淺談乙醇汽油

莒菲

（天津市化工設計院，天津300193）

淺談乙醇汽油

莒菲

（天津市化工設計院，天津300193）

目前我國工業化進程迅猛發展，能源問題成為很多行業急需解決的問題。同時，汽車工業的發展對燃燒用汽油的需求增大，不僅能源需求增加，相應的汽車燃燒尾氣對環境造成很大的污染。因此，尋求一種綠色清潔的替代能源成為重中之重。乙醇作為一種可利用農作物提取的化工原料，不僅來源與生產綠色環保，添加到汽油中形成乙醇汽油還可降低有害氣體排放，是當今很多國家急于研制開發的新型能源。本文淺議了我國乙醇汽油的產生與發展，實際應用中的優點與缺點對比，以及乙醇汽油的使用現狀等方面內容。

乙醇汽油；環境污染；清潔能源

21世紀是工業化更加普及的時代，常規能源將不能滿足人類生存的需要，因此能源問題已成為各國積極探索研究的熱點。與此同時，現代能源消費過程中帶來的諸多問題已浮出水面。環境污染成為人們越來的問題，如汽車燃燒汽油所產生的許多有害氣體，因此迫切需要更加清潔的燃料來緩解影響。乙醇汽油便是人們通過艱苦的科學研究得到的一種新型能源。我國是能源消耗大國，這樣的背景下，開發石油的替代產品，減緩石油消耗增長，成為我國能源開發戰略的重中之重。

1 乙醇汽油的產生與發展

我國自1993年成為石油凈進口國以來，石油資源日趨緊張。2014年原油總加工量為5.02億t，進口量約2.53億t，預計2015年我國原油需求量將達到5.4億t。原油進口量的增加，對我國的能源供應安全造成一定的負面影響。而且，國際石油價格不斷攀升，給人民的生活帶來很大影響。

燃料乙醇，作為一種環境友好型可再生替代能源，可以按照一定比例與汽油摻混成車用乙醇汽油（以下簡稱乙醇汽油），2004《車用乙醇汽油》規定該燃料用體積分數為90%的普通汽油與體積分數10%的燃料乙醇調和而成。可以有效地提高汽油辛烷值，增加氧含量，是汽油燃燒更完全，從而降低有害氣體排放。他的開發和應用，不僅有利于改善大氣質量，緩解能源緊張，還可以促進農業的健康發展。由于乙醇可以以玉米、小麥、薯類、甘蔗等為原料加工，還可以促進農業的發展，緩解我國糧食生產過剩的局面，保護環境。因而，乙醇汽油的開發和應用具有較好的社會和經濟效益，對國民經濟可持續發展具有重要戰略意義。也因此國內外科研機構在對乙醇汽油的生產與研發方面多是以農作物纖維為原料，并已經取得了突破性進展。

2 乙醇汽油性質及優缺點比較

乙醇汽油作為一種替代能源，主要由糧食及各種植物纖維加工的燃料乙醇與普通汽油按一定比例混配形成[1]。我國國家標準規定，乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成[2]。

2.1 乙醇汽油的優點

燃料乙醇的理化性質接近車用汽油，易與汽油以一定比例混溶為混合燃料。相比于普通汽油，其優點有：

2.1.1 乙醇可以替代汽油中含氧添加劑甲基叔丁基醚（MTBE），MTBE因為可對地下水造成很嚴重的污染，目前很多發達國家已經立法禁止使用。乙醇的分子式為C2H5OH，含有兩個C原子，一個O原子，其含氧量達35%，是一種很好的增氧劑。乙醇添加到汽油中后燃燒時，有自供氧作用與單純的不含氧原子且碳原子又多得多的石化燃料相比燃燒更加充分。排放的有害物質較少，能減少機動車對空氣的污染，達到節能與環保的目的。

2.1.2 乙醇可將汽車油箱及油路系統中燃油雜質的沉淀和凝固（特別是膠質膠化現象）有效地消除，具有良好的油路疏通作用，是一種性能優良的有機溶劑[3]。

2.1.3 車用乙醇汽油由于燃燒充分，減少了普通汽油燃燒不完全形成的炭粒積聚現象，有效預防和消除發動機燃燒室、氣門、火花塞等部位積碳的產生，延長了發動機的壽命。

2.1.4 在自然界中，由于乙醇的整個生產消費過程可有效形成一個CO2的閉合循環過程，能夠平衡和保持地球溫室氣體，對自然環境和生態平衡發展不造成任何負面影響。

2.1.5 由于乙醇可以提高汽油的辛烷值，增加氧含量，并且使汽油燃燒更安全充分，并且杜絕了汽車排放出的有害尾氣。因此，按照一定比例調配的乙醇汽油，是一種綠色環保的、清潔的可再生車用燃料。

2.2 乙醇汽油存在缺陷

2.2.1 乙醇熱值是汽油的61%，與汽油相比，行駛一樣的里程數，所需燃料容積要大，耗油量會有所增加。乙醇盡管熱值較汽油小得多，但由于含氧量較高,其理論混合氣熱值與汽油接近[4]。因此，乙醇可以作為汽油機燃料使用，而且其動力性可以接近使用汽油的發動機。

2.2.2 乙醇是一種優良的溶劑，易對汽車密封橡膠及其它合成非金屬材料產生一定的輕微腐蝕、容漲，軟化或龜裂作用。同時，其在燃燒過程中產生乙酸，對汽車金屬特別是銅具有腐蝕作用。有試驗表明,在汽油中乙醇含量在10%以下時，對金屬基本沒有腐蝕，但乙醇超過15%時，則必須添加有較的腐蝕抑制劑。

2.2.3 乙醇易于吸水，其在運輸、銷售過程中易吸水而產生相分離，所以在運輸銷售的過程中要特別注意對其加強防水措施。車用乙醇汽油的含水量超過標準指標后，容易發生液相分離，影響使用。車用乙醇汽油的儲運周期只有4～5天[5]，所以對運送車用乙醇汽油的油罐車、槽車要進行必要的改造，并調和加油設施。

2.2.4 乙醇的蒸發潛熱是汽油2倍多,而費點溫度為78℃。汽車發動機起動時，蒸發潛熱大會使乙醇類燃料低溫啟動和低溫運行性能惡化,如果發動機不加裝進氣預熱系統,燃燒全醇燃料時汽車難以起動。而發動機正常工作后，溫度升高，又很容易產生氣阻，降低燃料供給量。

3 乙醇汽油的使用現狀及意義

3.1 乙醇汽油使用現狀

車用乙醇汽油由于燃料來源綠色，屬可再生能源，并且在車用上改善排放氣體的有害性，所以被世界各國一只認可，并加以大力扶持開發，使其在技術上頗為成熟。而其發展較快的原因取決于：各國對環境污染的治理，制定的法規對汽車尾氣排放有害物質的限制越來越嚴格；禁用MTBE（有的石油公司已開始用乙醇取代新配方汽油中的MTBE）；能源結構的合理調整，特別是促進非糧食作物再生能源的發展。

我國由于經濟的快速發展，汽車生產消費持續增長，汽油消耗量巨大。受能源限值，我國的石油常年來依賴進口。因此，開發燃料乙醇等石油替代品，減緩石油消耗增長，改善環境污染，已成為我國能源發展的一項重要戰略決策[6]。

3.2 乙醇汽油的使用意義

新型的動力燃料可以作為自然有限的能源的有效的補充，可以有效地緩解因能源的緊張的局面。同時又增加了能源的新品種、綠色、環保經濟實用。可以再生乙醇汽油可節約石油能源。國家推廣乙醇汽油是從環境保護、節省能源和維護農民利益三個角度來考慮的。具體來說：

首先，乙醇汽油增加了汽油的含氧量（由2.7%增加到3.5%），可有效降低尾氣中有毒物質的排放量，環保效益明顯。其次，乙醇汽油節省能源，是從國家能源供應安全角度考慮的。2006年國內成品油消耗量1.8億t，加工原油3億t，而國內原油產量僅1.6億t，也就是說，國內原油進口量占到46%。這是個很嚴峻的現實，國際上通常認為40%是個警戒線，而我們國家從2005年就超過了這個警戒線了，長此下去，是無法保證國內能源供應安全的，況且，這些進口原油多數都需要經過馬六甲海峽運輸通道，非常容易受制于美國人，一旦出現緊急狀況，國內能源供應就會出現嚴重危機[6]。國家推廣乙醇汽油可以一定程度上減少原油進口量，減少對國外原油的依賴程度，是確保國內能源供應安全的好辦法。比方說，國內1.8億t成品油消費量，汽油約占1/ 3，如果都推廣了乙醇汽油，則可以替代汽油600萬t，相當于少進口3000萬t的原油，這是很好的。第三，乙醇汽油可確保我國農業發展，推廣乙醇汽油還是為了維護農民利益。國內8億農民，農民的利益是國家政權穩定的根本。作為農業大國，從前是這樣，現在是這樣，將來也是這樣。要知道國內現在的農業農產成是根本無法和國外發達國家的農產品競爭的，國內大豆成本是逐年上升的，而美國是逐年下降的，現在大概國內是美國的兩倍多，這既是科技水平的原因，也是國內分包到戶小農業無法競爭機械化農業的原因。這是無爭的事實，沒辦法改變的。而且國內農民收入低，一旦國外農產品沖擊國內市場，國內農民種糧賣不出去，那將會出現混亂，所以國內現在執行的仍然是確保農糧的收購，但收購來的糧食儲存也是要很高成本的。而玉米又不是什么高檔食品，與其放在糧倉里損失掉，拿來做乙醇，從而頂替汽油，就是一個很好的出路。目前國家提出用陳化糧做乙醇，如果國家收購玉米是長期的不限制的，那農民種糧積極性就得到了保護，也就維護了農民的利益，保證了社會的和諧。

毋庸置疑，無論是國內還是國際，當今對清潔能源的需求都是巨大的。乙醇燃料汽油作為能夠有效解決環境污染的清潔能源，將為氣候變暖，PM2.5超標，以及石油匱乏等問題作出貢獻。同時，乙醇燃料汽油經濟在各國大打能源戰略的前提下，也必將是各國爭相開發的新能源新動力。

［1］王憲文.車用燃料乙醇汽油[J].汽車維修技師,2012(08).

［2］羅建科;徐靖濤;于業華.新能源的寵兒——車用乙醇汽油[J].汽車運用,2011(08).

［3］朱一峰(導師：吳鋒).摻醇汽油的油膜動態特性研究[D].浙江大學碩士論文,2010(01).

［4］李永平.乙醇燃料的特點及使用性能分析[J].城市車輛,2007(07).

［5］李鷗;張莉.國內車用乙醇汽油的應用現狀及尾氣治理效果分析[J].交通標準化,2010(01).

［6］馮亦立.乙醇汽油與普通汽油的環保性比較[J].環境科技,2009 (06).

·信息·

讓工業污水“變廢為寶”

據報道，天津市許多工業企業加強了對工業廢水循環再利用技術的建設和研發力度。端午節小長假期間，一些企業職工和科研人員放棄休息，奮戰在各自崗位上，安裝調試新設備，提升改造工藝技術。

位于大港的亞東化工有限公司是國內最大的直接染料生產基地，是本市第一家引進新型污水處理升級改造項目的企業，去年正式投入運行后，環保效果顯著，處理后的廢水實現達標排放，可以用于園林綠化、道路噴灑。近日公司引進新設備，項目副經理薛興慧昨天在現場調試維護。新項目不僅有效治理工業廢水污染，還實現了水和鹽的循環利用，生產中產生的結晶廢物氯化鈉，可以直接代替工業鹽。一年僅買鹽費用可以節省近100萬元，同時水的用量至少每天減少350 t。

在武清區亨必達化學合成物公司新建廠房，一臺3m多高的蒸發濃縮裝置正在運行。項目負責人介紹，“這套裝置最大的優點是將廢水處理后，再進到蒸發系統里合部蒸干，廢水只剩下鹽渣，這樣以前每天大量排放的工業廢水實現了零液排放，還為企業生產節省大量凈水使用量。”

根據清水河道行動方案，本市對1100余家工業直接企業實施水污染治理，截至目前，完成總任務量的九成。據市環保局水處負責人介紹，對這1100多家企業采取不同的治理方式，一部分企業不合產業政策，實施關閉；一部分有條件就近接入污水處理廠，將其新建管道接入污水處理廠；還有部分原來直接排到河道里面的，對原有污水處理設施進行深度改造，達到排放水域的功能區標準，計劃明年全部完成任務，進一步改善河道水質，提升周邊群眾生活水環境面貌。

10.3969/j.issn.1008-1267.2015.04.024

TU208.5

C

1008-1267（2015）04-0058-03

2015-06-05