清潔燃料在汽車上的應用

蔡夢婷

摘 要 隨著環境保護要求的不斷提高，對汽車燃料的限制也越來越嚴格，主要體現在對燃料油中硫、烯烴、苯以及芳烴含量的限制，這就要求世界煉油業對現有的工藝不斷進行改進、創新并開發一些先進技術來生產清潔燃料；因此，生產清潔燃料是目前乃至今后相當長時間內煉油工業的發展趨勢。

關鍵詞 清潔燃料 技術開發 發展趨勢

中圖分類號：U473 文獻標識碼：A

當前，我國已成為世界前幾的汽車生產國，伴隨著汽車數量的增多，對能源的需求在不斷增加。國際石油資源的不斷減少決定了減少對石油的依賴是經濟發展的必然之路，一方面汽車發動機需要消耗大量的燃料從而造成嚴重的環境污染問題；另一方面，有限的石油資源卻日益枯竭，使傳統石油燃料的供需矛盾加劇。我國作為發展中國家在面臨清潔燃料規格和國際接軌的必然趨勢下，發展清潔運輸燃料將有利于拉動經濟、促進產業升級和行業的整體競爭力；大力推廣應用甲醇燃料這一新型能源將是保障國家石油安全與能源戰略的實施和堅持走循環經濟之路的優先選擇。

作為清潔燃料的甲醇汽油，專家們普遍認為，甲醇燃料的前景還是相當光明的。這是由于甲醇分子式比煤炭、汽油、柴油的分子式單一，其燃燒排放非常清潔，沒有顆粒物（PM2.5、PM10）、臭氧、二氧化硫、CO、汞及其化合物。醇醚清潔燃料可以替代煤炭、汽柴油，可極大緩解困繞我國的大氣污染。尤其是貧油、少氣、多煤是我國現階段能源結構的主要特點，因此，甲醇作為煤化工的重要衍生產品，是目前公認的極具前途的替代燃料之一。甲醇汽油是指國標汽油（93#、98#等）、甲醇、添加劑按一定的體積（質量）比經過嚴格的流程調配而成的一種新型環保燃料甲醇與汽油的混合物。甲醇汽油是一種集替代、節能、環保于一體的清潔運輸燃料。

甲醇汽油作為一種清潔燃料應用于汽車上主要體現在三方面的優勢：

第一，是常規汽油的替代燃料。甲醇汽油兼有醇 / 醚類燃料自身可替代汽油的共性和與汽油調和催化燃燒的特性，是甲醇汽油在性能上替代常規汽油的關鍵所在。面對我國“缺油、少氣、富煤”的基本國情，發展替代能源，改變原料路線與工藝路線，已成為國家石油和化工重點工程建設的主流。

第二，甲醇汽油節能的特點是其推廣應用的重要動力?！笆晃濉逼陂g，隨著甲醇在替代石油燃料領域取得的較大進展，我國甲醇產量有明顯增長，隨著技術的不斷創新和工藝裝置大型化發展趨勢，一些產能近百萬噸級的大型 / 超大型單套甲醇生產裝置正在建設中，煤液化聯醇二輪擴能改造項目紛紛啟動，都為甲醇這一主要的煤基含氧燃料的增產提供了有力的支撐。

第三，甲醇汽油是環保的清潔運輸燃料。就常規汽油而言，我國目前執行的車用無鉛汽油標準還無法與美國和歐盟清潔汽油標準接軌，主要是汽油中的苯 / 硫 / 稠環芳烴 / 烯烴含量過高所致，這不僅加大了煉油企業生產清潔汽油的難度，增加成本壓力，還會造成有礙人體健康和大氣污染等特殊問題。甲醇（摻兌量 100%）與汽油相比，在常規 /非常規排放量的各項參數均低于汽油數倍至數十倍，甲醇汽車燃料是環境友好的清潔運輸燃料。甲醇汽油由于采用化學催化燃燒技術明顯提高了燃燒的傳質效果，使機內燃燒潔凈、機外排氣清潔，尾氣有害物排放量明顯減少，具有安全性能和環保性能突出的優越性。

多年來，甲醇汽油的研發生產與推廣使用幾經起伏，目前已呈快速上升趨勢。 相對于使用高比例甲醇而言，低比例甲醇的使用可以較好的滿足燃料通用性問題。從經濟和推廣難度等因素考慮，應將重點放在低比例甲醇汽油的推廣上。

一方面，生產清潔汽油特別是超清潔汽油，主要是降低含硫量、降低烯烴含量、降低苯/芳烴含量和尋求MTBE的替代組分。例如：美國Grace？Davison公司開發的能直接降低催化裂化汽油硫含量的GSR技術，采用了高基質活性超穩Y催化劑和循環提升管裝置。通過對USY分子篩的改性，得到第三代汽油脫硫催化劑GFS，能選擇性的裂化汽油中的硫化物，脫硫率為40%，該技術在歐洲已經工業化。

此外，在柴油清潔技術方面，例如RTI（Research？Triongle？Institute）公司采用催化吸附劑脫除柴油和石腦油中硫的氣相法工藝。該工藝在循環流化床中使用可再生的金屬氧化物催化劑，催化劑通過再生器和吸附器連續循環，類似于流化催化裂化。在再生器中，被吸附的硫通過燃燒生成SO2，SO2送至克勞斯裝置回收元素硫。該工藝與煉油廠中常用的基于胺的硫回收系統和加氫處理相比，可一步脫除CS2，COS和H2S而投資和操作費用僅為常規技術的一半。

毫無疑問，我國清潔燃料技術的發展，正面臨著世界技術進步的巨大壓力，加快技術開發和工業化應用是我國石油天然氣工業增強實力、與國際接軌的重大課題。與此同時，發展清潔運輸燃料不僅有利于拉動國內經濟、促進產業升級和行業的整體競爭力；還能夠保障國家石油安全，發展循環經濟，利國利民。

參考文獻

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