的工作和市场定位。

参考文献

[1]常志鹏，陈浩，刘宗海.国内甲醇汽油的应用进展及思考[J].精细与专用化学品，2012（3）.

[2]穆仕芳，尚如静，魏灵朝，等.我国甲醇汽油的研究与应用现状及前景分析[J].天然气化工（C1化学与化工），2012（1）.