邢展
(河北省產品質量監督檢驗院,河北石家莊050000)
摘要:介紹了乙醇汽油的定義及主要特征,重點介紹了其應用現狀、存在的主要問題,提出了發展建議。
乙醇汽油(Ethanol gasoline)是變性燃料乙醇(Denatured Fuel Ethanol)與無鉛汽油1∶9體積比的混合物。變性燃料乙醇是以玉米、小麥、薯類、甘蔗、甜菜等為原料,經發酵、蒸餾、脫水、添加變性劑后變性得到的。其中,玉米因產量大,成為制造乙醇的第一主力品種。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料,可使汽車尾氣污染水平平均降低30%以上,減少城市污染[1]。此外,還可以作為增氧劑,替代甲基叔丁基醚(MTBE)。因此,發展乙醇汽油在緩解石油資源短缺、解決糧食過剩、調整農業結構、保護環境、促進國民經濟發展等方面具有重要的戰略意義[2],具有良好的發展前景。
1乙醇汽油的定義及主要特性
國家標準GB18351—2004中定義乙醇汽油是指在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量變性燃料乙醇后用作點燃式內燃機的燃料,加入量(體積分數)為10.0%±2.0%。車用乙醇汽油可分為90號、93號、95號和97號4個品種。
乙醇汽油辛烷值高、抗爆性好,乙醇調入汽油可以代替MTBE提高汽油的辛烷值,提高汽油的氧含量,這可以使汽油燃燒充分,有利于降低汽車尾氣中的CO和碳氫化合物含量,對于節約石油資源、解決我國能源短缺,促進農業生產良性循環、解決陳糧轉化,以及減輕環境污染等方面具有顯著的優勢[3]。
我國推廣使用乙醇汽油存在一些技術性問題。例如,乙醇的汽化潛熱大,影響了混合氣的形成及燃燒速度,不利于汽車加速;在燃燒過程中產生的乙酸具有腐蝕作用;易吸水,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,由此產生的含水乙醇相就懸浮在汽油相中,腐蝕汽化器和燃料系統[4]。另外,乙醇汽油的儲運周期只有4~5d,因此必須改造、建設專供乙醇汽油使用的儲罐、槽車、調和與加油設施[3]。
2乙醇汽油的應用現狀
九屆人大四次會議通過的《國民經濟和社會發展第十個五年計劃綱要》中指出:“開發燃料酒精等石油替代產品,采取措施節約石油消耗”。根據《國家發展改革委、財政部關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產業健康發展的通知》(發改工業[2006]2842號),截至2006年一季度,黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區已基本實現車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油,圓滿實現了“十五”期間推廣生物乙醇汽油的既定目標。我國已成為世界上繼巴西、美國之后第三大生物燃料乙醇生產國和應用國。
河北省油氣資源豐富,年產量在1000萬t左右。參與石油勘探的企業3家,煉油及相關加工企業12家,成品油批發企業135家,下游加油站網點約8200座。預計2010年和2015年我國成品油的需求將分別達到20748萬t和25267萬t,年增長率達4%~5.5%。由此可見,河北省石油產業發展前景樂觀,具有較大的市場和發展潛力。然而近年來,隨著國際原油價格持續攀升、資源日益趨緊、石油供給壓力空前增大,燃料乙醇的經濟性和環保性意義逐漸顯現,需求增大。為此,2005年12月22日省政府第57次常務會議通過了《河北省推廣使用車用乙醇汽油暫行規定》。
3乙醇汽油發展中存在的主要問題及建議
3.1乙醇汽油的含水及分層問題
乙醇汽油由于具有親水性,容易在儲運過程中發生分層現象。通過分別分析乙醇含水量、乙醇含量和增溶劑對相分離溫度的影響,并進行汽油儲存試驗后發現,在乙醇濃度7.7%~15%的范圍內,相分離溫度隨乙醇濃度的增加而降低,隨含水量的增大而升高。因此,乙醇汽油在生產、貯運和使用的過程中,要嚴格控制貯罐中的游離水,以保證乙醇汽油的正常使用。依據美國、巴西等國的經驗,車用乙醇汽油的調和中心需設在靠近銷售終端的地方,調和好的車用乙醇汽油應在較短的時間(3~5d)內使用,儲罐、槽車、加油***等均須專用,并且要配備精密的脫水和干燥設施[5]。
3.2乙醇含量不確定度的評定
雖然我國對乙醇含量制定了明確的規定,但是在實際測量中會存在一些誤差,從而影響了結果的準確度和精確度。CNAS-CL01《檢測和校準實驗室能力的通用要求》中明確指出,校準或檢測實驗室應具有測量不確定度的評定程序,實驗室出具的證書或報告,必須包含有關評定校準或測試結果的不確定度說明[7]。通過乙醇測量不確定度的數學模型,可以分析不確定度的來源,從內標純度、稱量過程、峰面積測量、線性擬合、方法重復性5個方面對測量不確定度進行評定,從而指出線性擬合是對結果不確定度貢獻最大的影響因素[8]。該方法為使用氣相色譜法定量分析含氧化合物的測量不確定度提供了參考。
3.3乙醇汽油生產的經濟問題
目前,國內燃料乙醇的原料主要是玉米。以玉米32kg可生產1kg的乙醇計算,消化超過1000萬t玉米,即可使農民增收上億元。我國的石油及成品油價已經與世界接軌,而我國的農業較為落后,造成玉米的生產成本較高,由此造成乙醇的生產成本也較高。因此,要加快乙醇汽油的發展,必須采取先進工藝技術[9]。例如,纖維素乙醇生產是當前國際前沿技術,可以把廢棄的玉米秸稈變成能夠替代成品油的燃料乙醇。此外,由于大多數乙醇廠將部分剩余玉米作飼料,從而提高了乙醇價格,因此,可以提高剩余玉米利用率,并解決乙醇廠糟液的污染問題。
參考文獻
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[7]CNAS-CLO1—2006[S].檢測和校準實驗室能力的通用要求.
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[9]趙玉梅.對乙醇汽油發展前景的探討[J].化工技術經濟,2003,21(8):15-16. |