100萬噸甲醇汽油可研報告

1、.100萬噸/年甲醇汽油項目一、發(fā)展甲醇汽油的必要性（一）我國石油缺口逐年增大近年來, 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展, 我國對石油資源的需求日益增長, 已經(jīng)成為石油生產(chǎn)大國和消費大國。自從1993年我國成為石油凈進口國之后, 進口石油的比重不斷加大, 2006年我國原油凈進口量1.45億噸, 對境外石油的依存度達到43%。預計從“十一五”到2020年的15年內(nèi)，我國經(jīng)濟還將以較快速度增長。到2020年，我國汽車保有量將達到1.2億輛，需要石油約5億噸。我國石油剩余可開采數(shù)量約23.8億噸，后備資源嚴重不足。按目前產(chǎn)量14年后將出現(xiàn)石油枯竭局面。我國石油缺口逐年增大已是不可回避的嚴峻現(xiàn)實, 并對能源的

2、安全供應、國民經(jīng)濟的平穩(wěn)運行以及全社會的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴重威脅。（二）乙醇汽油等替代能源的局限性解決能源安全問題，一方面是要節(jié)約能源，減少能源消耗量，但最根本途徑是尋求來源充足、供應安全的替代能源。從我國目前的情況來看，以糧食生產(chǎn)酒精作為汽車燃料固然是一種選擇，但其成本和資源量決定了酒精在短期內(nèi)尚不足以成為重要的代用燃料來源，1噸車用乙醇約需3.5噸糧食和2.5噸煤轉(zhuǎn)換，成本比成品油高得多，相當車用甲醇價格的2倍多，推廣乙醇燃料需財政長期補貼。天然氣雖然價格便宜，性能優(yōu)良，但汽車改造和加氣站建設投資大，且存在與家用燃料爭資源的問題，也難以在全國范圍內(nèi)普遍采用。太陽能、氫能、電能等短期內(nèi)在技術(shù)

3、上也不能滿足替代能源的需求，惟一可行的方案是以煤生產(chǎn)甲醇作為汽車燃料。（三）符合我國富煤缺油的能源結(jié)構(gòu)特點我國能源結(jié)構(gòu)的特點是煤多油少，據(jù)預測，我國煤炭資源豐富，我國擁有的煤炭資源保有儲量約1萬億噸，至少可開采116年。雖然我國煤炭資源相對豐富，但長期以來對煤炭并未實現(xiàn)合理科學的利用，國內(nèi)廣泛采用的直接燃煤方式不僅熱效率低，而且污染嚴重。將煤轉(zhuǎn)換成燃料甲醇替代石油能源則效果十分明顯：生產(chǎn)100萬噸甲醇，可轉(zhuǎn)化150200萬噸煤，可替代5070萬噸成品油，在取得很好的經(jīng)濟、環(huán)境效益的同時，提高我國煤資源的綜合利用水平，還可利用高硫低質(zhì)煤為生產(chǎn)原料制取甲醇，為占全國儲量一半以上的高硫低質(zhì)煤找到了有

4、效利用途徑，全面帶動煤炭化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)業(yè)的綜合效益，這將具有特殊的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。二、發(fā)展甲醇汽油的技術(shù)可行性（一）甲醇汽油的燃料特性 甲醇汽油是指將甲醇摻入汽油制作出的車用燃料。由于甲醇的摻入，與汽油相比，甲醇汽油的燃燒特性發(fā)生了明顯的改變。 1、空燃比降低 甲醇的氧含量為50，其理論空燃比相當于汽油空燃比的44 。摻入甲醇將引起汽油空燃比下降，摻入越多，下降越大。M15(含甲醇15的汽油)，其氧含量為7.15，用作汽車燃料發(fā)動機僅需適當調(diào)整即可適應；M85(含甲醇85的汽油 )，其氧含量為 42.15；純甲醇M100，氧含量為 50。氧含量越高，空燃比就越低，普通汽車的發(fā)動機

5、難以適應，需要專門設計發(fā)動機以適應M85或M 100甲醇汽油。 2、辛烷值提高 甲醇的辛烷值較高 (MON 106)，摻入它改善了甲醇汽油的辛烷值，燃燒時提高發(fā)動機的壓縮比，從而提高了發(fā)動機的功率。例如，使用 M15甲醇汽油的發(fā)動機功率可提高約 2，而燃料能耗卻降低 68。 3、熱值降低 甲醇的熱值為19.16 MJkg，僅為汽油熱值(43.15 MJkg)的45。因此，使用甲醇汽油后發(fā)動機的油耗隨甲醇摻入量的增加而增加。資料報道，使用 M10甲醇汽油時，油耗增加約5。 4、冷啟動性能較差 甲醇的汽化潛熱較高、蒸氣壓較低。甲醇的汽化潛熱為1109 kJkg ，是汽油汽化潛熱(310kJ kg)

6、的3.17倍。在低溫條件下，由于甲醇的汽化潛熱遠遠高于汽油，因此會造成甲醇汽油冷啟動性能較差。 5、腐蝕性增大 甲醇在生產(chǎn)或燃燒過程中會產(chǎn)生少量的甲醛或甲酸，因此，甲醇汽油對發(fā)動機有一定的腐蝕性。 6、對橡塑材料的溶脹性變強 汽油是不良溶劑，對橡塑材料無侵蝕作用；但甲醇是一種良溶劑，因而甲醇汽油對汽車供油系統(tǒng)或油泵中的橡塑密封件都有溶脹作用。 （二）甲醇汽油的改進 綜上所述，由于甲醇的摻入，給甲醇汽油帶來了多種不同于汽油的特性。國內(nèi)很多科研院所和公司對此進行研究了改進方法和試驗。1、甲醇汽油的穩(wěn)定性 用作汽車的甲醇汽油必須均勻而穩(wěn)定。甲醇與汽油的相溶性很小，要制成大比例的均勻穩(wěn)定的甲醇汽油，一

7、般采取添加助溶劑的辦法解決，如芳烴、酮、醚、醇等類化合物都是甲醇的好溶劑。從中選擇與汽油也有較好混溶性的物質(zhì)，以適當比例相混合，便可制得穩(wěn)定均勻的甲醇汽油。 2、改進甲醇汽油的動力性 甲醇引入汽油之后，因其熱值降低而動力性能下降，通常采用添置助燃劑的方法，改善其動力性。使用的助燃劑一般有金屬有機化物、有機過氧化合物、一些硝基化合物等。 添加烷基過氧化物如二特丁基過氧化物的改性劑，具有良好的動力性、穩(wěn)定性，冷啟動的動力不低于單一的汽油；添加一定比例的醚類化合物和少量的防腐蝕劑、清潔劑調(diào)和而成的甲醇汽油，使用時不需用改造發(fā)動機的部件，就具有很好的相溶性和冷起動性。其它添加劑如二甲氧基甲烷可以提高甲

8、醇汽油的貯存穩(wěn)定性，甲醇在汽油中的含量。 3、改善甲醇汽油的腐蝕性 一般采用添加腐蝕抑制劑的方法來抑制甲醇汽油的腐蝕性，添加劑多為含氮物質(zhì)。由苯并三氮唑類、二聚亞油酸抗腐蝕劑及酚類抗氧劑經(jīng)稀釋調(diào)合而成甲醇汽油，可有效地抑制對多種金屬的腐蝕；由馬來酸酐，伯胺和一含氮雜環(huán)化物制得的腐蝕抑制劑，此外，添加助燃劑促進油料燃燒完全，也能起到降低甲醇汽油腐蝕的作用。 4、抑制甲醇汽油的溶脹性 甲醇是一種良好的溶劑，對發(fā)動機的彈性膠體、密封件等有溶脹作用。解決這個問題的辦法有兩種：一是改用不被甲醇腐蝕的氟橡膠；二是在燃油中添加溶脹抑制劑，如羧酸或酰氯與芳胺反應制得的溶脹抑制劑，添加少量即能達到要求。 5、改

9、進甲醇汽油的氣阻性 由于甲醇汽油在燃燒不完全的情況下，烴類物質(zhì)裂解，氧化聚合而產(chǎn)生碳渣的沉積，使汽化室噴嘴阻塞，發(fā)生氣阻。解決這一問題的辦法是促進甲醇汽油充分燃燒，抑制高溫下的氧化聚合，添加抗阻沉積劑可以抑制甲醇汽油的氣阻發(fā)生。山西、河南和黑龍江等省區(qū)已有自行開發(fā)的甲醇汽油，并已在部分省市推廣使用。我國甲醇汽油的制備技術(shù)已經(jīng)步入成熟階段。三、甲醇燃料應用進展（一）甲醇燃料國外應用進展作為甲醇燃料的主要形式，甲醇汽油開發(fā)及應用在國外開始于二十世紀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、日本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7080年代期間，德

10、國就推出了甲醇汽車，德國大眾汽車公司還在中國推出M100甲醇汽車示范車。美國重點開發(fā)M85、M100專用甲醇燃料汽車。美國福特公司還開發(fā)了可使用甲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)。日本對甲醇燃料的研究始于二十世紀80年代后期，進入90年代初期已有300多輛甲醇燃料汽車投入運行，他們將高比例的甲醇燃料用于輕型貨車（由柴油機改造）。（二）甲醇燃料國內(nèi)應用進展國家發(fā)改委正在指導汽油標準的編制工作，國標委已于2007年5月14日在國標委計函200721號文

11、件中正式下達制定M15車用甲醇汽油、高比例車用甲醇汽油及變性燃料甲醇的標準制定任務。其中高比例甲醇汽油擬于2007年底完成，低比例甲醇汽油擬于2008年完成。我國對甲醇燃料的研究起步于二十世紀70年代初期，“六五”期間，國家科委與交通部、山西省共同組織，在山西省進行了M15M25甲醇燃料的研究實驗，共有480輛貨車參與了試驗及示范工作。在此期間建設了5個甲醇燃料加注站，并加入適量雜醇等助劑，在解決甲醇燃料的使用與汽油的相溶性方面積累了許多經(jīng)驗?！捌呶濉逼陂g，由國家科委組織，中國科學院牽頭并由大專院校、汽車、環(huán)境、衛(wèi)生等6部門參加組成了攻關(guān)組，重點對492發(fā)動機進行了扭距、熱效率和尾氣排放等技術(shù)

12、進行了較為系統(tǒng)的研究，并且有3輛車參與了路試，各項試驗指標均取得了較滿意的效果。進入“八五”，由國家科委組織有關(guān)大專院校、石油、化工、煤炭、汽車、環(huán)境、衛(wèi)生等8個單位，與德國大眾汽車公司合作，共同進行高比例甲醇發(fā)動機和汽車的試驗研究，先后共有14輛桑塔納轎車參與了路試，其中有8輛車在北京累計行駛約150萬公里，并建成甲醇燃料加注站1個，目前仍有3輛甲醇汽車在運行，單車行駛最長里程超過了22萬公里，運行車輛性能良好。在此期間，還對德國大眾公司的靈活燃料發(fā)動機進行了全面試驗。對于低比例甲醇燃料的開發(fā)應用開展得也比較早，四川省從1980年起開始在汽油中加注低比例甲醇燃料，到目前有客車、卡車和小轎車近

13、千輛在使用，實際運營情況良好，未發(fā)現(xiàn)重大技術(shù)問題。到目前為止，山西是我國甲醇燃料的示范性試驗較為系統(tǒng)并且已成為推廣應用最快、規(guī)模最大的地區(qū)之一。并且對甲醇燃料的存儲、輸配、防腐、安全以及甲醇汽車的運營調(diào)度、維護保養(yǎng)、試驗檢測和故障排除等方面，均總結(jié)出了較為系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)程和管理辦法，為更大范圍的甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化示范提供了寶貴的技木和管理方面的經(jīng)驗。山西省自行研制成功的“華頓甲醇汽油”，在太原經(jīng)23輛汽車試驗運行5個月效果良好。并組織了卡迪拉克、凌志400、雅閣本田、富康、捷達、桑塔納、金杯、解放140、微型車等十幾種車型共23輛汽車參加試用，3個月銷售使用20噸，無一例不良反應。它不僅每噸售價比國

14、標號汽油低出200元至800元，而且二氧化碳等尾氣排放平均降低了30%以上。此次檢測認定，其各項指標均達到或超過同標號國標無鉛汽油，環(huán)保與節(jié)能功效突出，取得較為理想的效果。山西省甲醇燃料產(chǎn)業(yè)化示范運行及技術(shù)測定已進行了8年，醇醚燃料及清潔汽車已完全突破技術(shù)關(guān)，特別是以15的比例將甲醇摻入汽油中燃燒，無任何技術(shù)和環(huán)保問題，也不用改造發(fā)動機，加注燃料也不受地域限制。2002年山西省在太原、陽泉、臨汾、晉城等4個城市進行了甲醇汽油產(chǎn)業(yè)化示范推廣。到2007年3月底，中石化山西分公司所屬各試點城市石油公司已新建和改建了100座加油站銷售甲醇汽柴油。山西佳新公司生產(chǎn)的M85M100甲醇燃料公交車和城際公

15、交車先后在陽泉、太原至晉中等地投入運營；大同云崗汽車集團公司全甲醇燃料裝置在省內(nèi)外改裝在用車的數(shù)量已達1000輛，年燃用甲醇1萬多噸。全省累計使用甲醇汽油的機動車達到了近50萬輛次，涉及近50種車型，共消耗甲醇汽油12192噸，使用變性甲醇1836噸。經(jīng)過多年的研究開發(fā)，我國在甲醇燃料的開發(fā)及應用方面已具有了一定基礎，在汽油中摻入5、15、25和85的甲醇及用純甲醇（100）作為汽車燃料的試驗研究方面已進行大量實質(zhì)性工作，特別是低比例摻燒甲醇，汽車無需做任何改動，可直接摻入汽油中使用。四、生產(chǎn)設備（一）儲罐1、甲醇和汽油儲罐儲量40000立方米(儲罐數(shù)量視單儲量而定)2、添加劑單組分儲罐儲量2

16、500立方米儲罐數(shù)量35個3、變性醇儲罐儲量500立方米儲罐數(shù)量12個4、添加劑儲罐儲量800立方米儲罐數(shù)量12個5、調(diào)合罐（容量2500立方米）數(shù)量2個6、化工泵（流量150立方米/小時）數(shù)量6臺7、流量計數(shù)量10臺（二）付料設施1、付料棧橋6座（鶴位不少于36個）2、付料鶴管20套3、微機控制油料管理系統(tǒng)1套（控制貨位不少于50個）（三）消防設施1、冷卻泵10臺，流量、揚程視甲醇單罐儲量根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范確定。2、泡沫泵 10臺，流量、揚程視甲醇單罐儲量根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范確定。3、壓力式泡沫比例混合裝置2套，容積視甲醇單罐儲量根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范確定。4、空氣泡沫發(fā)生器，個數(shù)與甲醇儲罐數(shù)量相同。5

17、、室外地上式消火栓，個數(shù)根據(jù)具體情況的需要和國家有關(guān)規(guī)范確定。6、蓄水池，容積根據(jù)具體情況的需要和國家有關(guān)規(guī)范確定。（四）電器設施1、變壓器2、配電柜根據(jù)具體情況需要配套。3、自備發(fā)電機（或第二獨立供電線路）。4、輸電電纜。(五)化驗分析設施1、原材料分析儀器，根據(jù)需要配套。2、添加劑，變性醇分析儀器，根據(jù)需要配套。五、物料平衡序號物料名稱價格年產(chǎn)量產(chǎn)品1甲醇汽油4900元/噸100萬噸原材料年需求量1甲醇2500元/噸47萬噸2汽油6000元/噸47萬噸3添加劑9000元/噸6萬噸六、經(jīng)濟效益分析甲醇的熱值只有汽油熱值的45，但由于它是含氧化合物，燃燒完全，在汽車發(fā)動機中的能量利用效率高于汽油，甲醇的替代比并不是2，在不同的摻燒比和完全甲醇發(fā)動機車的情況下，替代比可在1.051.6之間。甲醇銷售價就是在2500元/噸，在M100甲醇車替代比為1.6情況下，其經(jīng)濟性仍具有競爭力。100萬噸/年甲醇汽油總投資約需9.09億元，其中建設投資約需5232萬元。資金籌措采取自籌和銀行貸款相結(jié)合的方法，其中自籌3.18億元，銀行貸款5.91億元。投產(chǎn)后銷售收入年均約48.3億元，年均利稅約2.9億元。主要經(jīng)濟指標匯總表序號項目單位