专家报告厅| |不要误解甲醇燃料

谢振华

1992-018年,中国对外国石油的依赖超过70%,对天然气的依赖达到46%长期以来,我国经济发展和人民生活所消耗的大量石油和天然气都是从国外进口的,这直接导致了保障我国能源安全的难度。坚持底线思维,发展甲醇经济,在动力燃烧和热力燃烧领域广泛应用甲醇燃料,已逐渐被我国政府、科技和工业界所接受。《中国汽车报》的“专家报告厅”栏目两次邀请原上海焦化股份有限公司技术经济委员会秘书长谢振华撰写文章,介绍甲醇作为车用燃料的基本知识,并推荐给汽车和内燃机行业的工程师、技术人员和管理人员进行一读。然而,在甲醇汽车和甲醇燃料推广应用的今天,一些误解和误解仍然存在,甚至有继续蔓延的趋势。

为此,我们再次邀请谢振华,采用易于理解的逻辑,引用当前的标准数据和科学语言,澄清行业对甲醇燃料的误解。此外,我们还邀请全球甲醇工业协会(MI)驻中国首席代表赵凯介绍甲醇的易燃易爆特性及其对水生动物的影响。

希望本文能改变公众对甲醇的错误认识和误解,使甲醇汽车和甲醇燃料的推广应用更加广泛,为替代石油的国家能源安全战略做出贡献。

谢振华

甲醇产品含有1个碳原子(汽油7-13个碳原子,柴油14-22个碳原子),生产原料丰富。煤、焦炉煤气、煤层气、天然气、生物质和二氧化碳都可以用来制备甲醇。它是一种可以完全实现碳中和循环的低碳燃料,因此也被称为“可再生合成能源”

中国是世界上最大的甲醇生产国和消费国,拥有世界一半以上的生产能力和产量。中国煤炭资源丰富,但相当一部分劣质煤既不能发电,也不能直接作为燃料燃烧,而是可以用来生产甲醇,还可以获得硫磺和硫酸等副产品。甲醇生产过程中的高浓度二氧化碳可以收集再生甲醇,实现资源的综合利用。

我们可以得出这样的结论:使用甲醇作为燃料可以大大减少对外国石油和天然气的依赖,并为购买石油节省大量资金。二是实现煤炭工业资源的综合利用,激活煤化工技术进步,实现煤炭产业链的发展和就业。第三个目标是创造一个新的万亿产业,用于甲醇燃料的制备、储存、运输和分配以及应用。

中国甲醇汽车的技术和应用得到全球汽车和能源领域的认可,技术和应用保障体系走在世界前列。感谢政府行业主管部门、参与甲醇汽车产业发展的企业、敢于自主创新的甲醇汽车工程师和技术人员,以及实施推广应用的各界人士。

甲醇燃料与人类健康

谢振华

甲醇(CH3OH)属于醇类物质,其分子结构中有一个羟基(OH),化学性质非常相似。在对人体产生毒性作用的生化反应中,反应活性和机理相对一致,两者的毒性数据和毒性表现也非常相似。

甲醇天然存在,在酒精生产的发酵过程中会同时产生微量的甲醇。国家标准也限制了酒精中甲醇的含量因此,甲醇一直与人类的生存活动实际接触。此外,IARC,一个国际癌症研究组织,已经确定乙醇是一类致癌物,而甲醇不是致癌物

在毒理学数据中,甲醇和乙醇的LD50值相互交叉,处于同一水平。在国家标准《职业暴露毒性危害等级》(GBZ230-2010)中,甲醇的计算毒性危害指数THI为20,而汽油的毒性危害指数为28,即甲醇的毒性低于职业暴露标准下汽油的毒性。

甲醇汽车和甲醇燃料供应系统在安全运行方面有成熟可靠的设备和工艺措施自工业和信息化部组织甲醇汽车试点工作五年以来,已组织相关人员进行了2500次体检,检测出相关加油站、维修厂等场所环境空气中甲醇含量为112倍。未发生影响涉酒人员健康的事件,涉酒场所空气中甲醇浓度也低于中国职业暴露标准的限值。

甲醇燃料和安全应用

甲醇的火灾(包括爆炸)风险也低于汽油。在相同条件下,汽油更容易挥发,其蒸气压是甲醇的2 ~ 3倍。汽油蒸气比空气重2 ~ 4倍,因此更容易接近表面并接触到周围的火源,而甲醇蒸气仅比空气稍重,因此在点火浓度以下更容易扩散和稀释。甲醇的热值低于汽油的一半。甲醇的闪点是12℃,汽油的闪点是-50℃,因此甲醇更难点燃。即使它被点燃了,它的危害也比汽油小。

的安全性很好,这是美国印第安赛车选择甲醇作为燃料的主要原因。在推广甲醇汽车的过程中,美国政府还详细介绍了甲醇燃料的安全优势。

甲醇燃料和环保

谢振华

在对

甲醇发动机的运行条件进行精细校准后,甲醇车辆实际废气的常规排放中的一氧化碳和碳氢化合物污染物大大减少,氮氧化物也减少。总体排放得到了有效和均匀的控制,为改善空气污染做出了重大贡献。

甲醇生产过程高温高压,装置完全密封,三废排放达标,固体废渣用于生产建筑材料,原煤中的硫化物成为硫磺、硫酸等副产品,综合利用是我国煤炭资源清洁利用的有效途径

使用甲醇过程中,如果发生事故或以其他方式进入环境,造成的危害相对较小。因为在自然环境中,甲醇会被微生物等降解。同时,由于甲醇在水中的高溶解度,它很快被地表水和地下水稀释。因此,在环境中,甲醇的生成和降解有非常广泛的分布,并自然达到平衡。

此外,甲醇作为船舶燃料正在迅速发展。如果事故导致大量甲醇泄漏到水体中,也有关于甲醇对水生动物影响的专门研究。以鱼类为例,甲醇的LD50值为15400毫克/升,广泛用作船舶燃料的重油和柴油分别为79毫克/升和65毫克/升,分别是甲醇的194倍和237倍汽油的致死剂量达到8.2毫克/升,是甲醇的1878倍。换句话说,甲醇对水生动物(鱼、甲壳动物、软体动物等)的毒性要小得多。)比其他船舶燃料,如汽油和柴油。

甲醇不仅广泛用于化工生产,而且已经成为通过生物发酵过程培养微生物生产蛋白质的热门下游产品。英国的ICI、德国的赫斯特伍德、法国的IFP、日本的三菱气体化学公司和美国的飞利浦石油公司都进行了研究和中试。英国ICI还建成并投产了一座年产10万吨的工业生产工厂。历时8年的毒理试验表明,甲醇蛋白无毒,可用于动物饲料,甚至成为人类消费的高级蛋白质。

甲醇燃料和碳排放

从等热值能量转换效率的角度来看,在汽车发动机中直接使用甲醇不仅避免了生产过程中的资源和能源消耗,而且与从煤到油生产汽车液体燃料的方式相比,在发动机中直接使用甲醇还具有大大提高发动机热效率的节能效果。

与生产汽车液体燃料的煤制油工艺相比,甲醇生产大大降低了相对煤耗,从根本上降低了生产过程中无法利用的能耗,同时,与发动机端一样,也大大减少了环境污染物和二氧化碳的排放。

此外,甲醇生产中使用空分除氮后的纯氧进入气化炉,合成气脱硫脱碳净化工艺是浓缩二氧化碳排放的出口,排放浓度可达90%以上现有的国内工艺已将其进一步提炼为食品级二氧化碳,以及用于消防、工业惰性气体和下游化工生产原料等的实际产品。如果将来有必要配合捕集和掩埋处理,或者配合地热、光伏、风力、水力等绿色发电发展二氧化碳加氢制甲醇,这样高浓度的二氧化碳就相当于完成了捕集和净化,更加方便和直接。与电厂烟气捕集二氧化碳的处理方案相比,节能增效和投资节约也非常突出。

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