清洁燃料汽车—醇类汽车概要教案资料.ppt

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1、清洁燃料汽车—醇类汽车概要进入本世纪以来，随着石油危机的日益加剧，石油价格出现了飞涨，从12美元／桶升至60美元／桶，这就为煤制甲醇的价格营造了一个较大范围的竟争空间，甲醇燃料出现了竞争优势。随着我国煤制甲醇技术的大力推广，目前我国在甲醇燃料的生产和应用方面取得了很大的发展。最近在山西、陕西、山东、北京、重庆等地正准备建设6个年生产60万吨甲醇的生产基地，根据可行性评价结论证实，其完成成本均在600－850元／吨之间，即使按等热值计算，其价格也大大低于汽、柴油。根据测算不同的大、中、小型甲醇生产装置，甲醇吨产品的投资大约在1700－3000元范围内，如以改造和新建相结合，平均吨甲醇投资可按20

2、00元计。另外，甲醇生产可充分利用焦炉气和高硫煤资源，起到变废为利、化废为宝的作用，可以解决全国煤储量一半以上的高硫煤的出路问题，利于我国的经济、环境及社会的可持续发展，是良好的循环经济工程二、乙醇汽车的发展三、甲醇与乙醇燃料的性能比较乙醇主要来自于粮食资源，具有再生性，能促进陈化粮的消耗，但从经济性分析，一般生产1吨乙醇要消耗3~3.5吨粮食，而且，由于我国粮价较高，乙醇生产工艺落后，所以生产乙醇的成本较高，车用乙醇还要进行防水、防腐蚀等，也会增加成本，目前，乙醇在汽油机上得到了一定应用[59][60]。甲醇的来源广泛，可通过煤转化合成，还可通过天然气制取、木材甚至垃圾来制取，而我国是一个煤

3、炭资源较丰富的国家，利用煤炭制取甲醇符合了我国的国情，目前，我国已经具有非常成熟的煤制甲醇技术，且生产成本也很低。另外，甲醇的含氧量和C/H比都大于乙醇，因此甲醇较乙醇更清洁。四、甲醇与乙醇作为汽车燃料的优势良好的动力性和经济性；降低NOx和碳烟；缓解石油消耗；刺激农业生产。第二节醇类燃料的来源和主要特点一、醇类燃料的来源1、甲醇—又称木醇或木精甲醇可利用天然气、煤、石脑油、重质燃料、木材、垃圾等来提炼。传统方法主要以天然气为原料，反应式如下：100~200大气压200℃以下通过铜管CH4+0.5O2CH3OH+Q50~1000大气压200~270℃铜锌铝触媒剂CO+2H2CH3OH+Q煤制取

4、甲醇的工艺是先将煤制成煤气，其主要成份H2、CO和CO2分别占50%、28%和12%，在一定条件下H2和CO可以合成为甲醇：1、乙醇乙醇又称酒精或火酒。乙醇可由乙烯水合而成，但主要是通过含有糖（如甘蔗、甜菜）和淀粉（玉米、木薯、土豆）的农作物发酵后制得。二、醇类燃料的特性1、燃料经济性好醇类燃料的辛烷值高，具有较好的抗暴性，因此可相应地提高发动机的压缩比，从而有利于提高发动机的热效率。另外，火焰传播速度快，燃烧速度快，会增加定容燃烧部分，有利于提高热效率；醇类燃料的着火界限宽，利于采用稀混合气，降低燃料消耗。2、有害排放物低甲醇和乙醇的含氧量分别为50%和347%，有利于改善燃烧，完全燃烧时只

5、产生水和CO2，而且，C/H值较大，是较为清洁的燃料。采用稀混合气，也有利于排气净化。3、储运方便甲醇和乙醇都是无色透明、易挥发的可燃液体，便于储运和携带。4、低温起动性差醇类燃料的汽化潜热大和饱和蒸汽压较低，造成混合气的降温较大，使汽化困难，难以形成均匀、雾化良好的混合气，同时会使压燃着火的延迟期变长，影响启动性能，且工作粗暴。而且，醇类燃料的沸点较低，有助于与空气形成混合气，但缺少高挥发性的组分，也对内燃机启动不利。5、热值和能量密度较低与汽油和柴油相比，醇类燃料的热值和能量密度较低，因此，输出相同的功率，需要醇类燃料的量相对会增加。6、有腐蚀作用醇类燃料对铅锡镀层、镁、锌、铜、铝和黑色金

6、属有一定腐蚀作用。对腈橡胶有轻微的腐蚀、溶胀、软化或龟裂作用。而且，甲醇有一定的毒性，会刺激人的视神经系统，可导致视神经衰弱、失明等。甲醇在供油系统会产生不溶于醇的燃油氧化物，会造成供油系统堵塞。第三节醇类燃料内燃机应用方式：掺烧、纯烧一、掺烧㈠、在汽油机上掺烧醇类燃料掺烧方式：混合燃料法—与汽油混溶（加助溶剂）熏蒸法—先物化再混合1、混合燃料法1）乙醇与汽油混合E10、E20特点：①动力性—不改变循环供油量时，功率下降②经济性—体积油耗大于纯汽油③排放性—CO、HC下降（含氧），NOx不变④润滑差—磨损加大⑤易气阻—馏出温度低、易挥发⑥冷起动性差—汽化潜热大，不易汽化⑦易分层—乙醇吸水性强，

7、而汽油排斥水2）甲醇与汽油混合M5、M15、M85性能与乙醇类似2、熏蒸法①双喷口化油器法掺烧比决定于量孔径比，可通过针阀调节。②混合掺烧法先由混合器混合→浮子室→量孔→化油器③利用进气道真空吸入真空控制掺烧比④电喷进气管—喷嘴或电控化油器气缸—喷嘴直喷㈡、在柴油机上掺烧醇类燃料掺烧方式：乳化液法、熏蒸法、蒸气法、缸内直喷1、乳化液法醇与柴油不易相溶，乳化困难，不易压燃。甲醇与柴油混合燃料的稳定性