清洁燃料在汽车上的应用

蔡梦婷

摘 要 随着环境保护要求的不断提高，对汽车燃料的限制也越来越严格，主要体现在对燃料油中硫、烯烃、苯以及芳烃含量的限制，这就要求世界炼油业对现有的工艺不断进行改进、创新并开发一些先进技术来生产清洁燃料；因此，生产清洁燃料是目前乃至今后相当长时间内炼油工业的发展趋势。

关键词 清洁燃料 技术开发 发展趋势

中图分类号：U473 文献标识码：A

当前，我国已成为世界前几的汽车生产国，伴随着汽车数量的增多，对能源的需求在不断增加。国际石油资源的不断减少决定了减少对石油的依赖是经济发展的必然之路，一方面汽车发动机需要消耗大量的燃料从而造成严重的环境污染问题；另一方面，有限的石油资源却日益枯竭，使传统石油燃料的供需矛盾加剧。我国作为发展中国家在面临清洁燃料规格和国际接轨的必然趋势下，发展清洁运输燃料将有利于拉动经济、促进产业升级和行业的整体竞争力；大力推广应用甲醇燃料这一新型能源将是保障国家石油安全与能源战略的实施和坚持走循环经济之路的优先选择。

作为清洁燃料的甲醇汽油，专家们普遍认为，甲醇燃料的前景还是相当光明的。这是由于甲醇分子式比煤炭、汽油、柴油的分子式单一，其燃烧排放非常清洁，没有颗粒物（PM2.5、PM10）、臭氧、二氧化硫、CO、汞及其化合物。醇醚清洁燃料可以替代煤炭、汽柴油，可极大缓解困绕我国的大气污染。尤其是贫油、少气、多煤是我国现阶段能源结构的主要特点，因此，甲醇作为煤化工的重要衍生产品，是目前公认的极具前途的替代燃料之一。甲醇汽油是指国标汽油（93#、98#等）、甲醇、添加剂按一定的体积（质量）比经过严格的流程调配而成的一种新型环保燃料甲醇与汽油的混合物。甲醇汽油是一种集替代、节能、环保于一体的清洁运输燃料。

甲醇汽油作为一种清洁燃料应用于汽车上主要体现在三方面的优势：

第一，是常规汽油的替代燃料。甲醇汽油兼有醇 / 醚类燃料自身可替代汽油的共性和与汽油调和催化燃烧的特性，是甲醇汽油在性能上替代常规汽油的关键所在。面对我国“缺油、少气、富煤”的基本国情，发展替代能源，改变原料路线与工艺路线，已成为国家石油和化工重点工程建设的主流。

第二，甲醇汽油节能的特点是其推广应用的重要动力。“十一五”期间，随着甲醇在替代石油燃料领域取得的较大进展，我国甲醇产量有明显增长，随着技术的不断创新和工艺装置大型化发展趋势，一些产能近百万吨级的大型 / 超大型单套甲醇生产装置正在建设中，煤液化联醇二轮扩能改造项目纷纷启动，都为甲醇这一主要的煤基含氧燃料的增产提供了有力的支撑。

第三，甲醇汽油是环保的清洁运输燃料。就常规汽油而言，我国目前执行的车用无铅汽油标准还无法与美国和欧盟清洁汽油标准接轨，主要是汽油中的苯 / 硫 / 稠环芳烃 / 烯烃含量过高所致，这不仅加大了炼油企业生产清洁汽油的难度，增加成本压力，还会造成有碍人体健康和大气污染等特殊问题。甲醇（掺兑量 100%）与汽油相比，在常规 /非常规排放量的各项参数均低于汽油数倍至数十倍，甲醇汽车燃料是环境友好的清洁运输燃料。甲醇汽油由于采用化学催化燃烧技术明显提高了燃烧的传质效果，使机内燃烧洁净、机外排气清洁，尾气有害物排放量明显减少，具有安全性能和环保性能突出的优越性。

多年来，甲醇汽油的研发生产与推广使用几经起伏，目前已呈快速上升趋势。 相对于使用高比例甲醇而言，低比例甲醇的使用可以较好的满足燃料通用性问题。从经济和推广难度等因素考虑，应将重点放在低比例甲醇汽油的推广上。

一方面，生产清洁汽油特别是超清洁汽油，主要是降低含硫量、降低烯烃含量、降低苯/芳烃含量和寻求MTBE的替代组分。例如：美国Grace？Davison公司开发的能直接降低催化裂化汽油硫含量的GSR技术，采用了高基质活性超稳Y催化剂和循环提升管装置。通过对USY分子筛的改性，得到第三代汽油脱硫催化剂GFS，能选择性的裂化汽油中的硫化物，脱硫率为40%，該技术在欧洲已经工业化。

此外，在柴油清洁技术方面，例如RTI（Research？Triongle？Institute）公司采用催化吸附剂脱除柴油和石脑油中硫的气相法工艺。该工艺在循环流化床中使用可再生的金属氧化物催化剂，催化剂通过再生器和吸附器连续循环，类似于流化催化裂化。在再生器中，被吸附的硫通过燃烧生成SO2，SO2送至克劳斯装置回收元素硫。该工艺与炼油厂中常用的基于胺的硫回收系统和加氢处理相比，可一步脱除CS2，COS和H2S而投资和操作费用仅为常规技术的一半。

毫无疑问，我国清洁燃料技术的发展，正面临着世界技术进步的巨大压力，加快技术开发和工业化应用是我国石油天然气工业增强实力、与国际接轨的重大课题。与此同时，发展清洁运输燃料不仅有利于拉动国内经济、促进产业升级和行业的整体竞争力；还能够保障国家石油安全，发展循环经济，利国利民。

参考文献

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