[发明专利]车用高清环保醇醚燃料

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用液体燃料，特别是一种以甲醇、乙醇或甲乙混合醇为主原料的车用高清环保醇醚燃料。

背景技术

当今世界，能源和环境是影响全球经济社会可持续发展的主要因素，而能源又是人类生存与经济发展的物质基础。然而，随着世界经济持续、高速的发展，能源短缺、环境污染、生态恶化等问题越来越突出。根据专家预测，按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年，所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

众所周知，我国的国情是缺油、少气、相对富煤，而替代能源的首要条件必须具备两大因素：一是储量丰富，二是燃烧洁净。然而我国却有着丰富的高硫煤及储量丰富的煤层气和炼焦炭的副产品焦炉气，因此可利用它们制成甲醇、二甲醚等燃料及许多甲醇的衍生物产品。

中国地质科学院《矿产资源与中国经济发展》报告中就提出：中国油气资源的现有储量将不足30年的消费，最终可采储量勉强可维持50年消费；到2020年，中国石油的进口量将超过5亿吨，天然气进口将 超过1000亿立方米，两者的对外依存度分别将达70%和50%，这已严重危及到我国的国家能源安全，一旦国际局势不稳定或爆发战争，能源进口渠道被破坏或切断，国家经济高速运行体系将受到很大的冲击而出现大面积瘫痪，其后果将不堪设想。

在我国能源探明的储量中，煤炭为主体占到94%，石油占5.4%，天然气站0.6%。虽然我国煤炭产量占世界总产量的36.5%，但煤炭储量仅占世界储量的13%，在我国现有条件下，煤炭年产量的极限是20亿吨，而我国的煤炭年消耗量已超过13亿吨，逼近极限，指日可待。

据统计，目前我国机动车保有总量已达到2.25亿辆，并且每年都保持着20%以上的年增长率，成为国民经济新的增长点，在国民经济中具有重要的战略地位。

从上述资料得出两个结论：一是能源短缺逐渐走向能源耗竭；二是目前所使用的主要能源对于人类生存的环境具有严重污染。所以能源危机正向人类袭来，各国对能源的争夺、将是未来全球冲突的主要原因。

我国的能源战略也是“节约优先，立足国内、煤为基础，多种发展”。从而为甲醇燃料的发展以及甲醇衍生物产品、产量的进一步扩大生产奠定了坚实的基础。多年来虽然在甲醇燃料的研究和运用上都取得了阶段性的成果，但因受醇醚类燃料特有性的限制，致使在对高浓度醇类燃料的研究上，基本上是靠对现有点燃式发动机进行改造或甲醇燃料专用发动机而达到适应高浓度醇类燃料的要求，并发挥醇类燃料的优点。

甲醇和乙醇均为一种优良的极性有机溶剂，它们的许多性质都与汽油比较接近，虽然它们的热值均比汽油低得多，但无论何种比例的混合燃料，理论混合气的热值（MJ/Kg）均不低于汽油而约高于汽油（甲醇3.08，乙醇3.00，汽油约2.92），同时敏感度则比汽油小，辛烷值RON或MON却略高于汽油。因此，醇类燃料可以用于较高压缩比的发动机而不致产生爆震，并能提高发动机的效率。特别是醇燃料在浓混合气条件下工作时爆震倾向也很小。如使用甲醇或乙醇作为发动机的主剂燃料时，由于甲、乙醇中含有较多的氧，加之醇燃料含量越高，燃料辛烷值提高幅度越大，而且醇类燃料的燃烧极限很宽，特别是燃烧浓度上限比汽油高得多，因此在适应高压缩比的发动机上可以获得高效率和强大动力。高浓度的醇类燃料与普通汽车燃料相比利用率高，污染少，臭氧形成较少，并易于储存和携带，因此常用作赛车和大功率越野车的燃料使用。

但甲醇、乙醇作为车用燃料时，也有许多缺陷之处。如甲、乙醇的汽化潜热分别比汽油的高2-4倍和 1-1.4倍，虽然可降低进气温度，提高充气效率，但给冷启动带来了困难，引起汽化器结冰，燃料消耗增加等问题。

又如甲醇和乙醇的沸点比汽油的初馏点分别高出30℃和43℃左右，但比汽油的终馏点要低得多，因此，在使用高浓度的甲醇或乙醇燃料时，在发动机工作过程中，甲醇和乙醇都能完全蒸发，与空气形成比较均匀的混合气。但是在低温下醇类的蒸发性很差，加之蒸发潜热大，蒸发时进一步降低进气道温度，造成冷车启动困难或暖车时间加长，油耗增加。另外，甲醇有一定导电性，液态甲醇一旦进入气缸，容易粘附着在火花塞点火间隙中，导致点火失败。有资源表明，在不采取帮助点火措施的条件下，高浓度甲醇或乙醇燃料在发动机的最低启动温度分别在0-16℃和15-20℃左右。