甲醇汽油相关知识与危害
Posted in 交通出行 on December 29th, 2009 by 小子 – Be the first to comment据新闻报道，陕西省2010年10月全面启用甲醇汽油，省内建了好几个大型甲醇厂，看起来一起无法逆转。
第一章 名词解释
爆燃以亚音速传播的爆炸称为爆燃。炉镗中积存的可燃混合物瞬间，同时燃烧，从而使压力突然升高的现象。严重时，爆燃产生的压力，可超过设计结构的允许值而造成破坏。发动机一旦发生爆燃其危害极大，它造成发动机气缸壁、活塞、活塞环、气门、连杆及连杆轴承等运动件发生变形损坏，产生的原因通常有： 1）积碳过多。燃烧室内积碳过多，其容积相对变小，致使压缩比相应变大，积碳的蓄热和不导热性使可燃混合气由于炽热提前燃烧，同时会降低混合气在压缩终了时产生的涡流强度，延长了燃烧时间，增大了自燃倾向，故而极易诱发爆燃的产生； 2）发动机过热。当发动机长期处于大功率、超负荷工况或低档高速连续行驶，尤其是炎热的夏季外界气温高，机件散热不良，容易造成发动机过热。当过热故障较严重且得不到及时改善时，可燃混合气在进入燃烧室的同时会被预热，造成局部混合气温度过高，提前达到着火点，等不到燃油的正常点燃就自行燃烧，从而引发爆燃； 3）燃油使用不当。汽油的辛烷值越低，其抗爆性能越差。容易使混合气燃烧不完全，先燃的混合气部分膨胀，压缩其余未燃的混合气，使其达到自燃温度，瞬间突然全部起火而导致高压爆炸性燃烧。
抗爆剂，是提高辛烷值，以防止或减轻汽油在引擎内燃烧时产生的爆震的化学添加剂。 烷基铅，四甲基铅、四乙基铅及其混合物常被使用为抗爆剂，但会使汽车排放出污染空气的有害气体，因此在无铅汽油中，改使用其他类的防爆剂，如甲基环戊二烯三羰基锰（MMT）等锰化合物的抗爆剂。
闪点，在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度。随着温度的升高，燃油表面上蒸发的油气增多，当油气与空气的混合物达到一定浓度，以明火与之接触时，会发生短暂的闪光（一闪即灭），这时的油温称为闪点。闪点的高低与油的分子组成及油面上压力有关，分子量越小闪点越低，压力高，闪点高。当油面上油气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧的最低温度称为燃点。燃点高于闪点。从燃烧角度考虑，希望闪点、燃点低些，两者的差值也尽量小些。
甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE（methyl tert-butyl ether），CH3OC(CH3)3，溶点-109℃，沸点55.2℃，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚样气味，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的调合组份，作为汽油添加剂普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。
MTBE是一种高辛烷值汽油组分，其基础辛烷值RON：118，MON：100，是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象，与汽油组分调和时，有良好的调和效应，调和辛烷值高于其净辛烷值。MTBE含氧量相对较高，能够显著改善汽车尾气排放。但如果加入的MTBE比例不加以控制、使理论当量空燃比超出闭环控制发动机电子控制单元自适应能力所及的调节范围，则会因富氧而干扰闭环控制，使三元催化转化器的转化效率下降。MTBE会污染地下水源，以及有致癌效应。因此美国加州等地已经禁用MTBE。
第二章 甲醇汽油和乙醇汽油
混合燃料就是使用汽油和价格低廉产量大的碳水化合物按一定比例混合以后作为燃料燃烧，它能节省越来越稀缺而且昂贵的化石燃料。主要代表就是乙醇汽油和甲醇汽油。掺和一般是甲醇或者乙醇和标准标号汽油，抗爆剂（MTBE）按1：3：1比例掺和，此外为了使得燃料闪点升高还得掺比少量植物油。一般甲醇乙醇分子相对碳链长度在6-9的汽油分子（辛烷，庚烷，己烷混合物）要小得多，所以闪点低，燃速块。为了使得燃烧不产生爆燃现象，必须降低燃速，这就是必须添加MTBE的原因，混合燃料抗爆剂的添加量一般数倍于普通汽油（一般汽油添加5%~10%MTBE），但添加MTBE（每吨8000RMB左右）会使成本提高，所以现有技术在经济压力下解决不了混合燃料导致发动机爆震这一痼疾。此外甲醇乙醇沸点低，60-80度就能蒸发成气体，蒸发潜热比较高（甲醇蒸发潜热为1178千焦耳/公斤，而汽油仅为330－420千焦耳/公斤）。而蒸发过程是一个吸热过程，甲醇和乙醇的蒸发会导致燃料在闪点以下需要补偿更多的热量或者输入功才能达到闪点开始燃烧，导致冷启动问题。所以一般混合燃料的使用需要改进发动机，绝大多数低压缩比的发动机都对混合燃料有着一定的不适应性。
甲醇汽油和乙醇汽油的历史和现状
早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石油资源缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套技术。目前，巴西是世界上最用乙醇汽油中乙醇含量已达到20％。 美国是世界上另一个燃料乙醇的消费大国。20世纪30年代在内布拉斯加州地区乙醇汽油就首次面市。1978年含10％乙醇汽油（E10汽油）在内布拉斯加州大规模使用，此后，美国联邦政府对E10汽油实行减免税，燃料乙醇产量从1979年的3万吨迅速增加到1990年的269万吨。2000年美国燃料乙醇产量达到500万吨。随着MTBE在美国使用量的减少和最终的禁用，燃料乙醇将成为MTBE最佳含氧化合物的替代产品。预计，到2004年全美国燃料乙醇需求将达到1000万吨。 我国在抗战时，就使用酒精作汽车燃料，在解放战争的时候，解放军为了军用，建立了南阳酒精厂，现在这个厂还是现在生产乙醇汽油用酒精的主要工厂。解放之初，还有用酒精开汽车的，而且还不是现在的科学的乙醇汽油。但2007年04月就在全国各地乙醇汽油呼声渐涨之际，国家发改委和财政部近日联合下发紧急通知，要求各地暂停核准玉米加工乙醇项目。促使国家发改委下此通知的原因与生物燃料乙醇产业越来越“与民争食”的倾向有关。近年来燃料乙醇的主要原料是陈化粮，现在逐渐开始采用麦秸秆、薯类等，有些地方甚至大量采用玉米等粮食作物来作为原料，给国家的粮食安全问题埋下了隐患。乙醇汽油最大的问题就是会占用耕地和粮食，而且发酵乙醇价格高所以在国内乙醇汽油慢慢被淘汰了。
与乙醇汽油相比，甲醇汽油的生产成本具有绝对优势。甲醇生产成本在每吨1000元左右，而每吨乙醇的生产成本在4500元左右。从原料来源来看，甲醇来源于我国最广泛的化工资源，如煤炭、天然气、焦化气、油田气。国内山西内蒙河南煤炭资源丰富，当地煤化工企业扎堆上马，价格最便宜的时候能到900多块钱每吨，这种甲醇含硫量高，燃烧污染重。天然气制造的甲醇质量好，含硫量，重金属含量低，但价格贵，市场上也比较少见。
我国甲醇汽油是这几年才开始流行的，由于炼油厂不生产甲醇，国家也没有相关行业标准，所以一开始是一些不规范的民营厂商在掺杂甲醇汽油，充当标准标号汽油售卖牟取暴利，近年主要消费地集中在华北，尤以内蒙山西河北为甚。后来某些正规炼厂（一般是四大央企内自主权较多的企业），比如上海石化，在利益的驱使下还是涉足甲醇汽油（以M25暨掺比25%的甲醇汽油为例，甲醇汽油成本比普通汽油少900块钱每吨），但苦于没有现行国家标准，无法当作标准商品在市场上流通，于是很多利益相关方做了很多公关活动，最终的结果就是“沪四”这个具有“历史意义”的地方标准出台。从此中国的甲醇汽油终于阳光化，可以在公开场合正规售卖。
第三章 甲醇汽油的危害
1.甲醇汽油环保么？
这个问题首先得问：煤化工环保么？答案是不环保，制造甲醇的煤化工企业是要比简单的燃烧煤炭排放更多的大量的含硫烟气，废水中无法沉淀的悬浮颗粒物污染当地水源，排放的粉尘会造成当地居民呼吸道疾病，严重的尘肺疾病是无法治愈的。甲醇汽油实验室排放测量结果是有效降低了氮氧化物，上海的蓝天干净了，山西河南河北山东的空气呢，上海的人有呼吸洁净空气的权利，经济不发达的省份的同胞就得呼吸烟尘？如果大家对煤化工生产密集地区的空气质量没有直观认识，欢迎大家前往河南省三门峡市观光旅游，住两天就知道了。此外无数车主都在讨伐，这新油油耗不降反升，是哪一门子的绿色环保？
2.甲醇汽油无害么？
由于甲醇有毒，使用不慎容易对人体造成伤害或致人死亡。另外，甲醇汽油百公里耗油量比以前的国3，国四汽油是明显升高的，燃烧效率低不完全，每个使用了沪四油车主都会印证这个答案。发动机燃烧甲醇汽油效率低，燃烧不充分，排出的尾气里甲醇蒸汽的含量惊人，此外甲醇不完全氧化（燃烧就是氧化过程）得衍生物是甲醛。甲醇、甲醛有什么毒性和危害大家都知道，我们身边的孩子每天在马路边行走嬉戏，呼吸的却身边上百万机动车无时无刻排放的致盲致癌致命的含甲醇蒸汽的尾气！这一危害出现的直接原因跟三氯氰氨的出现原因一样–现行各种尾气检测标准里没有甲醇和甲醛这一项（只有氮氧化物，硫化物，一氧化碳等少数几项指标），因为以前的汽油燃烧后不可能有甲醇和甲醛成分的排放。专家们，官员们，你们就不想想你们的孩子？经济利益和子孙后代的健康孰轻孰重？
3.危害汽车动力和腐蚀发动机
甲醇的热值只有汽油的一半，所以在很大程度上限制了车辆的行驶距离。其次，根据甲醇的蒸发和燃烧特性，纯甲醇在固定的沸点64℃（无沸腾范围）沸腾，蒸发潜热比较高，为1178千焦耳/公斤，而汽油仅为330－420千焦耳/公斤。甲醇在绝热122℃条件下会变凉，导致冷启动问题，如结冰。另外，甲醇燃烧时火焰看不见，这是一个很大的安全问题，添加15％汽油会使火焰光芒闪烁。甲醇汽油混合还表现出反常的高蒸汽压，导致烃类的挥发甲醇自身的腐蚀性同样会表现在低比例甲醇燃料中。甲醇在燃烧过程中会产生甲酸，对汽车金属特别是铜有腐蚀作用。试验表明，在汽油中甲醇的含量含量超过15％时，必须添加有效的腐蚀抑止剂。 甲醇也是一种化学溶剂，易对汽车的密封橡胶及其他合成非金属材料产生轻微的腐蚀，溶涨，软化或龟裂作用。甲醇易吸于水，车用甲醇汽油的含水量超过标准指标后，容易发生液相分离。
4.国外的做法
1998年美国福特汽车公司停止生产甲醇灵活燃料汽车。同时，在欧洲，汽油中允许含有3％的甲醇，但统计数据显示燃料中仅添加了低于0.1-0.5％的甲醇。世界燃料标准组织（The World Wide Fuel Charta, WWFC）绝对禁止汽油中含有甲醇。目前的技术还不能很好解决甲醇汽油金属腐蚀性问题。由于美国农业作物丰富，美国政府非常重视保护农民的利益，使得毒性小和安全性比较好的乙醇燃料得以迅速推广；而CNG、LNG、电力等代用燃料在美国市场的良好发展势头也使甲醇代用燃料在美国受到冷落。
结语
大家用google搜索“甲醇汽油”满屏的M25供应商，这和三鹿奶粉出事以前到处都是“蛋白精”的广告是何其相似？我想企业赚黑心钱，当油商卖劣质油，政府低劣标准开道，媒体鼓噪作势的利益链条实质形成的时候，这种黑幕迟早会蔓延到我们各自所在的城市。所以各位读者，只要你还关心我们下一代的成长环境，自己的健康，关心汽车油品质量，油品使用安全，请一起反对甲醇汽油这种社会毒瘤，为我们的大家健康出一份力。
