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甲醇燃料先进性介绍

来源: 时间:2020-06-16 16:08:18 次数:

甲醇汽油、甲醇燃料是用国标汽油(或无需汽油)与甲醇和“核心母液”按一定比例经过勾兑调配而成的一种新型环保燃料,是车用燃料的替代品,它是新能源的重要组成部分。

甲醇汽油、甲醇燃料是用国标汽油(或无需汽油)与甲醇和“核心母液”按一定比例经过勾兑调配而成的一种新型环保燃料,是车用燃料的替代品,它是新能源的重要组成部分。

甲醇含碳量少,含氧量高,燃烧更充分、更完全、更清洁。使用“核心母液”与甲醇相结合,甲醇汽油、甲醇燃料的理化指标、常规和非常规排放、能耗等方面都优于国标汽油。【其中一氧化碳(CO)降低97.12%、碳氢化合物(HC)降低98.41%、氮氧化合物(NOx)降低86.37%】;M50甲醇汽油非常规排放总量低于国IV汽油66.5%(其中甲醛降低43.2%);PM2.5颗粒物排放和碳烟降低78%;实验百公里油耗同比国IV汽油相当。产品特性发生变化:“不腐蚀、不溶胀,含氧高、低排放,易启动、噪音小,提速快、动力强,无气阻、故障少、润滑好、磨损小,无积碳、寿命长,热值高、省油耗。”燃油品质大幅度提升,尾气排放大幅度下降。

技术发明人军转企业干部陈茂高经过三十年来精心研究甲醇替代新能源产品,自主研发的甲醇汽油、甲醇燃料“核心母液”拥有五项发明专利。

专利号为:ZL200810000485.9     ZL201210388130.8 ZL201210388148.8     ZL201210388146.9 ZL201210388147.3。

2008年第一个专利获第九届中国专利博览会“发明专利金奖”,并开发出国内六个独特和六个唯一的甲醇汽油、甲醇燃料高新技术产品。技术水平居于“国际领先地位”。

甲醇汽油“核心母液”的生产是采用生物化学原料的物化反应,常温常压,无废水、无废气、无废渣,量化生产而得,且资源丰富,生产安全有保障。用核心母液与甲醇配制成低、中、高比例的甲醇汽柴油及M100甲醇燃料,可分为M25、M50、M85、M100诺干不同的比例有效替代汽油、柴油,100%有效替代工业燃料油,100%有效替代燃煤发电,且动力大、热值高、耗能低、安全性好,可适应市场各种不同车型不需改车的情况下使用,能在各种极端环境气候-40℃至高温40℃、高原缺氧等复杂条件道路上一键启动,平稳使用。从根本上解决了甲醇汽油普遍存在“动力不足、油耗偏高、高温气阻、低温启动困难、遇水吸湿分层、金属腐蚀、橡胶溶胀、稳定性差”这八大世界技术难题。性价比好于国标汽油,经济性好、环保性突显、安全性更高。

本技术己得到“国家六部委,中石化专家组,江苏省科技厅”等多部门多次亲临现场调研指导,普遍认为“甲醇替代汽车燃料符合国情,符合国家产业政策,值得推广使用”。尤其是甲醇汽油、甲醇燃料的高温气阻、腐蚀、热值等问题已得到彻底解决。本着循序渐进的替代原则,本品由低比例向高比例过度,并已实现100%有效替代。替代比例大、适应范围广,技术稳定、质量可靠、时机成熟。

甲醇汽油燃料中由于加入了“核心母液”,其理化性能和燃烧特性都发生了整体改变。“核心母液”成功解决了世界性技术难题,现将甲醇汽油“核心母液”的主要技术机理八种复合剂、六大优势及配制成甲醇汽油燃料的六个独特、六个唯一和多方权威检测论证及获奖荣誉给于介绍。


一、“核心母液”的技术机理漾造八种复合剂

1、“核心母液”热值提高剂

甲醇的热值低,仅为3650大卡,是占汽油热值的45%,但其气化潜热高,约为汽油的3倍。理论上,随着甲醇掺烧比例的增加,混合燃料的热值将逐渐减少,使发动机动力下降,油耗增大。

可甲醇的热值是一个静态参数,而燃烧做功是一个动态过程,只要能提高燃料的燃烧速度,充分利用燃料的热效能,实现使用甲醇汽油不降低动力、不增大油耗是完全可行的。

“核心母液”热值提高剂中的有效成分,具有催化裂解功能。热值提高剂通过与价态可变的中心离子的电子传递,活化甲醇的分子键,分解部分甲醇生成的氢气和一氧化碳能释放出比未裂解的甲醇高得多的热量。热值提高剂还具有载氧功能,有助于燃料的进一步完全燃烧,加快甲醇汽油的火焰传播速度,缩短主燃期和滞燃期,短时间内可以形成较高的温度和压力,具有更高的热效率,从而提升了动力、降低了油耗。

2、“核心母液”抗气阻剂

甲醇汽油中,由于甲醇和汽油相互作用,产生拉乌尔定律正偏差,易形成低共沸点,饱和蒸气压较高,其形成的气体浓度较大,易造成气阻现象,从而使发动机中途熄火不能工作。

抗气阻剂与甲醇中的羟基形成的氢键可使馏程的第一滴温度(即初馏点)升高,从而抑制甲醇汽油饱和蒸气压的大幅度上升,有效解决了甲醇汽油的气阻问题。

3、“核心母液”低温启动改进剂

随着甲醇比例的增高,冷启动也越严重。

解决的办法是在甲醇汽油中添加易于冷启动的催化成分,足以点燃混合气体,能有效适应各种比例甲醇汽油的冷启动温度,使之能在-40℃温度下气化着火、顺利启动。

4、“核心母液”抗水剂

甲醇汽油在生产、储运和使用过程中容易遇到的一个突出问题就是混合燃料的相分离问题。由于甲醇极性很强,易吸收空气中大量的水分,而甲醇汽油在微量水分存在下就易发生相分离,从而影响甲醇汽油的正常使用。

“核心母液”抗水剂可在甲醇汽油中形成绞束,能使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著增大,提高甲醇汽油的抗水能力,M15甲醇汽油增容量在-25℃低温状态下达到0.8%~1.2%,核心母液抗水剂的作用可随着甲醇的掺量增加而使抗水能力加大,最大抗水量可达2%以上,并在日常使用中满足12个月不分层的要求。这是目前普遍使用的高碳醇、醚、酯类等助溶剂无法达到的效果。

5、“核心母液”抗腐蚀剂

甲醇是极性物质,具有高吸湿性,甲醇中的水分受到空气中氧的作用或微生物作用会产生少量有机酸。同时,甲醇在燃烧过程中会生成少量的甲醛、甲酸等酸性物质,给发动机燃烧系统造成金属腐蚀与磨损。

“核心母液”中的抗腐蚀剂由极性和非极性化合物组成,具有极强的吸附能力,在常温下能对金属的表面进行钝化,在金属表面形成一层牢固的隔离膜,这层隔离膜由甲醇汽油在流动过程中自然形成,可阻止微量的酸或碱与金属接触,从而保护金属不被腐蚀。

6、“核心母液”抗溶胀剂

纯甲醇和纯汽油对于丁腈橡胶溶胀性很小,但甲醇汽油对于丁腈橡胶则具有较大的溶胀性。这是表面张力和极性基团共同作用的结果。由于甲醇汽油具有甲醇和汽油的共性,甲醇汽油中的汽油先润湿丁腈橡胶表面,然后甲醇进入丁腈橡胶内部,削弱了丁腈橡胶高分子链间的作用力,从而导致丁腈橡胶体积膨胀。

“核心母液”抗溶胀剂由亲油非极性基团和亲醇极性基团化合物组成,能吸附在丁腈橡胶表面,形成一个牢固的保护膜。抗溶胀剂的极性端吸附在丁腈橡胶表面,非极性端向外与甲醇汽油相连,这样便阻止了甲醇的侵入,减少了对丁腈橡胶的溶胀。该保护膜的形成是物理吸附和化学吸附双重作用的结果,其中的化学吸附就是极性基团和丙烯腈的双链结合发生反应覆盖在橡胶表面,因此,形成的保护膜非常牢固。建议汽车上的油路密封圈最好使用特氟隆橡胶,因其具有良好的形稳性,并且抵抗侵蚀和降解。

7、“核心母液”防止甲醇破坏润滑效果促进抗磨功效

由于甲醇是极性物质,它不但不溶解机油,反而破坏机油。甲醇汽油燃料气体在发动机内燃烧压缩做功时,由于活塞环的气油环空隙会渗透甲醇气体进入曲轴箱内与机油混浅,容易使机油断链形成相分离,黏度降低,机油润滑性能下降,直接影响发动机润滑,导致发动机早期损坏。

所以母液配有脂肪类润滑剂加入燃油中从而启保护作用,达到防止磨损促进润滑效果。

8、“核心母液”安定剂

甲醇汽油为醇油混合物,极性的甲醇和非极性的汽油混合后的双重性能,带来了甲醇汽油安定性差的问题,即甲醇汽油在贮运和使用过程中极易氧化、变色、生胶和沉渣,易导致发动机喷嘴粘结。

核心母液安定剂可有效延长甲醇汽油氧化诱导期、使诱导期≥1000小时以上,分散沉淀颗粒、防止喷嘴污染,同时还能降低甲醇汽油中溶解性金属离子的活性,大大抑制对油品的氧化反应。

综上机理所述,甲醇汽油技术使核心母液中的各种关键成分通过科学的配伍,在解决问题、提高性能的同时互相兼容。这是一种综合性的核心技术。将该核心技术运用到各种比例甲醇汽油燃料中,就能有效改善和提高甲醇汽油的整体性能,使之真正成为能全面替代汽油的高效低碳燃料。


二、使用核心母液配制成甲醇汽油燃料的六大优势在于

甲醇汽油是用核心母液与甲醇及汽油通过一定调配工艺生产而成,其创新点在于通过物理化学反应调整改变甲醇燃料的性质,使其在燃烧传播速度、汽化潜热、抗爆性、加速性及抗水、抗气阻、抗冻、抗腐蚀、抗溶胀、抗磨损、安定性等方面均达到或优于国标汽油的性能要求。

使用核心母液调配M15~M100甲醇汽油燃料的六大优

1、动力大

M15~M100甲醇汽油燃料与国标95#汽油台架对比实验表明,功率大、动力强、油耗相当,能够完全满足发动机的动力需求,从而使甲醇汽油燃料的使用价值大大提高。

2、不改发动机

无需改动发动机的任何部件,不腐蚀不溶胀汽车零部件和汽油输配装置,可以与国标汽油混合使用或互换使用,也可以单独使用,大大方便了甲醇汽油燃料的储存、运输和加注,无需增加任何加注设备。

3、保护发动机、延长寿命

日本电装耐久性实车试验的润滑性调查显示,使用M15甲醇汽油行驶10.8万公里和6.6万公里的发动机分别减少磨损28.2%。延长发动机使用寿命近三分之一。

4、燃烧充分、减少排放

甲醇是最简单的一元醇,分子式为CH3OH,只含1个碳,4个氢,1个氧,不含硫、苯、丁二烯、芳烃等有害成分,是世界能源界公认的清洁燃料。甲醇汽油核心母液具有特强的速燃递进作用,可大大抑制发动机冷启动时未燃甲醇中间产物甲醛气体的生成和排放。使用甲醇汽油燃料的常规和非常规排放物比国标汽油大大减少,节能减排效果凸显。

5、经济效益高

使用甲醇汽油燃料经济上对比国标汽油更为明显,可减少使用成本50%左右。


6、安全性更好

甲醇是最安全的燃料。其蒸气的密度较低,略大于空气密度,易于扩散流动。甲醇蒸气的点燃爆炸浓度为汽油的4.2倍。因此,甲醇燃料发生火灾爆炸的可能性远低于汽油。为此国际比赛的赛车均选用甲醇作为安全、经济、环保燃料。

甲醇遗洒在地上,土壤中的微生物会使甲醇很快降解,而汽油的降解时间则很长。甲醇遗洒到水里,能够净化水域而不会导致水体污染。甲醇燃料发生火灾,可用水进行扑灭,而汽油则不能。甲醇危险程度比汽油小,在运输、储存和使用过程中比汽油更安全。

甲醇和汽油在化学上的毒性相同,对比柴油的毒性更低。公共场所允许值与汽油都是200PPM;甲醇中毒在于误饮,可用叶酸、酒精解毒;溅到眼里,用水清洗。国内外的甲醇生产、销售和使用的实践证明:按规范操作,甲醇对人体是安全可控的,从未发现职业病患者。


三、甲醇汽油燃料产品技术先进性在于六个独特

1、独特的抗水功能。

能抵御运输、储存、加注时被吸入空气中的水分,并能将容器中积聚2%以内的水分吸附掉。

2、独特的环境温度适应性。

可在(-40℃~40℃)环境温度下正常使用,且低温不分层、高温不气阻。

3、独特的无限互溶性。

能与国标汽油、不分比例、不分标号达到分子结构的无限互溶。

4、独特的抗腐蚀、抗溶胀、抗磨损功效。

不但不腐蚀发动机零部件、不溶胀发动机的橡胶件和塑胶件,而且增强发动机润滑,降低发动机磨损,从而保护了发动机,延长了发动机的使用寿命。

5、独特的百分之百有效替代,适应范围大,使用范围广。可适应低、中、高不同压缩比的车辆使用。

6、独特的低碳清洁,燃烧充分、排放彻底。

常规、非常规排放都优于国标汽油。

常规排放总量对比国六92号汽油降低82%(其中一氧化碳降低83.6%、碳氢化合物降低91%、氮氧化合物降低22.3%)。

非常规排放总量低于国六92号汽油62.8%(其中甲醛排放降低55%,PM2.5颗粒物排放降低78%)。



四、甲醇汽油燃料产品技术先进性在于六个唯一

1、“M15甲醇汽油~M100甲醇燃料”高温气阻问题是国内唯一得到彻底解决的。

2、不用改车辆使用高比例“M50甲醇汽油~M100甲醇燃料”、在国内目前是唯一能够做到的。

3、常规排放指标中碳氢化物(HC)和氮氧化物(NOx)的排放能够得到同时下降,在国内行业中也是唯一能够达到国六B排放标准的。

4、非常规排放指标中醛类和二氧化硫(SO2)的排放是国内目前唯一最低的。

5、使用“M15甲醇汽油~M100甲醇燃料”的耗能是国内唯一最省的。M25甲醇汽油与国标汽油耗能比为0.93:1,M100甲醇燃料与国标汽油耗能比为1.15:1

6、使用甲醇汽油发动机润滑性调查显示,甲醇汽油可保护发动机,降低发动机磨损,对比国标汽油磨损降低28.2%也是国内唯一的。

项目产品技术先进、质量稳定可靠,推广使用时机成熟,己达到可产业化阶段。

五、产品质量通过了多次国家权威检测、台架试验、国际SGS检测及国家科技成果鉴定。权威专家和第三方国家日本专家论证,产品性能、理化指标等都优于国标汽油

1、产品通过国家北京理工大学国家重点实验室台架试验结果达技术领先。

2、产品通过国家长安大学台架试验产品达标。

3、产品通过国家车用乙醇汽油质量监督检验中心检验合格。

4、产品通过中国石油化工检测研究院多次检验合格。

5、产品通过深圳计量质量检测研究院多次检验合格。

6、产品通过南京计量质量检测研究院多次检测合格。

7、产品通过广东惠州质量检测中心多次检验合格。

8、产品M15-M85甲醇汽油、M100甲醇燃料通过国际最权威SGS检测、各个指标检测结果全能达标。

9、产品己通过第三方国家论证,日本电装上海技术中心对甲醇汽油启用两台Ford Focus汽车历时两年连续使用,进行10.8万公里及6.6万公里耐久性实车试验评价。评价显示,使用M15甲醇汽油车辆关联部件均处于正常状态,发动机磨损反而降低引28.2%起了日本专家的震惊。日本专家给我们的甲醇汽油给予了很高评价,由此得到国际知名汽车厂商的赞赏和认可。也得到东盟、欧美多国的青睐。技术水平居于世界先进地位。


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