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2023年11月27日发(作者:e300l奔驰价格查询)
在四川省推广甲醇汽油的建议报告
一、前言
1.我国化石能源结构
中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭占主导地位。2006年,煤炭保有资源
量10345亿吨,剩余探明可采储量约占世界的13%,列世界第三位。已探明的石油、天然
气资源储量相对不足。
但中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人
均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15
左右。总体来说是“缺油、少气、煤相对丰富”的现实。
1)我国的煤炭概况
我国的煤炭储量在10000亿万吨以上,名列世界前茅。从80年代后期以来,我国年
产煤量均在10亿吨以上,是世界一地产煤大国。从1992年期,我国年产煤已超过11亿
吨。1995年已达12亿吨,1996年我国产煤量已占世界总产煤量的1/4强。
长期以来,我国是煤炭出口国,年出口量达到20Mt以上。我国产煤量的%~%主要出口
日本和韩国,秦皇岛、日照港和黄骅港等都是专门为出口和沿海运输煤的港口。
煤炭在我国一次能源的消耗中占75%~76%,这在世界工业化国家中是少有的。
但与世界相比,中国煤炭资源地质开采条件较差,大部分储量需要井工开采,极少量
可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂,埋藏深,勘探开发技术要求较高。未开发
的水力资源多集中在西南部的高山深谷,远离负荷中心,开发难度和成本较大。非常规能
源资源勘探程度低,经济性较差,缺乏竞争力。
而我国煤燃烧的经济效果却很低。图1-1给出世界上主要国家煤燃烧后的经济效果的
比较。由图可见,印度的经济效果比我国尚一倍,日本是我国的倍。
可见,我国煤燃烧的经济效果潜力很大。所以,一方面我国要增产煤;同时,要节约
煤,提高煤的利用率。
图1-1 燃烧每吨煤的经济效果比较(以中国为1)
2)我国的石油概况
按照目前已掌握的情况,我国石油的总储藏量达780亿吨。实际可开采的储量誉为
390亿吨,在世界上名列前茅。
但资源相对不足,石油储量增长的难度大,我国的最终石油可采资源量即使按160
亿吨计,只占全球的%;人均拥有石油最终可采资源量和产量只有世界人均水平的1/5左
右。而且,可采资源约有3/5有待探明。据推测,其中分布在中、新生界的白垩系和第三
系的资源占总资源量的70%,粘度大的重油和低渗透石油资源占总资源量的%,这些资源
埋藏较深,工艺技术要求高,勘探技术难度很大。
从近几年储量增长的构成看,约65%的增量来自于已开发油田的老区,增长潜力有
限,储量接替难度较大。主力油田进入稳产后期,新区上产量任务重。我国的原油生产主
要集中在东部地区,占全国产量的2/3.但其主力油田已进入高含水(88%)、高采出程度
(75%)和高采油速度的“三高”阶段。特别是大庆油田原油产量连续27年超过5000多
万吨,2002年在万吨的产量水平上划了句号,计划今后将逐年递减。表1-2和表1-3给出
了我国20年来大庆油田和全国石油产量。西部和海上原油产量这几年呈快速增长态势,
但原油产量只占全国的1/5。.
表1-2 我国大庆油田年产量/Mt
1976年 1991年 1992年 1993年 1994年 1995年 1996年
表1-3 我国石油历年总产量/Mt
1987197919811983198719901991199219931996
年 年 年 年 年 年 年 年 年 年
130 140 141 142 144 145
我国单位油耗量的经济效果很低。表1-4给出了几个国家单位好雨量的经济效果的比
较(以中国为1)。
表1-4 几个国家单位耗油量经济效果的比较
中国 印度 巴西 日本 法国
1
我国石油产品中有47%左右是供内燃机机器配套机具作燃料和润滑油用的。表1-5给
出了我国汽油和柴油的主要用途及比例。
表1-5 我国汽油和柴油的用途及消耗量比例 %
汽油 交通运输 建筑 工业 农业 专用 出口
31 27 18 10 5 9
柴油 船舶 其他 农林牧渔业 柴油汽车 内燃机车
~5 10~15 50 15~20 ~15
3)我国天然气概况
天然气是内燃机的清洁燃料,也是工业和民用的重要燃料。但长期以来天然气的开采
速度却很缓慢。至今在我国的一次能源中,天然气只占3%,而工业国家这一比例为20%~30%,
有的甚至高达50%,世界平均亦已超过20%。
近年来,我国天然气需求快速增长,年均增速达11%-13%。2006年,我国天然气消费
量为556亿立方米,同比增长%,增速处于世界第1位。而我国的天然气探明程度很低,
可采资源探明程度只有15%~22%,增长潜力巨大。据专家预测,在2020年前后,中国
天然气生产将达到高峰产量,中国的天然气供需缺口大约为500~700亿立方米。到2020
年,我国天然气需求量将超过2000亿立方米,缺口1000亿立方米,高达50%的对外依存
度给中国的能源发展提出了新的课。
2.石油能源的供需矛盾
1.2.1国内汽油产量情况分析
统计数据显示,2008年我国原油产量为亿吨,较去年同期相比(同比)增长了%。近几
年来,原油产量及加工量统计情况如下表:
表1-2-1 2000-2008全国原油产量及加工量统计表
单位:万吨
年份 原油产量 产量同比增速% 原油加工量 加工量同比增速%
2000 16300 / 21062 /
2001 16396 <1% 22504
2002 16715 24008
2003 16915 25874
2004 17288 27259
2005 18084 28622
2006 18368 30651
2007 18633 32766
2008 19000 34206
行业数据中心
注:本表依据国家统计局《中国能源统计年鉴》及《工业生产统计快报》整理。
从表1-2-1数据可以看出,自2000年以来,我国原油产量的年增长率由2005年的%
降到2008年的%,产量呈逐年下降势态;而原油加工量则一直呈稳步增长状态,年均增长
率保持在6%左右。2008年原油产量为19000万吨,比2000年增加2700万吨,增长%,而
加工量为34206万吨,比2000年增加13144万吨,增长%。产量与加工量的不成比例增长,
决定了我国将每年不断加大原油的进口量,以维持国内需求。
1.2.2国内原油消费情况分析
据国家统计局最新数据显示,2008年1-12月中国原油表观消费量为万吨,同比增长%。
据观察,2008年中国原油表观消费量增速为近三年以来最低点。纵观全年,中国原油产量
保持稳定增长,1-12月产量累计同比增长了%。而原油进口增速放慢、出口减速趋缓成为
直接影响表观消费量变化的关键因素。
据分析认为,08年中国原油消费处于“冰火两重天”。上半年在奥运题材、抗震救
灾等背景下,中国原油需求旺盛,1-6月同比进口增速达到%,而出口减速在%。下半年,
全球金融危机来袭,经济增长放缓,下游需求一泻千里,原油进口量增长无力,出口量开
始大幅反弹。由此致使2008全年中国原油进口量涨幅仅为%,出口量减速缩小至%,从而
拉低了整体表观消费量。 2008年原油进口量万吨,出口量为万吨。2000~2008年国内原
油的表观消费量统计数据见表1-2-2。
表1-2-2 2000-2008全国原油表观消费量统计表
单位:万吨
年份 原油表观消费量 表观消费量同比增速%
2000 21231 /
2001 22806
2002 24730
2003 26300
2004 28249
2005 30170
2006 31700
2007 33856
2008 364889
行业数据中心
注:本表依据国家统计局《中国能源统计年鉴》整理。
综观近年来原油消费情况,分析研究表明,2008~2020年我国原油消费仍将保持较高
增长速度,增速有所减缓。预计2010年和2020年我国原油消费量将达×104吨和 ×104
吨,分别比2006年提高%和%;2008~2010年原油需求年均增长率为%,2010~2020 年原
油需求年均增长率为%。然而,由于国内原油产量继续维持%左右的低速增长,加之资源分
布、运输等诸多因素影响,在某些区域和某些时段,预计原油供给紧缺的情况会更多出现,
只有依靠提高进口才能保证不断增长的市场需求。
3、 四川车用燃料供需状况
?
四川是成品油消费大省,特别是随着近几年轿车大量进入家庭后,四川成品油消费增
势迅猛。2003年,全省成品油消费量达到万吨,比1999年增加万吨,年均增长%。从目前
情况看,燃油供应对发展家庭轿车的制约日益突出。四川的石油资源极为贫乏,仅有一个
年产量为20万吨的小油田。随着我国经济逐步与国际经济接轨,国际油价对国内油价的
影响越来越大。
由于原油资源的限制,四川原油绝大部分靠省外调入。随着国民经济的持续高速发展,
四川对原油的需求越来越大,如何保证原油的供给,成为四川省急需解决的重大问题。? ?
1、全省成品油消费量及需求预测。2005年,我省共消耗汽油万吨,柴油万吨。按成品油
年消耗增长10%预测,到2010年,我省年消耗汽油万吨,柴油万吨。
表1 2005-2010年汽柴油消耗量及需求预测
项 目
2005
2006 10%
2007 10%
汽柴油总量 汽油 柴油 年增长率
(万吨) (万吨) (万吨) (%)
2008 10%
2009 10%
2010 10%
十一五累计
2、车用天然气用量预测。按年均新增CNG加气站24座,每座站日销售天然气万m测算,
3
“十一五”期间,将累计新增天然气用量27亿m。
3
表2 2006-2010年清洁汽车天然气需求量预测 单位:亿m
3
年 份 2006 2007 2008 2009 2010
天然气产量 180 220 260 300 340
车用气量
3、燃料乙醇、生物柴油等消耗量。依据国家《车用乙醇汽油标准》(E10),“十一五”期
间全省预计将消耗乙醇35万吨,同时预计耗用生物柴油10万吨、二甲醚5万吨,相当于
年替代汽、柴油消耗量50万吨。
二、推广使用甲醇汽油的必要性
1、 推广使用甲醇汽油是经济发展需要
资源与环境约束日益突出,已成为经济和睡会发展的瓶颈因素。根据我国富煤贫油少
气的能源资源状况,以及世界政治经济格局对能源供需形势的影响,大力发展替代能源特
别是低碳能源,既是维护我国石油安全的重要组成部分,又是支撑我国未来能源可持续发
展的战略选择。
甲醇燃料作为一种调整传统能源结构、促进循环经济发展的新型替代能源,是以“降
低能耗、减轻污染、低碳利用、混韩发展”为特征的典型低碳能源。甲醇燃料以其环保型
好、性价比高、技术成熟、资源有保障等优越性能,成为石油替代的首选产品。积极推进
甲醇燃料产业化石开发低碳能源、发展循环经济最重要的举措之一。
2.甲醇汽油是缓解我国能源危机,实现能源多元化的理想措施
甲醇汽车是我国新能源汽车战略中的重要组成部分,属于醇醚类汽车的代表,甲醇燃
料与二甲醚已经被确定为今后20~30年过渡性车用替代燃料。2009年甲醇汽油M85国家标
准已经颁布。山西省1983年就开始了在载货车上掺烧M15的甲醇汽油示范项目,已相应
出台了《车用燃料甲醇》,而最近M15甲醇汽油国家标准也即将颁布,这将快速推动醇类
汽车的发展。相对于“电动汽车”、“氢燃料汽车”等,基于煤化工的甲醇燃料推广更具
有现实性。
以山西省M15甲醇汽油为例,燃料甲醇的价格是车用汽油的64%左右,如果减免消费
税后,只有43%左右。价格吸引力较大,不需要政府参政补贴,有较好的经济效益。M15
甲醇汽油与同标号国际汽油相比较,能耗持平。无论生产、销售还是使用,其经济效益都
很明显。以山西省每年销售汽油150万吨计,若全部是由M15甲醇汽油,约需要万吨燃料
甲醇,直接经济效益约为7亿元/年。
因此,无论从国家能源战略的调整还是从科学发展观的角度来看,发展甲醇汽油都是
一种能够调整传统能源结构,缓解我国能源危机,实现能源多元化的理想措施。
3.丰富的没资源是甲醇汽油应用开发的基础
我国煤炭资源相对丰富,据预测,我国煤炭资源丰富,按国外BPAmoco 公司2001年
6月所公布的中国煤炭储量为Gt 来计算,至少可开采116年。以煤可作为制取甲醇的原
料,其简易流程如下:
将煤转换成燃料甲醇替代石油能源则效果十分明显:生产100Mt 甲醇,可转化
150-200Mt 煤,可替代Mt 成品油,在取得很好的经济、环境效益的同时,提高我国
煤资源的综合利用水平。.我国高硫低质煤占全国储量一半以上,为制取甲醇的生产原料
找到了有效利用途径,全面带动煤炭化工产业结构调整,提高产业的综合效益,这将具有
特殊的现实意义和战略意义。
4、 在四川省推广车用甲醇汽油的重要意义
1、有利于生态环境建设。四川地处长江上游,生态环境状况不仅关系到四川经济的发
展和人民生活质量的提高,也关系到长江中下游生态环境的建设。随着机动车的迅速增长,
机动车尾气排放占大气污染物的比例已由八十年代的40%上升到65%以上。因此,加快四
川清洁汽车产业的发展,对建设长江上游生态屏障和维护中下游生态安全有着积极的作
用。
2、有利于调整车用能源结构。四川的基本省情是富气缺油。2005年,全省消耗汽柴油
万吨。按年消耗增长10%预测,“十一五”期间,全省将累计消耗汽柴油万吨。通过推广天
然气、醇醚类等代用燃料汽车预计可累计替代637万吨汽柴油,占“十一五”汽柴油需求
量的18%左右,对调整四川车用能源结构具有重要意义。
3、有利于推进社会经济协调发展。几年发展的实践证明,发展清洁汽车产业可带来显
着的经济、社会和环保效益,利国、利民,对落实科学发展观、建设环保型、友好型社会
有着深远意义。
三.甲醇汽油国内外研究、开发、使用现状和发展趋势
1.国内情况
1.1.1 甲醇汽油在国内的发展历史
我国一直在寻找合适的石油替代能源,也一直鼓励替代能源多元化发展。甲醇汽油的
应用研究与推广,在我国从“六五”至“十一.五”,就没有间断过。
1983年-1985年的“六五”公关项目,国家科委组织了交通运输、发动机、环保、卫
生等部门对M15掺烧技术进行了攻关,对M15(含甲醇15%的甲醇汽油)的毒性、动力性、
排放性等进行了研究。其中,在陕西省组织了475辆中吨位载货汽车进行M15甲醇汽油商
品化示范运营,累计运营里程8000余万公里,去得了良好效果。
1987年起的“七五”国家重点科技攻关专题,中国——联邦德国科技合作项目“M100
甲醇汽油汽车试验”中,对10辆M100桑塔纳甲醇汽油进行了各项性能研究。中方由国家
科委组织中国科学院、中国石化总公司、化工部、煤炭部、北京汽车工业公司等科研单位
组成研究组,进行研究,这一工作跨了两个五年计划,“八五”完成。这一研究工作,对
一些问题都做了研究,并已解决,包括:甲醇的毒性、腐蚀性、耐久性等等。
1998年——2000年,国家经贸委“甲醇燃料汽车(M85)示范工程”项目中,陕西省
佳新能源化工实业有限公司组织了55辆装有M85电喷发动机的6600中巴车试验示范,取
得了良好的效果。
2003年——2005年,国家“十五”科技攻关清洁汽车关键技术研究开发与示范应用
项目——“甲醇燃料汽车(M85-M100)示范工程中”,陕西省燃料甲醇与甲醇汽车领导小
组办公室组织了大同云岗汽车公司、佳新能源化工实业有限公司与长治第一汽车运输公司
共55辆M85-M100高比例甲醇车进行示范运营并顺利通过验收。
主要研究技术专利情况
a) 环保节能甲醇汽油CN1410520
运用复合添加剂,占甲醇60-70%
b) 甲/乙醇燃料改进剂CN1453343
由醚互溶剂,芳烃类增溶剂等构成,并与甲/乙醇进行有机反应
c) 高含量甲醇汽油 CN
用二甲氧基甲烷作添加剂。
d) 一种甲醇汽油机器配置方法 CN1487060
添加1%-10%的丙酮等。
e) 一种甲醇汽油机器配置方法 CN1563287
添加二异丙醚、苯等。
f) 高性能高含量甲醇汽油 CN1727452
添加剂含苯、互溶剂、二甲氧基甲烷、动力增进剂、抗溶抗腐剂。
g) 配置甲醇汽油的助溶剂组合物 CN1740283
助溶剂组成:甲基叔戊基醚、碳酸二甲酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等。
h) 一种变性甲醇和变性乙醇的制备方法 CN1824633
加入变性剂使甲醇与乙醇改性。
i) 一种高效醇基汽油燃料添加剂的制备方法 CN1824738
添加剂含:高效金属腐蚀抑制剂、橡胶溶胀抑制剂、均质剂、抗磨润滑剂等。
J) 一种车用甲醇汽油 CN1364856A
由甲醇、汽油、硝酸亚铈、磺化油,吐温等组成。
1.1.2国内甲醇产量情况分析
近几年来,由于下游需求旺盛,国内甲醇产量增长速度加快。甲醇年产量从2000年
199万吨/年增加到2008年万吨/年,同比增速%,较2000年翻了倍。近几年来国内甲醇产
量统计如表5所示。
表5 2000-2008全国甲醇产量统计表
单位:万吨
年份 甲醇产量 同比增速%
2000 199 /
2001 206
2002 211
2003 326
2004 441
2005 569
2006 762
2007 900
2008
行业数据中心
近10年来我国甲醇工业发展迅速,目前我国有近200家甲醇生产企业,总产能为867
万吨/年。其中10万吨/年以下的小型装置占绝大多数,以天然气为原料的甲醇装置约占
国内总产能的22%,以煤为原料的占78%,其中联醇装置占50%以上。2006年以来不断有
新装置建成投产,2007年我国甲醇新、扩建产能约600万吨,全国产能接近1800万吨,
较2006年增长40%多。
我国规划中的甲醇项目接近100个,总能力已高达4850万吨/年,如果目前在建和规
划中的项目均能按计划实施,2010年全国甲醇产能将达到6000万吨/年。但2006年国家
发改委紧急叫停煤化工项目,抵制投资过热政策的实施,一批规划中的煤化工项目将被搁
置;另外随着大型甲醇装置陆续建成投产,将有200万~300万吨/年缺乏竞争能力的小型
装置被迫关停。2010年,我国将新增甲醇能力1000万~1500万吨/年,总产能将3000万
吨/年。
1.1.3国内甲醇消费情况分析
我国甲醇表观消费量由2000年的329万吨,增长到2008年的万吨,增加了三倍多。
近两年国内甲醇产能的大幅增长,使得甲醇的国内自给率大幅上升,2000年国内自给率仅
有%,将近一半的需求量依靠进口维持,2008年国内甲醇自给率已达到91%,进口量明显
减小。2000~2008年国内甲醇表观消费量统计情况见表6。
表6 2000-2008全国甲醇表观消费量统计表
单位:万吨
年份 甲醇表观消费量 同比增速% 自给率%
2000 329 /
2001 358
2002 387
2003 434
2004 573
2005 699
2006 856
2007 1000
2008
行业数据中心
1.1.4 国内甲醇汽油的发展趋势
促进甲醇的研发、生产、应用和推广,山西省不少科研机构、企业和相关政府部门做
了大量工作。比如,该省财政厅规定,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。该省交通厅规定,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。
目前,石油化工行业进入景气高峰期,甲醇价格一直处于较高位置,生产企业盈利水
平大为提高,各地甲醇新建项目陆续开工。由于甲醇燃料发展前景广阔,引发了国内对甲
醇装置的投资热情,甲醇能登上我国历史舞台,是因为我国能源遭遇了短缺危机。这个与
国家能源安全联系在一起的化工产品,也因此被赋予了一种特殊身份,变成了一种“准战
略物资”。站在国家安全的角度上看,“甲醇”不仅是一个经济词汇,更是一个政治词汇。
2009年5月18日车用甲醇汽油M85GB/T 23799-2009已经批准,在2009年12月1日
开始实施,车用燃料甲醇 GB/T 23510-2009 在2009-04-08 批准,2009-11-01
开始实施,车用甲醇汽油(M15)标准已完成8万公里路试考核,即将批准。因此甲醇汽油
在国家政策的不断完善下必然会快速的推广
2.国外情况
早在上世界80年代末,美国政府曾花了三年(1985~1987)时间写出了《世界上最清
洁的汽车发动机燃料是甲醇燃料》以及《未来汽车发动机燃料是甲醇燃料》两份政策性咨
文,建议大力发展和推广 甲醇替代燃料,但后来因石油价格不断回落(至1993~1995年
降到15~20美元/桶),导致上述计划无果而终。美国对甲醇燃料和甲醇汽车进行开发和
应用,重点开发燃烧M85(含甲醇85%)、M100(含甲醇100%)专用甲醇燃料汽车。1987年美
国福特汽车公司及美洲银行,改装500辆福特车,试用M85甲醇燃油,总行程3380万千
米,时间长达3年,取得甲醇汽车改装生产的经验。1995年美国DOE能源研究中心投入
12700辆甲醇车试用M85。
对于排放与经济性问题,而美1国使用的结论为:使用甲醇燃料和使用汽油相比,排
放除甲醛外都比汽油好,颗粒物排放,也比汽油少。燃料经济性可提高33%,替代比克控
制在:1,混合气体能比为:1。对于甲醇燃料腐蚀性的问题,美国使用的结论为:解决甲醇
燃料腐蚀性问题,技术成熟,改造成本低,有关防腐蚀的不锈钢和橡胶件,不是特殊材料,
现有市场可解决。所有需要更换的耐醇器件,成本不超过几百美金。
日本汽车研究所1993年用大型公共汽车、载货车使用M85、M100燃料,进行了6万
千米的道路试验,以检验发动机的耐久性、可靠性。1994年,日本奥托甲醇型汽车,用7
年时间进行道路试验。
在欧洲,瑞典1975年首先提出甲醇可以成为汽车代用燃料,并随即成立国家级的瑞
典甲醇开发公司(SMAB)。在上世纪七八十年代,德国大众汽车公司还在中国建立了M100
甲醇汽车示范车队。可以说,德国是至今世界上发展甲醇汽车最有成效的国家。
3.车用甲醇汽油应解决的几个技术问题
甲醇汽油作为汽油的替代品,人们希望它能如汽油一样直接用于汽车内燃机。制备甲
醇汽油以掺混方法最为简单,为此,世界各国进行了广泛的研究,一致认为,应当解决的问
题有:稳定性差、遇水分层、冷启动难、热值低、动力不足、热气阻、腐蚀溶胀等。经过
数十年的努力,甲醇汽油用在汽车上的技术问题都已得到了较好的解决,达到了实用水平。
1)、甲醇汽油的稳定性
用作汽车的甲醇汽油必须均匀而稳定。甲醇与汽油的相溶性很小,要制成大比例的均
匀稳定的甲醇汽油,一般采取添加助溶剂的办法,如芳烃、酮、醚、醇等类化合物都能与甲
醇混溶,从中选择与汽油也有较好混溶性的物质,以适当比例相混合,便可制得稳定均匀的
甲醇汽油。
2)、甲醇汽油的动力性
甲醇引入汽油之后,因其热值降低而动力性能下降,通常采用添置助燃剂的方法,改善
其动力性。使用的助燃剂一般有金属有机化物、有机过氧化合物、一些硝基化合物等。
3)、甲醇汽油的腐蚀性与溶胀性
甲醇汽油对某些塑料、橡胶元件会产生溶胀作用,对某些金属产生腐蚀,是
现行发动机上使用甲醇汽油的主要障碍之一。一般通过在甲醇汽油中加入抗溶
胀、抗腐蚀添加剂,防止甲醇汽油的溶胀、腐蚀作用。
4)、甲醇汽油的气阻性
由于甲醇汽油在燃烧不完全的情况下,烃类物质裂解,氧化聚合而产生碳渣的沉积,使
汽化室喷嘴阻塞,发生气阻。解决这一问题的办法是促进甲醇汽油充分燃烧,抑制高温下的
氧化聚合,添加抗阻沉 积剂可以抑制甲醇汽油的气阻发生。
5)、改善甲醇的冷启动性
添加活性过氧化物或低沸点的醚化物是改善甲醇汽油冷启动性的主要方法。
4.关于甲醇毒性的评述
1车用甲醇燃料的毒性
甲醇(Methanol),别名:木醇、木精、哥伦比亚酒精、甲基氢氧化物(Methy alconhol、
wood alcohol、wood spirit、carbinol、Methyhydroxide)
化学式:CHOH()化学文摘编号(CAS Number):00067-56-1。联合国编号(UN Number):
3
1230。
国家危险品分类及编号:类32058(易燃中闪点液体);原铁规:一级易燃液体,61069;
职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85):III级(中度危害)。
规格标准:工业级GB338-78,试剂级GB683-79。
用途:主要作为工业原料,如制造甲醛、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲脂、农药及医药
原料;重要的有机溶剂;今年来国内外扩大使用范围,用作内燃机汽车燃料,大大扩大了
职业接触和人群的非职业性接触,并增加了甲醇在环境中的排放。有必要进行甲醇燃料毒
性和环境预评价。
甲醇的理化性质
甲醇纯品为无色透明、易燃、高度挥发性液体。有类似果酒的气味(人对甲醇的嗅觉
阈~m)
3
熔点:-93.9℃,沸点65℃,相对密度,蒸气密度(空气=1.20℃),相对挥发度(乙
醚=1),蒸气压:(20℃)、(30℃),临界压力。溶解度:能与水、乙醇、乙醚、苯、
6
酮类、卤代烃和其他有机溶剂混溶,能与多种化合物形成共沸物。
甲醇闪点11℃(易燃),自然点385℃,蒸气有毒,蒸气与空气形成爆炸性混合物,
遇明火有燃烧爆炸危险。爆炸极限(范围)6%~36%。
常态下性质安定,不会发生聚合反应。但应避免与强氧化剂接触防止自然和爆炸危险,
对铝铅有腐蚀作用。
甲醇动物毒性资料
经口、经呼吸道贺经皮肤均可致急性中毒。经口LD:小鼠7300mg/Kg、大鼠5628mg/Kg
50
(9497~11096mg/kg).
经呼吸道:小鼠m54h(台湾);大鼠41.4g/m18~20h死亡;大鼠LC64000ppm。
33
50
4h(台湾);猴吸入52.4g/m4h死亡,1.31g/m每天吸入18h,连续数天,部分猴死亡。
33
经皮:兔 15800mg/kg(LD);猴0.5g/kg可致死。
50
经静脉:小鼠LD5.66g/kg.
50
小鼠经口急性中毒毒作用带窄,那个中毒的致残或死亡危险性大。小鼠蓄积毒性试验
(4日递增法)蓄积指数>蓄积作用分级为轻度蓄积性。小鼠蛮难过中毒的危险性较小。
对鱼的致死浓度4%~2%(V/V),96h鱼的半耐受浓度为%(95%的可信限%~%、V/V);
2000ppm浓度甲醇水内养金鱼30d,对金鱼无不良影响。
甲醇的人体中毒资料
经口、经呼吸道和经皮肤途径均可致急性中毒,生产环境主要经呼吸道和皮肤途径中
毒。经口中毒多为误服。人一次口服5~10ml 甲醇可致严重中毒,一次口服15ml或2天内
分次口服累计达124~164ml,可致失明。对人的致死剂量个体差异较大,有一次口服30ml
致死的报道,也有口服70~100ml致死的报道。
甲醇的急性毒作用带窄,急性中毒后果严重,易造成失明或死亡。人在空气中甲醇浓
度为~63.5g/m的环境中停留30~60min有中毒危险(是我国职业卫生标准50mg/ m的
33
768~1310倍)。国家已制订了职业性急性甲醇中毒诊断标准(GBZ53-2002)。
甲醇对人体损害的制药靶器官是中枢神经系统、视神经和视网膜。急性甲醇中毒的主
要临床表现是中枢神经系统损害、眼部损害和代谢性酸中毒(GBZ53-2002).潜伏期:急
性吸入中毒一般1~72h,口服中毒8~36h。
接触高浓度甲醇蒸气可引起眼和呼吸道刺激症状。中枢神经症状常见头晕、头痛、眩
晕、乏力、步态蹒跚、失眠、表情淡漠,意识模糊、意识朦胧、昏迷和癫痫样抽搐等。严
重的口服中毒患者可有锥体外系损害或帕金森氏综合症表现及幻觉、忧郁等症状。眼部症
状:最初觉眼前黑影、闪光感、事物迷糊、眼球疼痛、畏光、服视等。严重者视力急剧下
降,可持久性双目失明。眼部检查可见瞳孔扩大或缩小。对光感应迟钝或消失,视乳头水
肿,视网膜充血、出血、水肿,晚期可见视神经萎缩。代谢性酸中毒:可查见CO结合降
2
低、严重者紫绀,呼吸深快呈kussmul呼吸。
消化系统症状:恶心、呕吐、上腹痛等。可有肝功能损害。口服中毒者可并发急性胰
腺炎。有的还半发心脏、肾脏功能损害。
甲醇可通完完整的皮肤吸收中毒。国内有检出溅洒足部,甲醇浸湿衣服、皮靴仍继续
工作,数日后失明的报道。国外有甲醇反复擦洗皮肤致视觉障碍和失明的病例。
尽管系统的动物毒性资料判断甲醇为低毒,但人体毒性资料为中等毒性,结合灾害资
料评价,对甲醇的职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85):III级(中度危害)。职
业接触的空气中甲醇最高允许浓度(MAC)为50mg/ m。(比汽油的MAC350 mg/ m要严
33
格得多)。甲醇、汽油和甲醛的危险特称比较见表1。甲醇、汽油与甲醛的急性毒性比较
见表2。
表1 甲醇、汽油和甲醛危险特征比较
沸点℃ 闪点℃ 自然蒸气密比重 爆炸极腐蚀性
点℃ 度 限
甲醇 12 385 0..7914 %~36% 铅铝
3~ 汽油 ~ %~6% - 40~200 -18~23 415~513
甲醛 -21 60~83 300 7%~73% 强腐蚀
表2 甲醇、汽油和甲醛急性毒性比较
急性毒性 中毒途径 主要损害 中毒后危害程度分中毒主要
果 级预防措施
(GB5044-8
8)
甲醇 小鼠口、呼吸中枢神经系易失明III级 禁口吸、
LD50:7300道、皮肤 统损害失或死亡 禁皮肤接
mg/kg 明、代谢性触
酸中毒 MAC:50mg
/m
3
汽油 LC50 经口毒性化学性肺一般易IV级 禁口吸
~1.3
g/m2h小
鼠
甲醛 LD50:100m只要为呼皮肤、消化损伤难II级 MAC:
g/kg 吸道、对道腐蚀、呼恢复、可
LC50:皮肤、消吸道刺激、疑致癌
400g/m2h
3
化道腐蚀 肺水肿 物
3
较低 炎、中枢神恢复 MAC;350
经系统功能
障碍
mg/m
3
mg/m
3
小鼠
2.车用甲醇燃料的环境影响评价
对大气质量的影响
甲醇的贮存、运输和汽车加注过程中有甲醇蒸发逸散。在正常无事故泄露(大量排放)
的情况下,对大气质量无明显影响。据赵瑞兰等M坚定资料,对太原某运输公司甲醇贮
15
罐的5个不同距离(~15m)工作场所的空气检测,甲醇含量在~(~ mg/m),均在居民区
3
空气中日平均最高允许浓度(1 mg/m)范围之内。对工作场所之外大气质量无明显影响。
3
赵瑞兰等对甲醇汽油的储存蒸发损失作了比较,甲醇与汽油混合储运时,甲醇和汽油
的蒸发损失分别为%和%,均比单储甲醇或汽油的蒸发损失低(甲醇%、汽油%)。甲醇的安
全密闭储运系统不会对大气质量造成不良影响。
事故泄露甲醇对泄漏区域的大气可造成高浓度的甲醇污染,勿扰程度与泄漏量及环境、
水温、地址等状况密切相关。对泄漏区域和下风向、下水向的人畜、生态环境有一定程度
毒害作用。泄漏量不是很大的其概况下,进入大气的甲醇被气流稀释,雨水沉降、绿色植
物吸收或光化反应氧化降解,不会对地表大气质量长期造成不良影响,更不会对大气圈外
的臭氧层造成破坏。
对土壤和水体的影响
甲醇地面排放,会对土壤和水体造成污染。如果排放量小,则对让和水体的污染是短
暂的。相同污染水平的甲醇比相同水平的汽油对土壤和生态的影响要小。甲醇的水溶性和
搞挥发性可较快的减轻甲醇对土壤的污染。残留在土壤和水体中的甲醇可以进过一下途径
被消除:①被土壤和水体中的需氧生物分解利用;②被绿色植物吸收;③被众多畜养生物
生物化学反应氧化降解。一般较低水平的甲醇泄露对土壤和水体的污染是短暂的、可逆的、
不会对生态系统造成永久性的破坏。但不允许任意向土壤和水体排放高浓度甲醇及其废弃
物。
对动物和植物的影响
通过对淡水生物的观察发现,一些生物能长期耐受500ppm的甲醇;有些细菌在短期内
接触浓度1%的甲醇后上能存活;成年甲壳动物可忍受5小时浓度高达10%的甲醇。昆虫幼
虫一般在%甲醇下被麻醉,其中双翅目、蜉蝣目在1%甲醇浓度下死亡。但这些幼虫再度移
居很快。麻醉后的幼虫一般数小时内恢复。
鱼类作为水生生物的主题和代表物种,对水体化学污染敏感,鱼对甲醇的耐受实验表
明,鱼可耐受较高浓度的甲醇。鱼类在24、48、72、96h内对甲醇水液的半耐受浓度分别
为%、%、%和%,鱼的制药中毒症状:先兴奋、逃逸冲刺,多发生在2~4h内,逐渐出现平
衡失调,侧泳或仰泳,严重者呈半昏迷状态。浓度越大,中毒症状越重,发生死亡时间越
短,4%浓度组全部在6h内死亡,%浓度组多种48h内死亡。严重中毒未死亡者,中毒症状
在3d后不再发展,除进食时外,体味仍为仰位或侧位,在第5d更换无甲醇的清水后,1h
内活动恢复正常,继后的观察期内再未见死亡或活动异常。严重甲醇中毒而处于濒死的金
鱼,放入清水内可很快恢复正常,无任何中毒后遗症。鱼在2000ppm的甲醇水内30d喂养、
未见肉眼可见的中毒先。与对照组比较:行为摄食均为见显着改变;体重增长未见显着差
异。试验表明,4%以上高浓度甲醇可致鱼类在数小时内死亡。TLM值随饲养时间延长而降
低,4d内的TLM在%(V/V)。在1%~2%(V/V)的甲醇水溶液中,可引起鱼的逃逸反应,
多书出现先兴奋、后一直、平衡失调等中毒症状,但中毒反应时可逆的,一旦进入无甲醇
的情节水内,很快恢复正常。4d内鱼对夹河村的最大耐受浓度为%(V/V),急性阈作用浓
度为1%(V/V)。
表明甲醇对水生生物鱼类的急性毒性属低毒,夹河村泄露污染水体后,只要大量水稀
释至1%一下浓度,可避免大量鱼群死亡的损失,通过水和土壤中的微生物利用和光化学也
反应,可使甲醇浓度持续性江都,不会对水体生态系统造成不可逆的灾害性破坏。30d喂
养进一步表明,2200ppm一下的甲醇浓度对成鱼是安全的。
对小鼠用LD50经口染毒后的存货动物在一周内交配,仍能正常妊娠。
犹豫甲醇蒸气在地表被大气稀释,甲醇蒸气对地表植物的作用是短暂的,变现为流行
色植物的刺激作用,表现为叶色转绿、生长加速,故有人建议对农作物或园林花卉的生长
期可施用叶面甲醇以刺激生长。进入土壤的甲醇也可被植物吸收。或被需氧微生物分解。
故认为甲醇对农作物、园林植被是安全的。一般甲醇泄露对生态环境的破坏是短暂的可逆
的,不会导致生物种群的灭绝性死亡 和永久性危害。
甲醇燃料汽车尾气对环境的影响
有人认为,甲醇是比汽油更为清洁的汽车燃料。甲醇掺入汽油后,汽车尾气的常规排
放物减小。瑞典学着用15%甲醇和4%异丁醇的汽油混合燃料在多种汽车上实验,结果与纯
汽油相比,总HC含量相似的NO减少10%,15%甲醇汽车尾气的CO减少60%~70%,未燃的
X
总HC减少15%~18%;纯甲醇燃料汽车尾气完全没有汽油车尾气所含的苯和铅等剧毒物质。
甲醇燃料尾气增加的非常规排放物主要为甲醇和甲醛。但国外通过使用催化净化器,
可以使M100排放的甲醇、甲醛降低到接近活低于汽油汽车的排放水平。
进行甲醇燃料车河汽油车尾气费常规排放物的对比试验,当掺入甲醇比例小于25%时,
甲醇、甲醛的排放比纯汽油锊高一倍(汽油甲醇为15~65ppm、甲醛为0~25ppm。M15甲醇
车甲醇为30~150ppm、甲醛为14~50ppm)。随着甲醇比例的增加,排放会明显增加,当使
用M100时,甲醇排放达1%。故甲醇掺入比例增高时,应使用催化净化器,以避免或减少
对大气的污染。
对ongoing动力类型甲醇汽油车的行驶检测表明,在采样时关闭车门窗的条件下,车
厢内空气甲醇含量(~,即~ mg/m)均未超过居住大气中有害物质最高允许容量浓度(1
3
mg/m);车厢内甲醛含量除卡车超标外,也未超过大气甲醛最高容许浓度 mg/m)。对行
33
驶的甲醇汽车,长期关闭车门窗的车内空气质量检测有待进一步进行。
5.关于使用车用甲醇汽油安全性的评述
中国工程院的《中国可持续发展油气资源战略研究》专题报告中得出结论性意见:“实
践证明,甲醇的溶涨性、腐蚀性和毒性问题尚有待解决。”
1.甲醇的毒性大,对安全不利。甲醇汽油如果使用不慎,容易对人体造成伤害甚至致
命。甲醇燃料的火焰不可见,对甲醇汽油供应设施方面需要更多投入,对车辆的使用和维
护也要进行充分的培训,而不像推广无毒的乙醇汽油那样简单。
2.甲醇的腐蚀性强。甲醇汽油对油箱、油路铅锡镀层和焊接钢管、铜、锌、铝及合金
有腐蚀作用,目前尚无技术有效地解决这种腐蚀性问题,汽车的耐久性得不到保障。
3.环保问题有待确认。主要是使用甲醇汽油排放有毒或致癌的苯、甲醛和乙醛。德国
大众公司的研究结论是总醛排放增加3至6倍,国内研究表明,甲醇在汽油中的比例越高,
未燃的醛排放量越高。
四.M70~M85甲醇汽油技术概述
1.技术持有单位背景
2.车用甲醇汽油的特色与创新点
3. M70~M85车用甲醇汽油已解决的技术难题
4.M70~M85甲醇汽油技术标准
常规特性
参照我国国家标准化管理委员会于2009年5月18日批准,规定从2009年12月1日正
式实施的“车用甲醇汽油(M85) GB/T 23799-2009”标准。
序号 项目 GB/T23799-2009M70值
要求
1 甲醇+多碳醇(C~C)(体积分84~86
2
8
数)/%
2 14~16
烃化合物+脂肪族醚(体积分
数)%
3 蒸气压/kpa 78
11月1日至4月30日 不68
大于
5月1日至10月313日 不
大于
4
5 80
铅含量/(mg/l) 不大于
c
硫含量/(mg/kg) 不大
d
于
6 多碳醇(C~C)体积分数)/% 2
2
8
b
不
大于
7 酸度(按乙酸计算)/(mg/kg) 50
不
大于
8 实际胶质/(mg/100ml) 不大5
于
9 未洗胶质/(mg/100ml) 不大20
于
10 有机氯含量/(mg/kg) 不大2
于
11 1
无机氯含量(CL计)/(mg/kg)
?1
c
不大于
12 钠含量/(mg/kg) 不大于 2
13
14
水分(质量分数)/% 不大于
f
锰含量/(mg/l) 不大
g
于
工作性能指标
(1)动力特性
1)发动机台架试验
甲醇汽油
功率最大值下降小于%
扭矩最大值下降小于%
2)整车道路试验
(2)经济性
1)发动机台架试验
甲醇汽油
2000r/min油耗增加%
4000 r/min油耗增加%
2)整车道路试验
(3)排放特性
1)常规排放物、
怠速下
CO下降%
HC下降%
NO下降%
高怠速下
CO下降%
HC下降%
NO下降%
2)非常规排放物
甲醇
甲醛
5.小结
五.推广使用M70~M85车用甲醇汽油前景、经济、社会效益
1.M70~M85车用甲醇汽油推广使用前景
(1)甲醇汽油市场
甲醇汽油市场既是现有的汽油市场,其市场推广规模可以如下表所示:
2005年~2008年全国汽油需求量与四川省汽油消费量统计表
单位:万吨
年份 全国汽油需求量 四川省汽油需求量
2005 4880 224
2006 5160 247
2007 5558 271
2008 6342 299
(2)燃料甲醇
以M15为标准,燃料甲醇的市场规模可以简述如下:
08年全国燃料甲醇需求量是1018万吨
08年四川燃料甲醇需求量是82万吨
2.M70~M85车用甲醇汽油经济、社会效益分析
(1)经济效益
1).产品性价比
以93#商品汽油为例。按照目前市场价格,生产1000升高比例甲醇汽油
(M70)。所需用甲醇700升的成本价为(元)(精甲醇市场批发价:2200元/
吨);所需用93#商品汽油300升的成本价为1740(元)(93#商品汽油市场批
发价:8000元/吨);添加剂10Kg,计价:500元。故:
①每生产1000升高比例甲醇汽油(M70)原辅材料成本合计:+1740+500=
(元)
②考虑每生产1000升高比例甲醇汽油(M70)生产、管理、运输、储存成本
合计:
3465.5×25%=(元)
则:每生产1000升高比例甲醇汽油(M70)合计总成本:
+=(元)。
与93#商品汽油比较(93#商品汽油市场批发价:8000元/吨,汽油比重:
0.725Kg/升),每生产1000升高比例甲醇汽油(M70)的价格差(利润)为:
8000×(元)。
2).投资回报率
3). 财务分析
①投资明细
②财务明细
(2)社会效益
1)环保
M70~M85车用甲醇汽油的排放特性试验结果如下表:
排放性能试验结果
项目 实验结果
商品汽油 甲醇汽油 变化量
怠速 CO (%)
HC (x10)
?6
NO (x10)
?6
高怠速 CO (%)
180 61 -119
9 5 -4
HC (x10)
?6
NO (x10)
?6
70 20 -50
88 26 -62
注:变化量=使用甲醇汽油后该项目的测试值-使用商品汽油后该项目的测试值
2)能源利用率
甲醇是煤和天然气转化能源利用率从最高的二次能源。二次能源转换率达到了100%。
(二甲醚的二次能源转换率为86%,十一烷、汽油的二次转换率为44%,十六烷、柴油的
二次转换率为31%)。煤制甲醇能效可达到60%以上,而煤制油的能效无法超过50%。
3)能源替代性
我国是煤资源相对丰富的国家,而石油资源极度贫乏的国家,甲醇是替代石油资源的
最佳二次能源。甲醇汽油是替代汽油的最佳产品,大力发展甲醇汽油对我国具有能源的战
略意义。
六.结论
七.存在的问题及建议
.1.M70~M85车用甲醇汽油推广使用中四川省的政策及管理问题
1)甲醇汽油的使用,除了技术问题之外,还存在国家政策,地方政策的问题。甲醇汽
油的推广需要政策的支持和保障,国家虽然也从能源的战略定位对甲醇汽油予以明确的地
位,但政策的细节与落实,国家标准的制定还正在进行。
2)甲醇汽油的生产经营存在一个管理的规则制定和实施问题。而这一为题又只能在甲
醇汽油的推广过程中不断的完善和改进。这一工作需要企业作为主体来推动。企业在这一
过程中,又将经历投资的风险。近几十年来,不断有企业在这过程中成为牺牲品。但是也
有企业一直坚持到今天。2006年九月份四川省汽车办公室主持召开可推动我省甲醇汽油示
范工程的会议,在管理规则上进行了具体细致的工作。
2.建议
八.附件
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