醇类燃料在车用发动机上的研究现状

浅析燃料电池研究进展及应用

浅析燃料电池研究进展及应用摘要: 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能将外界提供的燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能。本文介绍了原电池的工作原理、特点和分类，并详细阐述了原电池的研究进展和应用。关键词: 燃料电池工作原理应用随着全世界对能源的需求日益增加以及人类对环境质量的关注,采用清洁、高效的能源利用方式、积极开发新能源已经是势在必行。燃料电池是一种电化学的发电装置,等温的按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,正在成为理想的能源利用方式。 1. 燃料电池的工作原理燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应,其工作原理如图1所示。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极（负极）和阴极（正极）通入。燃料气在阳极（负极）上放出电子,电子经外电路传导到阴极（正极）并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气与氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。图1燃料电池工作原理示意图 2燃料电池的分类目前各国开发的燃料电池种类多,应用范围广泛,分类方法也多种多样。燃料电池有不同的分类方法，本文主要介绍按电解质种类分类中的两种燃料电池。（氢燃料电池和直接甲醇燃料电池) 3燃料电池的优点燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,被誉为“绿色”发电站。燃料电池的优点: (1)发电效率高。理论上, 它的发电效率可达到85% ～90% ,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40% ～60%。(2)环境污染小。

燃料油分哪几种

燃料油分哪几种燃料油作为炼油工艺过程中的最后一种产品，产品质量控制有着较强的特殊性，最终燃料油产品形成受到原油品种、加工工艺、加工深度等许多因素的制约。根据不同的标准，燃料油可以进行以下分类：（1）根据出厂时是否形成商品，燃料油可以分为商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出厂环节形成商品的燃料油；自用燃料油指用于炼厂生产的原料或燃料而未在出厂环节形成商品的燃料油。（2）根据加工工艺流程，燃料油亦叫做重油，可以分为常压重油、减压重油、催化重油和混合重油。常压重油指炼厂催化、裂化装置分馏出的重油（俗称油浆）；混合重油一般指减压重油和催化重油的混合，包括渣油、催化油浆和部分沥青的混合。（3）根据用途，燃料油分为船用内燃机燃料油和炉用燃料油两大类。前者是由直馏重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油机（转速小于150转/分）和小型锅炉。后者又称为重油，主要是减压渣油、或裂化残油或二者的混合物，或调入适量裂化轻油制成的重质石油燃料油，供各种工业炉或锅炉作为燃料。船用内燃机燃料油是大型低速柴油机的燃料油，其主要使用性能是要求燃料能够喷油雾化良好，以便燃烧完全，降低耗油量，减少积炭和发动机的磨损，因而要求燃料油具有一定的黏度，以保证在预热温度下能达到高压油泵和喷油嘴所需要的黏度（约为21-27厘斯），通常使用较多的是38°C。雷氏1号黏度为1000和1500秒的两种。由于燃料油在使用时必须预热以降低黏度，为了确保使用安全预热温度必须比燃料油的闪点低约20°C，燃料油的闪点一般在70-150°C之间。重油主要作为各种锅炉和工业用炉的燃料油。各种工业炉燃料系统的工作过程大体相同，即抽油泵把重油从储油罐中抽出，经粗、细分离器除去机械杂质，再经预热器预热到70-120°C，预热后的重油黏度降低，再经过调节阀在8-20个大气压下，由喷油嘴喷入炉膛，雾状的重油与空气混合后燃烧，燃烧废气通过烟囱排入大气。 https://www.360docs.net/doc/1a6676436.html,/article/default/1460/6156291.html 根据加工工艺流程，燃料油可以分为常压重油、减压重油、催化重油和混合重油。国产燃料油种类： 200号重油、250号重油180号重油7号燃料油、工业燃料油催化油浆蜡油浆混合重油沥青进口燃料油种类：复炼乳化油、奥里乳化油、180号低硫燃料油、380号低硫燃料油、180号高硫燃料油M100 M300 继续追问：4号重油输入那一类油种补充回答：1号和2号是馏分燃料油，适用于家用或工业小型燃烧器上使用。4号轻和4号燃料油是重质馏分燃料油或是馏分燃料油与残渣燃料油混合而成的燃料油。5号轻、5号重、6号和7号是粘度和馏程范围递增的残渣燃料油，为了装卸和正常雾化，在温度低时一般都需要预热。我国使用最多的是5号轻、5号重、6号和7号燃料油。新标准中5号-7号燃料油粘度控制和分牌号是按100℃运动粘度来划分的，国外进口的燃料

燃料油标准

我国现行燃料油标准及分类发布：2014-09-29 一、品种特性燃料油也叫重油、渣油，为黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大。用于锅炉燃料，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小。闪点较高，存储及使用较安全。燃料油是原油炼制出的成品油中的一种，广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。燃料油主要技术指标有粘度、含硫量、闪点、水、灰分、和机械杂质。 1、粘度：粘度是燃料油最重要的性能指标，是划分燃料油等级的主要依据。它是对流动性阻抗能力的度量，它的大小表示燃料油的易流动性、易泵送性和易雾化性能的好坏。目前国内较常用的是40℃运动粘度（馏分型燃料油）和100℃运动粘度（残渣型燃料油）。我国过去的燃料油行业标准用恩氏粘度（80℃、100℃）作为质量控制指标，用80℃运动粘度来划分牌号。油品运动粘度是油品的动力粘度和密度的比值。运动粘度的单位是

Stokes，即斯托克斯，简称斯。当流体的动力粘度为1泊，密度为1g/cm3时的动力粘度为1斯托克斯。CST是Centistockes的缩写，意思是厘斯，即1斯托克斯的百分之一。 2、含硫量。燃料油中的硫含量过高会引起金属设备腐蚀和环境污染。根据含硫量的高低，燃料油可以划分为高硫、中硫和低硫燃料油。 3、闪点。是涉及使用安全的指标，闪点过低会带来着火的隐患。 4、水分。水分的存在会影响燃料油的凝点，随着含水量增加，燃料油的凝点逐渐上升。此外，水分还会影响燃料油机械的燃烧性能，可能会造成炉膛熄火、停炉等事故。 5、灰分。灰分是燃烧后剩余不能燃烧的部分，特别是催化裂化循环油和油浆掺入燃料油后，硅铝催化剂粉末会使泵、阀磨损加速。另外，灰分还会覆盖在锅炉受热面上，使传热性变坏。 6、机械杂质。机械杂质会堵塞过滤网，造成抽油泵磨损和喷油嘴堵塞，影响正常燃烧。二、燃料油的分类燃料油作为炼油工艺过程中的最后一种品种，产品质量控制有着较强的特殊性。最终燃料油产品形成受到原油

燃料电池发展现状研究报告进展资料

应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药134班郭莹莹

摘要燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式，它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点，详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。关键词：燃料电池转换装置应用发展

1 燃料电池的工作原理及分类燃料电池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类，燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell，AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例，主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly，MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件，由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。额定工作条件下，一节单电池工作电压仅为0．7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求，燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此，与其它化学电源一样，燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ，但与原电池和二次电池比较，需要具备一相对复杂的系统，通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统，其工作方式与燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂，燃料电池就可以续发电。

燃料电池发展现状与应用前景

燃料电池发展现状与应用前景摘要: 介绍了各种类型燃料电池( 碱性燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池及质子交换膜燃料电池) 的技术进展、电池性能及其特点。其中着重介绍了当今国际上应用较广泛、技术较为成熟的磷酸燃料电池和质子交换膜燃料电池。对燃料电池的应用前景进行探讨, 并对我国的燃料电池研究提出了一些建议。关键词: 燃料电池; 磷酸燃料电池; 质子交换膜燃料电池燃料电池有多种类型, 按使用的电解质不同来分类, 主要有碱性燃料电池(AFC) 、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) 、固体氧化物燃料电池( SOFC) 、磷酸燃料电池( PAFC) 及质子交换膜燃料电池( PEMFC) 等。 1 各种燃料电池发展状况 1. 1 碱性燃料电池(AFC) 20 世纪50 年代起美国就开始对碱性燃料电池进行研究, 并在60 年代中期成功地用于Apollo 登月飞行。AFC 的优点在于除贵金属外, 银、镍以及一些金属氧化物都可以作电极催化剂, 它的阴极性能也比酸性体系要好, 而且电池的结构材料也较便宜。缺点在于对CO2 和N2 十分敏感, 故不适用于地面。在国外, 将AFC 用于潜艇及汽车的尝试已不再继续, 目前AFC 主要用作短期飞船和航天飞机的电源。中科院长春应用化学研究所1958 年就开始研究培根型燃料电池。60 年代初开展碱性石棉膜型燃料电池的研究, 1968 年承担航天用碱性石棉膜型燃料电池的研制。中科院大连化学物理研究所在60 年代初也开始研究碱性石棉膜型燃料电池。70年代初承担了航天用碱性石棉膜型燃料电池的研制, 研制成两种类型的电池。80 年代初, 研制了潜艇用20kW的大功率碱性石棉模型燃料电池样机。 1. 2 熔融碳酸盐燃料电池( MCFC) MCFC 的电解质由Li2CO3 和K2CO3 组成, 工作温度在650 e 左右, 阴极、阳极电化学反应快, 无需贵金属催化剂。由于在较高温度工作, 可以对天然气、煤炭气化燃料进行内部重整, 直接加以利用。不需要复杂昂贵的外重整设备。另外, 燃料转换效率高, 余热利用效率也较高。但MCFC 在高温下长期工作时电解质损失造成的电池失效、隔板腐蚀对电池寿命的影响, 以及镍电极缓慢溶解所造成的性能下降都是有待解决的课题。由美国能源研究公司(ERC) 建造, 使用内部重整的2MWMCFC 装置已经安装在加利福尼亚并入电网运行了720h, 供电1710MWh, 1997 年3 月停运,为建造和运行这类电站提供了宝贵经验。日本熔融碳酸盐研究协会在日本月光计划和新日光计划的支持下, 一个1000kW系统正在组装以评价此技术。长春应用化学研究所于90 年代初开始研究MCFC, 在LiAlO2 微粉的制备方法和利用金属间化合物作MCFC 的阳极材料等方面取得了很大的进展。大连化学物理所从1993 年起在中科院资助下开始研制, 自制LiAlO2 微粉制造的MCFC 单体电池性能已达国际80 年代初的水平。 1. 3 固体氧化物燃料电池( SOFC) SOFC 工作温度高达1000 e , 反应速度快, 不需要贵重金属做催化剂, 不存在电解质腐蚀金属问题。碳氢化合物燃料可自动在燃料电池内部重整, 并迅速地在电极上被氧化, 燃料中杂质对电池的性能、寿命影响均很小。其燃料转换效率高, 高温余热可很好利用, 从而提高燃料的总利用效率。SOFC 可以与燃气轮机相结合, 即用燃料电池的动力代替燃气轮机的燃烧段, 总效率可望达到60%~ 70% 。SOFC 的主要问题是固体氧化物电解质所用的陶瓷材料脆性大, 目前仍很难制造出大面积的固体电解质膜, 这严重制约了建造大功率SOFC。另外, SOFC 还存在诸如电流密度小、电压降高、制造工艺复杂、成膜设备昂贵等问题。

甲醇与其他燃料性能优缺点对比

1.甲醇的着火界限比汽油宽，能够使发动机在较稀的混合气下工作，这将使发动机的工况范围比较宽，对排气净化和降低油耗非常有利。 2.甲醇燃点比汽油高，不易于发生火灾事故，比使用汽油安全。

3.甲醇对某些非金属材料（如塑料、橡胶等）有溶胀作用，对某些金属材料（如 Sn、Pb、Al等）有轻微的腐蚀作用，但可以利用添加剂来消除以上溶胀、或是腐蚀。 4.甲醇汽油常温常压下为液体，操作容易，储带方便，有一定毒性，但不会影响人体。甲醇与汽油按照一定比例混合，并添加一定添加剂组成混合燃料后，第比利甲醇汽油，可以和汽油一样使用，发动机不需作任何改动，在欧洲等地曾大量当作汽油销售，但一般要添加助溶剂（TBA）等一方燃料分层；中比例甲醇汽油，如M15、M25，发动机只需作调整，技术问题较简单，曾在欧洲一些国际性车队进行示范，必须添加助溶剂；高比例甲醇汽油，如M85、M90，需要对发动机进行改装、优化、其功率、排放和热效率都优于原汽油机。甲醇汽油发动机的尾气排放分析：通常对大气质量有明显影响的汽油机排放污染物主要是HC、CO和NO X，这些常规排放物质是当前世界各国对汽车尾气进行限制的对象。对甲醇燃料汽车来说，除了上述常规污染物外，还有未然的甲醇和甲醇不完全氧化的产物甲醛等非常规排放物排除，在为期中的含量高于汽油机。但经过理论分析和实验研究表明，发动机燃用甲醇汽油时的常规排放物低于汽油，是比汽油更清洁的车用燃料。使用甲醇汽油，尾气中有害污染物排放减少40～90%，一氧化碳为%，碳氢化合物为%，降低比例达到90%。仅以浙江全省2007年底机动车保有量855万辆计算，以1/3汽油燃油车测算可以减少CO（一氧化碳）排放量合计为190万吨，碳氢化合物排放量减少27万吨、氮氧化合物排放减少21万吨，合计减少汽车尾气污染物排放238万吨。根据西安环境监测站、长安大学对燃烧甲醇汽油的车辆排放尾气检测中，显示一氧化碳、碳化氢、氮氧化物等大气污染颗粒物平均比国家标准下降80%-90%，是减少汽车尾气污染的有效措施。因此，大力推广甲醇汽油是解决能源安全和环境保护的重要途径。以上摘自长安大学硕士研究论文。

燃料电池的发展现状及研究进展

应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药134班姓名郭莹莹

1 燃料电池的工作原理及分类燃料电池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类，燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell，AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例，主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly，MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件，由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。额定工作条件下，一节单电池工作电压仅为0．7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求，燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此，与其它化学电源一样，燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ，但与原电池和二次电池比较，需要具备一相对复杂的系统，通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统，其工作方式与内燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂，燃料电池就可以续发电。图1 PEMFC 基本原理燃料电池从发明至今已经经历了100 多年的历程。于能源与环境已成为人

燃料油质量指标解析2010.09.28

燃料油质量标准简介一、概念现场监管中，燃料油与重油的概念通常不是很清晰。燃料油是一个大的概念，汽油、煤油、柴油、重油、渣油、煤焦油的调和油等都是燃料油，有时甚至原油也是。重油是燃料油中的一种，有一定的标准，比如进口的180重油等，我国以前也有重油指标，如150号重油、250号重油等。重油的实则是提炼掉汽油等轻质油后剩下的，比重较高，因此称重油。现在由于炼化水平提高，一般炼油厂供渣油为主，或调和油，重油的指标也很乱了。二、燃料油分类： 1、国产燃料油种类： 200号重油、250号重油180号重油 7号燃料油、工业燃料油、催化油浆、蜡油浆、混合重油、沥青。其中250#重油是中国特殊国情下形成的产品，特指100℃时运动黏度小于250cst的重油。250#重油的用途及性能：250#重油可以直接作为锅炉燃料，也可作为调和基础油，与其他轻质油调和成合适的燃料油产品。250重油热值高，可以达到10000kcal/kg，也有高硫、低硫之分。 2、进口燃料油种类：复炼乳化油、奥里乳化油、180号低硫燃料油、380号低硫燃料油、180号高硫燃料油 M100 M300。其中180#重油的定义：新加坡PLOTT公司制定的标准，指的是50℃时运动黏度小于180cst的重油。180重油是中东等地区国家用部分轻质馏分同渣油进行调和所得到的产品。 180#重油的用途及性能：目前，国内地方炼厂大量使用进口180重油作为炼厂原料，180重油也可作为锅炉燃料、窑炉燃料使用，也可作为其他燃料的调和组分。180重油密度小于1，分为高硫、低硫180，热值高、燃烧稳定，是良好的燃料 3、其它分类（1）渣油的类别：包括常压渣油、减压渣油等，是石油经过常、减压装置加工抽取轻质成分后

燃料电池研究现状与未来发展

燃料电池研究现状与未来发展香山科学会议第59次学术讨论会于1996年8月24～27日举行。会议主题是“燃料电池研究现状与未来发展”。会议执行主席路甬祥与王佛松院士主持了会议。42位来自中国科学院、全国高校及公司等25个单位的燃料电池及相关学科的专家学者共同研讨燃料电池的发展现状和未来走向，以及发展我国燃料电池技术大计。会议综述报告及中心议题讨论内容主要包括3部分：(1)燃料电池的总体评价；(2)目前处于研究开发阶段的3种类型燃料电池的评价；(3)我国发展此技术应采取的战略与策略。一、燃料电池的技术评价燃料电池(Fuel cell缩写FC)是将气体燃料的化学能直接转化为电能的电化学连续发电装置。电池电化学基本反应：H2十l／202＝H20和CO十1／202＝C02。自150余年前被发明以来，现已发展了6种形式。它们分别为碱性(AFC)、磷酸(PAFC)、熔融酸盐(MCFC)、固体氧化物(SOFC)、聚合物离子膜(PEMFC或SPFC)及生物燃料电池(BEFC)。概括而言，燃料电池具有以下优点：(1)能量转换效率高达45—60％。而火电和核电为30一40％；(2)有害气体SO x、NO x及噪音排放很低；CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低；元机械振动；(3)燃料适用范围广，凡能

转化为H2和CO燃料均可使用；(4)积木性强；规模及安装地点灵活；规模小(数十千瓦级)影响能量转换效率不明显。现PAFC在发达国家已商业化；AFC在60年代末即用于航天器。其它方面的应用不如PEMFC更具优势；BEFC尚处于实验室的探索性基础研究阶段。目前各国的燃料电池的研究开发重点主要集中在MCFC、SOFC和PEMFC上。 1．MCFC运行温度650℃，燃料适用范围广，电催化剂为非贵金属，余热可为燃气轮机所利用，适用于固定式发电电站。在各国对燃料电池的经费投入中，MCFC所占比例最大。现国外(美、日、西欧)已有100kW级发电系统的运行，预计美国2000年实现商业化，日本计划2005年实现商业化。目前MCFC研究需要解决的关键技术问题有：(1)阴极(NiO)溶解，这是影响电池寿命的主要因素；(2)阳极蠕变；(3)熔盐电质对电池双极板的腐蚀；(4)电解液流失。 2．SOFC作为运行温度最高的燃料电池(800—l000℃)，功率密度高，采用全固体结构，无腐蚀性液体，燃料适用范围广，天然气可不经重整直接使用。其尾气温度高达900℃，可为燃气轮机和蒸汽轮机所用，发电效率可达70％，如加上余热利用其燃料利用率可达90％，可用于大中小型电站，作为运载工具的驱动电源也有应用前景。目前SOFC研究十分活跃，电池模块的制备规模在美、日、德三国已达20一30kW。2000一2010年间可实现商业化。目

醇类燃料

目前, 世界的石油资源日趋减少, 石油燃料的短缺现象已经出现, 并且日益严重。2004 年, 我国每天的石油需求为80 万吨,全年共消耗石油3 亿吨, 其中进口1.2 亿吨, 比2003 年增长34.8%, 这对我国的能源安全造成了巨大的威胁。另外, 随着汽车保有量的增长, 约占能源总需求量40%的车用燃料的消耗量与日俱增, 巨大的燃油消耗不仅对日益枯竭的石油能源造成巨大压力, 同时大量燃油燃烧不当所排放出的污染物已成为威胁人类生存的主要因素。因此, 寻求资源丰富、环境友好和经济可行的代用燃料已成为人类待解决的重大问题。国家在新颁布的汽车产业发展政策中明确指出鼓励使用节约能源的柴油汽车合混合动力汽车; 同时, 加大对使用可再生能源汽车的推广, 比如在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省燃用乙醇汽油。从国外情况来看, 70 年代起各国就纷纷寻找对策, 一方面深入研究内燃机的节能技术, 降低比油耗: 另一方面挖掘潜能, 改变燃料的使用方式, 研究内燃机的代替燃料。非石油系液体燃料代替石油系燃料在内燃机中的应用, 早在第二次世界大战期间就得到一定程度的发展, 但在战后相当长的时间内, 由于中东等地石油的大规模开发, 抑制了非石油系液体燃料( 常称替代燃料) 的发展。1973 年以来, 由于出现多次石油危机以及能源紧缺和能源分布不均衡等原因, 使非石油系液体燃料又重新得到了国外内燃机界的重视, 特别使缺少石油储量的日本, 巴西等国,开展了大量关于替代燃料的研究[1]。我国目前汽车用汽油约占汽油总消耗量的85%, 柴油占20%, 随着国民经济的发展, 以及汽车进入家庭速度的加快, 我国能源供求矛盾将更加突出, 寻求车用石油替代燃料的工作已经越来越引起国家的重视, 这是国家实施能源可持续发展战略的重点之一。醇类作为液体燃料, 其储运、携带、使用都和传统的汽油、柴油差不多。生产乙醇燃料的原料主要来自农作物, 属可再生能源, 用生物技术路线取代化学技术路线进行生物燃料的生产, 已成为全球各国能源规划的核心内容。燃用乙醇燃料可以减少大气中CO2 排放, 日本规定在汽油中掺烧部分乙醇。乙醇作为车用燃料在美国和巴西的应用由来已久。我国从去年起在河南等省利用陈化粮食等发酵、蒸馏、脱水制得乙醇, 与汽油按1: 9 混合使用。作为由生物制得的燃料, 从长远来讲乙醇是最有利于实现可持续发展的。但是由于目前仅依靠粮食作原料, 其产量难以满足数量巨大的机动车需求。另外, 由粮食生产的燃料乙醇价格居高不下( 4000 元~5000 元/吨) , 也成为推广燃料乙醇的巨大障碍[2, 3]。 1.1 醇类燃料在柴油机上的着火和起动性能醇类燃料的十六烷值很低, 着火温度比柴油高, 汽化潜热比柴油高, 这就使得醇类燃料着火性能很差, 从而冷起动性能不如柴油。采用柴油机原喷油系统, 在进气管上加化醇器供给醇类的方式是一种不错的选择, 这样即可以在起动时全部用柴油作燃料保持原有的起动性能, 又可在正常工况时用排气管预热进气管, 提供醇类燃料汽化所需的热量, 改善着火性能。在柴油机中,由于是质调节和压缩多点自燃, 可以用柴油起引燃作用, 减少醇类燃料着火性能差对柴油机着火性能的影响。 1.2 醇类燃料在压燃式发动机上的混合气形成和燃烧特性。利用进气管气化醇类燃料, 则与空气的预混时间延长, 混合的均相性与均质性都有所改善; 喷射柴油作为引燃, 混合气的火焰传播速度比纯柴油时大, 燃烧和放热速度提高, 燃烧持续期缩短, 放热更为集中, 这些都有助于增加柴油机

燃料油基本知识

燃料油综述一、燃料油基本知识什么是燃料油？绝大部分石油产品均可用作燃料，但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物，或它与较轻组分的惨合物，主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。但在美国则指任何闪点不低于37.8 °C 的可燃烧的液态或可液化的石油产品，它既可以是残渣燃料油（Residual Fuel 011, 亦称Heavy Fuel 011 ）也可是馏分燃料油（Healing 011 ）。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到（即直馏馏分），也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。燃料油的性质主要取决于原油本性以及加工方式，而决定燃料油品质的主要规格指标包括粘度（Viscosity ），硫含量（Sulfur Content ）,倾点(Pour Point) 等供发电厂等使用的燃料油还对钒（Vanadium ）、钠(Sodium) 含量作有规定. 1、燃料油的自然属性燃料油是成品油的一种，广泛用于电厂发电、船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。（1）粘度粘度是燃料油最重要的性能指标，是划分燃料油等级的主要依据。它是对流动性阻抗能力的度量，它的大小表示燃料油的易流性、易泵送性和易雾化性能的好坏。对于高粘度的燃料油，一般需经预热，使粘度降至一定水平，然后进入燃烧器以使在喷嘴处易于喷散雾化。粘度的测定方法，表示方法很多。在英国常用雷氏粘度(Redwood Viscosity) ，美国惯用赛氏粘度(Say

低硫燃料油基本概念介绍

低硫燃料油基本概念介绍报告摘要： 2020年6月22日，饱受期盼的低硫燃料油期货将在上海国际能源交易中心（INE）挂牌，新国际化合约的上市将为境内外广大市场参与者带来全新的投资与套保机遇，并填补我国燃料油期货市场当前的缺口，达成高低硫燃料油合约并行的局面，极大程度丰富了市场的选择。基于为广大投资者服务的理念，我们推出低硫燃料油上市的系列专题，内容涵盖低硫燃料油基本概念、期货规则、产业链与市场概况以及上市首日策略推荐。本文作为系列专题的第一篇，将对低硫燃料油的基本概念进行介绍，主要内容包括定义、分类以及质量标准。

燃料油基本概念燃料油品种定义燃料油（Fuel Oil）作为成品油的一种，是石油加工过程中在汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较重的剩余产物，主要包含常减压蒸馏剩余的直馏燃料油、二次装置加工后剩余的裂化残渣油以及这些组分经调和（调和过程中也可以掺入部分轻质组分）得到的产品，其一般具有粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多的特点。值得注意的是，前面这一段对燃料油品种的定义中强调其以石油炼化残余的重油、渣油组分为主，与汽、煤、柴等成品油构成互相平行的概念，我们在日常分析中讨论的燃料油品种也是基于这种定义。然而，不同地区、领域或标准下对燃料油（Fuel Oil）这一概念的划分可能有所不同，例如美国对燃料油概念的界定就不局限于渣油组分，而是包括了以柴油等馏分油组分为主的馏分燃料油（Distillate Fuel Oil，包含1-4号燃料油）以及以重质渣油组分为主的残渣燃料油（Residual Fuel Oil，包含5、6号燃料油），这里的残渣燃料油才是与我们主要讨论的燃料油相对应的品种。从用途上看，燃料油主要用于炼油化工、交通运输（主要是船用）、电厂发电以及建筑业、冶金等工业领域。近年来随着环保等要求，燃料油在工业、发电等领域的消费逐步衰退，与此同时船用油市场、特别是我国保税市场需求呈稳定增长趋势。燃料油分类燃料油的命名和分类体系较为繁多，包含各种国际、国家标准以及行业命名习惯。例如我们在上文提到的美国对燃料油概念的界定与分类就是基于标准ASTM D396（最新版本为ASTM D396-19），我国1996年发布的燃料油标准SH/T 0356（现已废止）也是参照该标准来制定的。除此之外还有不少具备影响力的区域性标准，像独联体国家的GOST 10585，其框架下界定的MAZUT-100（简称M-100）也是燃料油市场上的一大明星产品。由于船用市场是当前燃料油最重要的消费终端，且目前在上期所挂牌的SHFE FU与即将上市的INE LU合约均是以船用规格为标的，因此我们把重点放在船用燃料油的相关标准上。目前船用领域普遍认可的国际标准是ISO 8217（最新版本为ISO 8217-2017），我国船用燃料油标准GB 17411-2015沿用了ISO 8217的体系，二者大体上是等效的。根据GB 17411-2015规定，船用燃料油分为馏分型船用燃料和残渣型船用燃料。馏分型燃料主要是以轻油（柴油）成分为主的油品，根据密度和十六烷值等质量指标分为四种，分别为DMX、DMA、DMZ、DMB；残渣型燃料油是以重质燃料油为主要成分的油品，其根据质量和粘度分为7个粘度、6个质量档，共11个品牌号，分别为RMA10、RMB30、RMD80、RME180、RMG180、RMG380、RMG500、RMG700、RMK380、RMK500、RMK700。

燃料电池的发展现状及研究进展

应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药134班姓名郭莹莹

摘要燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式，它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点，详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。关键词：燃料电池转换装置应用发展 1 燃料电池的工作原理及分类燃料电池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类，燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell，AFC) 、固体氧化物燃料电池 ( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例，主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly， MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件，由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。额定工作条件下，一节单电池工作电压仅为0．7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求，燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此，与其它化学电源一样，燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ，但与原电池和二次电池比较，需要具备一相对复杂的系统，通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统，其工作方式与内燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂，燃料电池就可以续发电。图1 PEMFC 基本原理燃料电池从发明至今已经经历了 100 多年的历程。于能源与环境已成为人类社会赖以生存的重点问题。近20 年以来，燃料电池这种高效、洁净的能量转化装置得到了各国政府、开发商及研究机构的普遍重视。燃料电池在交通运输、便携式电源、分散电站、航空及水下潜器等民用与军用领域展现出广阔的应用前景。目前，燃料电池汽车、电站及便携式电源等均处于示范阶段，在商

发动机代用燃料的发展

发动机代用燃料的发展目前，汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。而汽油和柴油都是不可再生资源。随着汽车工业的迅猛发展，对石油的需求量越来越大。我国从 1993 年起，已由石油输出国成为石油进口国，到2000 年，进口石油已达 6 300 万 t，可以预计，随着国家经济的发展，石油进口量还会增加。据美国能源部和世界能源理事会预测，全球的石油产量在 2010~ 2025 年间将达到最大值。全球矿物燃料资源的预测生命期，石油为40 年，天然气为60 年，煤为220 年。日趋严重的能源危机对发动机的常规燃料提出了新的挑战。同时，由于世界汽车保有量的增加和各国对环保的重视，车用发动机面临着既要继续提高现有性能，又要降低排放的双重压力。而发动机的排放成分除与发动机的燃烧过程组织有关外，还与发动机的燃料有直接的关系。汽油和柴油在改善废气的有害排放方面可做的工作已经相当有限，许多国家目前已把研究的目光转向寻求污染较小的代用燃料，这一方面可有效地减少废气的排放，另一方面也可保存原油产品和保护能源。所谓代用燃料,是指能够取代或部分取代目前内燃机传统燃油 (汽油、柴油、煤油)的燃料。良好的代用燃料应能满足下列要求: 资源丰富、价格适宜;燃料的热值尤其是混合气热值能满足发动机动力性能的要求;能满足车辆起动性能、行驶性能以及加速性能等方面的要求;能量密度较高、储存运输方便;发动机的结构变动较小、技术上可行; 现有的燃料储运分配系统能用得上;对人类健康、环境保护以及安全防火等无有害的影响; 对发动机的寿命以及可靠性没有不良影响。已开发的代用燃料有气态烃 (压缩天然气(C N G)、液化天然气(L N G)、液化石油气 ( LPG ) )、醇燃料、二甲醚、生物柴油、氢、燃料电池等。下面足以介绍一下每种代用燃料的发展状况。天然气：天然气(Na t u r a l Ga s ，简称 NG) 是一种无色、无味的气体，9 0 ％以上成分为甲烷( C H 4 )。由于天然气拥有资源丰富、污染很小、经济和安全上的优势，从而得到了大力地推广，它是一种很好的清洁燃料。天然气具有如下比较突出的优点：( 1 )着火极限宽。 ( 2 )抗爆燃性能好。 ( 3 )排放污染小。 ( 4 )发动机寿命延长 ( 5 )燃料经济性好，使用费较低。 ( 6 )安全性高。正是由于天然气汽车具有上述优点，在世界日益重视环境保护、车辆安全性能和经济性能的背景下，天然气汽车的发展前景越来越广阔。作为车用燃料的替代品，天然气根据其存在形式不同，分为压缩天然气( C o mp r e s s e d Na t u r a l G a s，NG ) 液化天然气( L i q u e f i e d Na t u r a l G a s，简称 L NG) 。压缩天然气是将天然气经过脱水、脱硫净化处理后，经多级压缩至20Mpa左右存贮在气瓶中，使用时经减压器减压后供给发动机燃烧即可。现在天然气汽车中运用最为广泛的就是CNG，它的技术要求较LNG要低，但也存在一些问题，如续驶里程小等缺点。液化天然气是将天然气经过一定工艺，使其在162℃左右变为液态，存贮在高压气瓶中。由于液化天然气对贮存技术要求较高，使得贮存容器的成本高，这从一定程度上限制了液化天然气汽车的发展。但由于液化天然气在贮存能量密度、汽车续驶里程、贮存容器压力等方面均优于压缩天然气，能解决压缩天然气汽车存在的一些问题，所以液化天然气作为天然气的使用方式之一，是今

HJ 1137—2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法

HJ 1137—2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法Measurement Methods for Non-Regulated Emissions From Methanol Fuelled Vehicles (发布稿) 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准为准。

目次前言.............................................................................. II 1适用范围.. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4非常规污染物测量分析方法 (2) 5试验用燃料 (5) 6标准的实施 (6) 附录 A （规范性附录）汽车和发动机排气中甲醛和甲醇的采样方法 (7) 附录 B （规范性附录）汽车和发动机排气甲醛的测定高效液相色谱法 (9) 附录 C （规范性附录）汽车和发动机排气甲醇的测定固相吸附/顶空—气相色谱质谱联用法.. 13

前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》，防治机动车污染物排放，改善环境空气质量，制定本标准。本标准规定了燃用甲醇燃料的轻型汽车、重型发动机和汽车（含柴油/甲醇双燃料发动机和汽车）排气中甲醛和甲醇的测量方法。本标准附录A～附录C 为规范性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部大气环境司、法规与标准司组织制定。本标准起草单位：北京理工大学、中国环境科学研究院、厦门环境保护机动车污染控制技术中心、广州广电计量检测股份有限公司。本标准生态环境部2020 年11 月10 日批准。本标准自发布之日起实施。本标准由生态环境部解释。

非铂、低铂燃料电池催化剂的研究进展

非铂、低铂燃料电池催化剂的研究进展低温燃料电池是直接以化学反应方式将燃料的化学能转换为电能的能量转换装置，是一种绿色的能源技术，对解决目前我们所面临的能源危机和环境污染问题具有重要意义，美国《时代周刊》将燃料电池列为 21 世纪的高科技之首；在我国的科技发展规划中，燃料电池技术也被列为重要的发展方向之一。催化剂是燃料电池中关键材料之一，催化剂的成本占到燃料电池成本的1/3。铂被证明是用于低温燃料电池的最佳催化剂活性组分，但使用铂做为燃料电池催化剂也存在如下严重问题：（1）铂资源匮乏；（2）价格昂贵；（3）抗毒能力差。目前通过合金来改善催化剂的研究有碳负载的铂钌合金催化剂PtRu/C，以及添加有其他促进成分的 Pt/C 和 PtRu/C 催化剂等。为了有效降低燃料电池的成本，主要采用集中两个方面研究来降低铂载量：（1）开发非铂电催化剂；（2）开发研制低铂电催化剂。本文就此对近年来的研究现状进行综述。 1 非铂催化剂非铂催化剂在酸性直接醇类燃料电池中的研究非铂催化剂的研究，主要采用钯基或钌基掺杂其他金属制备催化剂，近年来，研究人员用了多种方法制备了各种活性组分高度分散的钯基催化剂，在催化燃料电池的阴极氧还原反应（ORR）中显示了可与铂基催化剂相媲美的效果。同时，作为直接甲酸燃料电池（DFAFC）和直接乙醇燃料电池（DAFC）的阳极催化剂，也显示了诱人的应用前景。以下从影响催化剂性能的几个因素对近年来的相关工作进行讨论。

催化剂的组成直接影响其性能。Colmenares 等合成用 Se修饰的 Ru/C 催化剂 (RuSey/C) 应用于直接甲醇燃料电池（DMFC）阴极催化，结果表明在～ V 电压下，Se 的加入促进了氧还原并减少了生成 H2O2的趋势；少量甲醇的存在对于 RuSey/C 催化氧还原影响较小，说明这类催化剂具有较好的抗甲醇性能。Jose' 等合成了两种非铂催化剂 Pd-Co-Au/C 和Pd-Ti/C，在质子交换膜燃料电池氧还原中的活性与现在常用的 Pt 催化剂活性相当。Shao 等制备了 Pd-Fe/C 系列催化剂用于氧还原反应，结果表明 Pd3Fe/C 氧还原活性比商业催化剂Pt/C (ETEK)好。Wang 等采用有机溶胶法合成了PdFeIr/C 催化剂，研究表明 Fe 和 Ir 的添加，大大增加了催化剂的分散性，从而提高了催化剂的活性，该催化剂表现出较高的氧还原能力和较好的耐甲醇性能。Mayanna 等合成了不同组成的 Ni-Pd合金膜催化剂，并研究了在硫酸环境中的甲醇电氧化性能，发现与纯 Ni 相比其阳极峰电流明显增大，合金化以后其表面积增加了近 300 倍。制备方法与合成条件对催化剂性能的影响显着。Shen 等利用微波交替加热法制备了 Pd/MWCNT 电催化剂，发现在碱性溶液中显示了良好的甲醇催化氧化性能，与 Pt/C 相比，氧化电位负移了 100 mV 左右。同时他们还研究了多种氧化物对Pd/C 催化氧化多种醇类（甲醇、乙醇、乙二醇等）的促进作用，发现在碱性溶液中 Pd-NiO/C 对乙醇的氧化与 Pt/C 相比负移了300 mV 左右。他们用类似方法合成了 AuPd-WC/C 复合催化剂，并研究了在碱性条件下对乙醇氧化的电催化行为。发现与相同催化剂载量的 Pt/C 催化剂相比，乙醇氧化的起始电位负移了 100 mV 左右，峰电流密度增加了 3 倍左右，而且还显示了良好的稳定性。徐常威等用水热法分解蔗糖制备出表层

燃料油基础知识

名词解释—燃料油（Fuel Oil）发表于2011-03-15 阅读：127347 虽然绝大部份石油产品均可用作燃料，但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物，或它与较轻组分的掺合物，主要用作蒸汽锅炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。但在美国则指任何闪点不低于37.8℃（100o F）的可燃烧的液态或可液化的石油产品。它既可以是残渣燃料油（Residual Fuel Oil，亦称Heavy Fuel Oil），也可是馏分燃料油（Distillate Fuel Oil），后者包括煤油（Kerosine）和民用取暖油（Domestic Heating Oil）。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到（即直馏馏分），也可由其它加工过程，如裂化等再经蒸馏得到。按ASTM（American Society for Testing and Materials美国材料试验协会）的规定，燃料油分为六级，其中No.1属煤油型燃油，No.2为民用取暖油，相当于柴油馏分，这两级均属馏分燃料油，以沸程分级，No.5及No.6则为残渣燃料油，主要用作工业、发电、锅炉及船用燃料，以粘度分级。No.5又有轻、重之分，前者38℃之运动粘度不超过65厘沲（cSt）后者50℃时不超过18厘沲（cSt）（相当于100o F之雷氏粘度600秒），主要用作工业燃料。No.6，

50℃运动粘度大于92厘沲（cSt），小于638厘沲（cSt），主要用作轮船及发电厂等燃料。至于No.4实为No.5或No.6与No.2或No.1的调合油，基本属重柴油级燃料。No.3燃料油1948年取消，需要时一般以No.2顶替。而日本标准JIS K2205燃料油分为三类AFO、BFO及CFO。燃料油的性质主要取决于原油本性以及加工方式，而决定燃料油品质的主要规格指标包括粘度（Viscosity），硫含量（Sulfur Content），倾点（Pour Point）等。供发电厂等使用的燃料油还对钒（Vanadium）、钠（Sodium）含量作有规定。对于高粘度的燃料油，一般需经预热，使粘度降至一定水平，然后进入燃烧器以使在喷嘴处易于喷散雾化。对于燃料油，我们经常会见到诸如180cSt、380cSt这样的分类。这里我们对所有油品经常会用到的各项指标做简单的介绍。 cSt为Centistoke（厘沲）的缩写，cSt是运动粘度（Kinemetic Viscosity）单位“沲”（Stoke）的百分之一，简写cSt。粘度（VISCOSITY）是油品流动性的一种表征，它反映了液体分子在运动过程中相互作用的强弱，作用强（粘度大），流动难。石蜡基型原油含烷烃成份较多，分子间力的作用相对较小，粘度