我国是一个汽车消费大国,截止2017年底我国机动车保有量达3.1亿量。高速增长的汽车数量对燃料供应及环境保护提出了巨大的挑战。早在2001年,九届人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中指出:“开发燃料酒精等石油替代产品,采取措施节约石油消耗”。根据《国家发改委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理,促进产业健康发展的通知》(发改工业[2006]2842号),截至2006年一季度,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油,圆满实现了“十五”期间推广生物乙醇汽油的既定目标。我国已成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。到2020年为止,全国范围内将基本实现车用乙醇汽油的全覆盖。
1.乙醇汽油的定义及主要特性
乙醇汽油是变性燃料乙醇与汽油体积比1:9混合的混合物。燃料乙醇以农作物为主要原料,通过发酵、蒸馏、脱水、添加变性剂变性变性后制得。乙醇汽油作为一种清洁燃料,可有效降低汽车尾气污染水平,有效减少全球石油资源消耗。因此,发展乙醇汽油在缓解石油资源短缺、解决粮食过剩、调整农业结构、保护环境、促进国民经济发展等方面具有重要的战略意义[1]。
MTBE作为重要的汽油抗爆震剂一直被广泛使用。近期在美国由于装MTBE的储罐泄漏导致地下水源受到污染,在全世界范围引起人们对MTBE安全性的争议。美国已经立法在禁止在重新配制汽油中添加MTBE。而乙醇汽油由于辛烷值高、抗爆性好,因此乙醇调入汽油可以代替MTBE提高汽油的辛烷值,提高汽油的氧含量,从而使汽油燃烧充分,降低汽车尾气中的CO和碳氢化合物含量,对于节约石油资源、解决我国能源短缺,促进农业生产良性循环、解决陈粮转化,以及减轻环境污染等方面具有显著的优势[2]。
我国推广使用乙醇汽油存在一些技术性问题。例如,乙醇的汽化潜热大,影响了混合气的形成及燃烧速度,不利于汽车加速;在燃烧过程中产生的乙酸具有腐蚀作用;易吸水,车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后,容易发生液相分离,由此产生的含水乙醇相就悬浮在汽油相上,腐蚀汽化器和燃料系统[3]。另外,乙醇汽油的储运周期只有4~5d,因此必须改造、建设专供乙醇汽油使用的储罐、槽车、调和与加油设施。
2.乙醇汽油发展中存在的主要问题及建议
2.1乙醇汽油的含水及分层问题
乙醇汽油由于具有亲水性,容易在储运过程中发生分层现象。通过分别分析乙醇含水量、乙醇含量和增溶剂对相分离温度的影响,并进行汽油储存试验后发现,在乙醇浓度7.7%~15%的范围内,相分离温度随乙醇浓度的增加而降低,随含水量的增大而升高。因此,乙醇汽油在生产、贮运和使用的过程中,要严格控制贮罐中的游离水,以保证乙醇汽油的正常使用。依据美国、巴西等国的经验,车用乙醇汽油的调和中心需设在靠近销售终端的地方,调和好的车用乙醇汽油应在较短的时间(3~5d)内使用,储罐、槽车、加油枪等均须专用,并且要配备精密的脱水和干燥设施[4]。
2.2乙醇汽油生产的经济问题
目前,国内燃料乙醇的原料主要是玉米。以玉米32kg可生产1kg的乙醇计算,消化超过1000万吨玉米,即可使农民增收上亿元。我国的石油及成品油价已经与世界接轨,而我国的农业较为落后,造成玉米的生产成本较高,由此造成乙醇的生产成本也较高。因此,要加快乙醇汽油的发展,必须采取先进工艺技术[5]。例如,纤维素乙醇生产是当前国际前沿技术,可以把废弃的玉米秸秆变成能够替代成品油的燃料乙醇。
2.3乙醇汽油“伤车”
坊间传闻乙醇汽油伤车。早在1979年,美国就开始推广E10乙醇汽油了,经过多年的经验积累和数据研究,证明酒精含量不超过10%的情况下,对于发动机不会产生什么损害。因为乙醇就是酒精,酒精具有清洁的功能,使用乙醇汽油可以在一定程度上清洗发动机的积碳,从而延长发动机的使用寿命,所以车主们大可不必担心。也有人担心使用了乙醇汽油车子的油耗会增加。美国权威研究机构曾做过16辆实车样本的测试,结果表明E10,也就是添加10%燃料乙醇的乙醇汽油与普通汽油在油耗上的差距可以忽略不计。绿水青山就是金山银山,只有大力发展清洁能源,节能减排,才能更好助力伟大祖国繁荣昌盛,留给后代一片更蓝的天。
参考文献
[1]赵玉梅.发展乙醇汽油的意义及乙醇汽油的试用推广[J].国际石油经济,2003,6.
[2]付立海,周仕东.乙醇汽油[J].化学教学,2004,(9):27-28.
[3]韩飞.乙醇汽油的研究现状和应用前景[J].辽宁化工,2001,30(11):493-497.
[4]韩德奇,袁旦,王新宇,等.国内乙醇汽油的应用进展及发展建议[J].化工科技市场.2002,(4):12-15.
[5]赵玉梅.对乙醇汽油发展前景的探讨[J].化工技术经济,2003,21(8):15-16