第一節(jié) 甲醇汽油基本常識

甲醇別名木醇或木酒精，為無色透明的液體，高揮發(fā)性，易燃。甲醇可以從天然氣、石油、煤、木材及其它生物體來制取。當前最重要的原料是天然氣，約占世界總生產(chǎn)能力的80％。甲醇具有高辛烷值、低發(fā)熱量、低污染和無排煙等特點。甲醇燃燒完全，可減少20％～50％HC的排放，設(shè)計先進的發(fā)動機可減少90％，顆粒物，NOX排放也很低。此外，其揮發(fā)性低，加油和行駛過程中蒸發(fā)損失小。甲醇毒性大，有腐蝕性，其生產(chǎn)過程是從能源的一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，能源利用率低。甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里，用甲醇燃料助溶劑復(fù)配的M系列混合燃料。其中：M15(在汽油里添加15％甲醇)清潔甲醇汽油為車用燃料，分別應(yīng)用于各種汽油發(fā)動機，可以在不改變現(xiàn)行發(fā)動機結(jié)構(gòu)的條件下，替代成品汽油使用，并可與成品油混用。甲醇混合燃料的熱效率、動力性、啟動性、經(jīng)濟性良好，具有降低排放、節(jié)省石油、安全方便等特點。世界各國根據(jù)不同國情，研發(fā)了M3、M5、M15、M20、M50、N85、M100等不同摻和比的甲醇汽油。目前，商用甲醇主要為M85(85％甲醇+15％汽油)和M100，M100性能優(yōu)于M85，具有更大的環(huán)境優(yōu)越性。

第二節(jié) 甲醇燃料的技術(shù)應(yīng)用

一、甲醇燃料在汽油機上的應(yīng)用

由于甲醇具有沸點低辛烷值高等特點，使得它作為燃料具有含氧量高、熱值比汽油弱的特點，汽化潛熱是汽油的3倍多。同時，由于甲醇燃料理化性能接近汽油，在汽油機上使用甲醇燃料，發(fā)動機不需做大的變動，甲醇與汽油相溶性較好，可實現(xiàn)各種比例摻燒。而且?guī)资f噸/年的裝置就可達到經(jīng)濟規(guī)模（合成油則至少應(yīng)達到幾百萬噸/年規(guī)模），甲醇可以不必過分集中生產(chǎn)，便于企業(yè)投資興建和產(chǎn)品輸送，即使較長距離的輸送，也比輸煤和輸氣便利。再加上它是含氧化合物，燃燒完全，在汽車發(fā)動機中的能量利用效率高于汽油，其經(jīng)濟性很具有競爭力。

甲醇燃料在汽油機上使用，從低比例摻燒（M15甲醇占15％）逐漸發(fā)展到20世紀80年代后期的高比例（M85～M100）摻燒，也經(jīng)歷了一個相當艱難的過程。美國從1987年開始開發(fā)柔性燃料汽車（FFV：FlexibleFuelVehicle），對甲醇、汽油、汽油和甲醇的混合物都能應(yīng)用。日本搞甲醇專用車不搞柔性燃料車（FFV）。目前經(jīng)過幾十年 研究 開發(fā)，技術(shù)問題已基本解決。

二、甲醇燃料在柴油機上的應(yīng)用

柴油機用甲醇燃料，含有甲醇及有機添加劑，其中所述甲醇含量為93-97％(體積)，所述添加劑包括硝酸脂類物質(zhì)、乙二醇甲酸脂及脂肪醇潤滑劑，其含量為3-7％(體積)。

柴油機用甲醇燃料含有90％以上的高比例的甲醇，是真正意義上的甲醇燃料。由硝酸脂類物質(zhì)、乙二醇甲酸脂組成的復(fù)合添加劑，提高了甲醇燃料的動力性能和點火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。采用脂肪醇潤滑劑提高了甲醇的潤滑性能，消除了甲醇對發(fā)動機系統(tǒng)部件的電位腐蝕作用。還使得柴油機用甲醇燃料使得甲醇燃料具備了作為柴油機燃料與柴油同樣的燃燒性能。

三、甲醇燃料在工業(yè)窯爐、鍋爐、炊事灶具上的應(yīng)用

甲醇汽化爐，是對現(xiàn)有液體汽化燃燒裝置的改進，該汽化爐的燃燒器是一個由內(nèi)、外罩構(gòu)成的柱狀體，中央為風洞，內(nèi)、外罩之間為汽化腔，內(nèi)罩下部設(shè)有毛細縫孔，燃料滲出后形成第一燃燒區(qū)，燃料在汽化腔內(nèi)受熱、汽化并自頂部噴射孔噴出，形成主燃燒區(qū)，空氣的供給因中央風洞存在而強化。這種汽化爐燃燒充分，火焰溫度高，引燃方便，特別適合醇水型甲醇燃料。

其特征是所述汽化爐的燃燒器為一個由金屬內(nèi)、外罩構(gòu)成的中央風洞和環(huán)狀汽化腔相結(jié)合的柱狀體，內(nèi)、外罩的下部與一個托盤連接，內(nèi)、外罩的上部封口，上面設(shè)有噴射孔，所述內(nèi)罩的下部設(shè)有毛細縫或毛細孔，輸液管引入所述托盤部位。

四、甲醇燃料的間接應(yīng)用——二甲醚（DME）燃料

二甲醚（英文為dimethylether，簡稱DME）是一種無毒含氧燃料。它可以從煤、天然氣、生物質(zhì)等多種資源中制取，二甲醚含氫量高且容易液化，能實現(xiàn)高效清潔燃燒，燃燒時完全不冒黑煙，是柴油理想的替代燃料，在交通運輸、發(fā)電、民用等領(lǐng)域有著十分良好的應(yīng)用前景。

二甲醚最早是從高壓法合成甲醚副產(chǎn)物精餾而得，目前此法已被淘汰，國內(nèi)二甲醚生產(chǎn)基本上是采用甲醇脫水兩步法。我國二甲醚生產(chǎn)能力現(xiàn)已超過93萬噸/年，山東久泰、新奧、蚌埠、河南羅山集團等生產(chǎn)的二甲醚主要用作民用燃料和車用燃料，其他用于氣霧劑工業(yè)。

根據(jù)中國替代能源 研究 報告介紹，2010年車用二甲醚需用量20萬噸/年；2010年LPG總體消費量3000萬噸/年，若按15%替代率計則DME需求量450萬噸/年，兩項共計需DME470萬噸/年。

五、甲醇燃料應(yīng)用前景展望

甲醇燃料除了具有良好的燃燒性能和環(huán)保效果外，更重要的是產(chǎn)品價格以及儲運等費用方面也具有競爭優(yōu)勢，因此市場前景看好。

隨著我國甲醇燃料示范 規(guī)劃 的成熟及推廣工作的進行，未來甲醇燃料的消費量將顯著增加。根據(jù)我國汽車工業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測，到2008年我國的汽車保有量將突破3000萬輛，對汽油的消費需求也將有較大增長，預(yù)計在今后5年內(nèi)汽油消費遞增保持在5％左右，到2008年我國汽油消費量將超過5000萬t。如果全國40％范圍內(nèi)推廣M5甲醇汽油，其消費量將達到100萬t左右。另外，M85－100甲醇汽油發(fā)動機及汽車的開發(fā)工作也在推進，如果能在部分地區(qū)進行示范應(yīng)用成功，5年后將推廣達到2％左右的應(yīng)用范圍，其年消費量也將超過100萬t。近年來甲醇車用燃料己經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注，預(yù)計到2008年甲醇燃料對甲醇的總消費需求將超過200萬t，使甲醇燃料在甲醇總體消費中的比例將超過30%。

另一方面，甲醇燃料電池的市場同樣不可忽視。在國際上，由于氫燃料電池系統(tǒng)的能源利用達到60％，燃料電池系統(tǒng)的制造成本比發(fā)動機低得多，也容易得多，而且燃料電池汽車除去了傳動系統(tǒng)，使整車生產(chǎn)更加容易。因此，一些著名公司已經(jīng)將目光注視到甲醇車的開發(fā)上，并有了甲醇燃料電池車的發(fā)展計劃。美國為了促進甲醇電動汽車的技術(shù)開發(fā)和市場推廣，在1999年9月由克林頓簽署法案，以低稅率和政府補貼的方式對甲醇電池技術(shù)予以支持。對新建甲醇充裝站或改造現(xiàn)有的汽柴油加油站的，美國政府將給每座充裝站30000美元補貼。甲醇燃料電池車的開發(fā)，已經(jīng)成為各大跨國公司競爭的焦點之一。國內(nèi)方面，隨著北京成功獲得2008年國際奧運會的主辦權(quán)，城市急需大量開發(fā)清潔能源，環(huán)保產(chǎn)業(yè)，基礎(chǔ)設(shè)施。國家一直大力投資的電動車產(chǎn)業(yè)，城市的天然氣，煤氣開發(fā)利用工程都給甲醇燃料電池這一公認的清潔和關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展商機。

第三節(jié) 甲醇汽油的應(yīng)用 分析

甲醇汽油開發(fā)及應(yīng)用在國外開始于70年代的第二次石油危機，從替代能源的角度考慮，德國、美國等國先后投入了人力、物力進行甲醇燃料及甲醇汽車配套技術(shù)的 研究 開發(fā)。在70-80年代期間，美國加州、德國等地均組織了甲醇汽車示范車隊（包括德國大眾汽車公司在中國建立的M100甲醇汽車示范車隊）。

美國對甲醇燃料和甲醇汽車都進行開發(fā)和應(yīng)用，重點開發(fā)燃燒M85、M100專用甲醇燃料汽車。美國開發(fā)了M100汽車，但是由于甲醇加油站限制，行駛里程受限制，用戶不便，故美國福特公司開發(fā)了可使用汽油或醇與汽油以任意比例混合的燃料的靈活燃料汽車（FFV），這種車由燃料傳感器識別成分，通過電腦提供發(fā)動機最佳運行參數(shù)。這樣就不會受到加油站限制。目前FFV汽車在美國已經(jīng)能大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)，這些由Ford汽車公司特制的使用高比例甲醇的靈活燃料汽車主要集中在加州地區(qū)。

目前，美國加州甲醇汽油加油站也僅剩下1座，其中原因是多方面的：甲醇作為汽車燃料的缺陷，特別是甲醇有毒，使得甲醇在比較重視健康安全和生活質(zhì)量的美國不受歡迎；亞洲金融危機波及全球，使得世界上油價低迷，甲醇價格難以同石油價格競爭，美國農(nóng)業(yè)作物豐富，美國政府非常重視保護農(nóng)民的利益，使得毒性小和安全性比較好的乙醇燃料得以迅速推廣；此外，CNG、LNG、電力等代用燃料在美國 市場發(fā)展 空間比較大，也使甲醇代用燃料在美國受到冷落。

美國、歐洲汽車制造商反對在汽油中摻燒甲醇，美國無鉛汽油標準中，要求汽油中甲醇含量最大不超過0.3Vol％，MTBE的加入量最大可為15Vol％；乙醇最大10Vol％；ETBE或TAME最大17Vol％。世界燃料規(guī)范中，要求不允許使用甲醇。在歐洲85/536/EEC法規(guī)中，車用汽油中甲醇的添加量≤3Vol％。

國外反對在汽油中加入甲醇，主要原因是甲醇腐蝕性比較大，目前的技術(shù)還不能很好解決甲醇汽油金屬腐蝕性問題，汽車的耐久性（16萬公里）得不到保障。此外，由于甲醇有毒，使用不慎容易對人體造成傷害或致人死亡。

第四節(jié) 2008-2012年甲醇汽油市場現(xiàn)狀調(diào)查和前景 分析

一、甲醇汽油市場現(xiàn)狀

目前中國的甲醇汽油市場現(xiàn)狀是缺乏規(guī)范的試探性發(fā)展。

甲醇作為醇類燃料，和乙醇一樣，都可以作為純粹石油燃料－汽油的替代能源。2006年當中國的乙醇汽油已經(jīng)推廣到9個省的時候，甲醇汽油卻仍然沒有獲得合法的身份。

部分省對甲醇汽油的試點推廣工作很早就開始了，例如山西省，曾于2002年制定了一個甲醇汽油的地方標準(DB14/T93-2002)和推廣方案，但推廣并不成功。其他各個省如河南、陜西等地也曾經(jīng)對甲醇汽油的使用和推廣進行過嘗試。

甲醇汽油是指在車用汽油中，按一定比例加入的變性燃料甲醇，配制而成的一種車用燃料。目前市場上存在的甲醇汽油一般按照甲醇的摻入比例劃分成為M5(含5%的甲醇)、M15、M35、M85和M100等不同品種。

目前銷售甲醇汽油最積極的不是國有企業(yè)，而是民營石油企業(yè)，但是對甲醇汽油的生產(chǎn)和銷售極其不規(guī)范。幾乎所有加油站在銷售的時候，都沒有注明品種為“甲醇汽油”。不少地方的甲醇汽油生產(chǎn)和銷售商，都是以普通汽油，或者乙醇汽油的名義來銷售產(chǎn)品。2003年3月，河南省某甲醇汽油生產(chǎn)商，因為打著乙醇汽油的名義賣甲醇汽油，被有關(guān)部門吊銷了營業(yè)執(zhí)照，但直到2006年，該單位仍在市場上半公開的銷售甲醇汽油。據(jù)初步估計，目前國內(nèi)甲醇汽油的銷售量在100萬噸以下，占2005年全年汽油表觀觀消費量4842萬噸的比例還非常小。

二、甲醇汽油推廣面臨的瓶頸

目前推廣甲醇汽油最大的瓶頸是缺乏政策支持和國家統(tǒng)一的標準。目前國家標準化委員會并未頒布正式的車用甲醇汽油的國家標準。不僅如此，現(xiàn)行的《車用無鉛汽油》國家標準(GB17930-1999)，還于2004年9月1日起明確規(guī)定：“不得人為加入甲醇，車用無鉛汽油中的甲醇檢出限量為不大于0.1%(質(zhì)量分數(shù))。”也就是說，目前在中國生產(chǎn)和銷售甲醇汽油，屬于政策所不允許的“灰色產(chǎn)業(yè)”。

政府對甲醇汽油不開方便之門，主要因為甲醇汽油的推廣存在很大的弱點：

第一、甲醇生產(chǎn)企業(yè)缺乏監(jiān)管，凡是能生產(chǎn)甲醇的企業(yè)都可能去制造甲醇汽油，市場非常不規(guī)范。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2005年，中國共生產(chǎn)甲醇536萬噸，較2004年增長21.6%。一旦政府對甲醇汽油開了綠燈，很容易造成甲醇汽油遍地開花，市場極其混亂。

第二、甲醇的生產(chǎn)、儲運和使用存在安全隱患。甲醇和乙醇相比，存在較大的毒性，一旦在生產(chǎn)、儲運和使用中出現(xiàn)泄漏，會造成很嚴重的后果。對此，曾征求醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業(yè)委員的一位人士的意見，他的觀點是：“甲醇本身有一定的毒性，這是它物理特性之一，但是只要操作正確，是不會對人體造成傷害的。”不過決策部門對此的憂慮并未消除。

第三、甲醇汽油動力性較差。在乙醇汽油(10%乙醇含量)的推廣過程中，不少用戶反映動力性較差，甲醇汽油跟乙醇汽油相比，動力性更值得擔憂。

三、推廣甲醇汽油的有利因素

第一、甲醇來源廣泛，可以彌補石油燃料的不足。甲醇來源于煤、天然氣、焦爐氣、煤層氣以及氮化工企業(yè)。中國作為一個煤炭大國，生產(chǎn)甲醇的潛力較大。

第二、經(jīng)濟效益好。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2005年國內(nèi)甲醇市場價格最高只有2900元/噸，最低2100元/噸都不到。而90＃汽油零售價超過5000元/噸，即使是M15甲醇汽油，價格比90＃普通汽油低400元/噸以上。甲醇和90＃汽油價差越大，甲醇汽油的經(jīng)濟性就越高。

四、甲醇汽油同乙醇汽油比較 分析

甲醇汽油目前存在一些未解決的技術(shù)問題，特別是腐蝕性、甲醛排放超標、有毒性；乙醇汽油技術(shù)相對已成熟，腐蝕性較小，無毒。并且國外乙醇汽油推廣已有成功經(jīng)驗，而甲醇汽油相對較差，許多國家都在限制使用甲醇汽油。

乙醇汽油已有相關(guān)的國家技術(shù)標準、實施細則等正式規(guī)范文件；而甲醇汽油沒有國家的統(tǒng)一標準和技術(shù)規(guī)范，這不利于甲醇汽油的推廣。同時，國家正在大力推廣乙醇汽油，對乙醇汽油的開發(fā)、生產(chǎn)、使用配套出臺了許多支持和補貼政策，并對乙醇汽油的推廣工作有指導；而甲醇汽油沒有相關(guān)國家政策支持。

乙醇汽油未來可利用桔桿生產(chǎn)，不僅成本大大降低，而且即屬于廢物利用，是再生能源（符合循環(huán)經(jīng)濟要求），也支持了農(nóng)業(yè)發(fā)展，并減少了環(huán)境污染。而用煤生產(chǎn)甲醇實際上是用一種形態(tài)的能源物資（煤）通過消耗一定的能源生產(chǎn)成為另一種形態(tài)的能源物資（甲醇），能源在這一過程的損失率達60%?；诖?，國家發(fā)改委目前對甲醇汽油的推廣持保留態(tài)度，他們認為應(yīng)全力推廣更為環(huán)保的乙醇汽油，對于甲醇汽油只贊同從科研的角度進行試點，目前“高清潔甲醇汽油及其添加劑”已被納入火炬計劃。但政府更重視乙醇的應(yīng)用 研究 ，目前已開始進行乙醇燃料車的研制工作。

甲醇生產(chǎn)成本遠低于乙醇汽油，而在桔桿制乙醇技術(shù)沒有真正推廣以前，甲醇汽油對商家的誘惑力要大，同時國家從能源角度出發(fā)，也不會限制甲醇汽油的 研究 開發(fā)工作。但總體上看，國家考慮到能源替代和支持“三農(nóng)”因素，會長期支持乙醇汽油的推廣，而隨著乙醇汽油在國內(nèi)車用油市場的比例增大，相對也會減少未來甲醇汽油的潛在市場空間。同時，由于乙醇汽油剛開始推廣，國家近期還不會對成本低于乙醇汽油的甲醇汽油表示出明確的支持，特別是在相關(guān)技術(shù)還有待提高的情況下，僅會支持甲醇汽油的技術(shù)開發(fā)試驗工作，不會支持其在全國推廣。但今后國內(nèi)部分地區(qū)仍會“自主”使用甲醇汽油，相應(yīng)帶動甲醇消費的增長。

綜上所析，全面推廣甲醇汽油五年內(nèi)基本不太可能，但不排除因桔桿制乙醇技術(shù)進展不順利、能源緊張未緩解、乙醇成本過高，使得國家同意在局部地區(qū)進行甲醇汽油的推廣，但仍會保持較大比例的乙醇汽油市場份額。因為M15以上的甲醇汽油技術(shù)在短期內(nèi)還難有大的突破，但M15以下的甲醇汽油一般不必對汽車進行大的改裝，如果科研力度足夠，現(xiàn)存的技術(shù)可以得到相應(yīng)解決。2005年國內(nèi)車用汽油消費量約為4000萬噸，到2010年可增長到8000萬噸，按30%使用甲醇汽油，需要甲醇240萬噸。不過遠期形勢仍可能是乙醇汽油占相當大的比例,估計可達40%。

第五節(jié) 甲醇汽油最新動態(tài)

一、甲醇汽油添加劑企業(yè)標準

為促進甲醇汽油規(guī)范化推廣應(yīng)用，我國第一部甲醇汽油添加劑和變性燃料甲醇企業(yè)標準，4月16日在西安通過了陜西省有關(guān)部門的審定。評審專家認為，在目前還沒有國家、地方甲醇汽油添加劑和變性燃料甲醇標準的情況下，陜西長征新能源有限公司與有關(guān)專家編制的4項M15、M25甲醇汽油添加劑和變性燃料甲醇標準非常必要和及時，待條件成熟時可升格為地方標準。

陜西長征新能源有限公司是陜西省唯一的甲醇汽油添加劑專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，與長安大學汽車學院去年聯(lián)合研發(fā)成功了M15、M25甲醇汽油添加劑等系列產(chǎn)品。2005年12月，該公司的6萬噸/年甲醇汽油添加劑生產(chǎn)裝置建成投產(chǎn)，同時會同陜西省有關(guān)專家等編制完成了《CZ-0501甲醇汽油添加劑》、《CZ-0602甲醇汽油添加劑》、《CZM-0511變性燃料甲醇》、《CZM-0612變性燃料甲醇》等4個標準，分別適用于M15、M25甲醇汽油和變性燃料甲醇。

評審專家認為，這4個標準包含的理化性能指標合理依據(jù)充分，規(guī)定的指標數(shù)據(jù)正確可行。據(jù)悉，陜西省曾于2004年頒布了車用M15、M25甲醇汽油及車用燃料甲醇地方標準，目前正在加緊試點推行車用甲醇汽油燃料，但甲醇汽油添加劑標準還是空白。該標準的實施將指導陜西長征新能源公司生產(chǎn)、經(jīng)營甲醇汽油添加劑與變性燃料甲醇，促進甲醇汽油規(guī)范化推廣應(yīng)用。

甲醇汽油添加劑是一種保證甲醇與汽油在各種條件下能夠互溶的多組分活性物質(zhì)；變性燃料甲醇即加入了添加劑的甲醇，能夠直接與汽油摻配。雖然國內(nèi)已有省市開始推廣車用甲醇汽油燃料，但目前還沒有甲醇汽油添加劑和變性燃料甲醇標準，原因是擔心其核心技術(shù)數(shù)據(jù)在標準中被公開。他們妥善地處理了這個難題，在不泄漏商業(yè)秘密的情況下編制成功該標準。

二、我國首套萬噸級甲醇制汽油試驗開工

我國首套應(yīng)用國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇制汽油技術(shù)萬噸級試驗裝置在山西晉城市開工建設(shè)，標志著焦爐煤氣轉(zhuǎn)化和甲醇深加工有了一條新的途徑。

據(jù)了解，近年來，甲醇項目受到諸多企業(yè)的青睞。大批甲醇項目爭相上馬。但目前甲醇供求嚴重的不對稱也引發(fā)人們對甲醇市場的擔憂。山西煤化工專家對甲醇制汽油的催化劑經(jīng)過了長期的研制與試驗篩選，在此基礎(chǔ)上，開始了萬噸級工藝流程和設(shè)備的技術(shù)研發(fā)，于2005年12月完成了工藝軟件包和基礎(chǔ)設(shè)計及詳細工程設(shè)計。目前，萬噸級工業(yè)化試驗裝置已經(jīng)開工建設(shè)，預(yù)計在2007年上半年建成投入工業(yè)化試驗運行。

專家指出，該裝置用甲醇制汽油（MTG）試驗，奠定了由萬噸級加工能力的工業(yè)化實驗裝置進一步規(guī)模放大生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)，將為我國甲醇深加工提供廣闊市場，極具市場競爭力。

目前在山西省晉城市進行的甲醇制汽油（MTG）萬噸級項目的場地與設(shè)備訂貨、圖紙工藝優(yōu)化組合等前期工作已經(jīng)全面展開。

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