燃料乙醇技术讲座(六)燃料乙醇的应用

第２８卷第６期２叭０年１２月

可再生能源

ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ

Ｖ０１．２８Ｎｏ．６

Ｄｅｃ．２０１０

自２０世纪７０年代出现石油危机以来，一些国家就开始重视汽车代用燃料的研发工作，乙醇汽油的开发是其工作的重点。世界各国纷纷开展一系列掺醇汽油或纯乙醇替代车用汽油的研究工作。

乙醇汽油习惯上称为Ｅｘ（ｘ为乙醇的体积百分数）．例如Ｅ２０为含乙醇２０％的乙醇汽油。纯乙醇可单独做燃料，称为Ｅ１００：混合燃料中燃料乙醇体积分数为１０％的Ｅ１０，又称汽油醇，是目前使用最广泛的混合燃料。

１燃料乙醇的应用技术概述

目前，燃料乙醇应用最为广泛、最受关注的是作为汽车燃料。在巴西、美国等国家，燃料乙醇作为汽车燃料的生产应用技术是非常成熟的。

燃料乙醇的加入量是根据汽车发动机燃油指标的要求确定的。巴西车用乙醇汽油规定的乙醇含量（体积分数）为２２％。美国规定为５．５％～１０％，我国规定为９％～１０．５％。

由于汽车使用的汽油含氧量极低，容易造成燃烧不充分．因此需要添加含氧物绒一些醚类作为汽油增氧防爆添加剂。常用的汽油增氧添加剂是甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ），然而近年研究发现．ＭＴＢＥ有很强的致癌性和毒性。汽车尾气排出的ＭＴＢＥ很容易渗入地下，造成地下水污染。美国环保局建议用可再生能源乙醇代替ＭＴＢＥ做抗爆增氧剂。虽然乙醇的燃烧值仅是汽油燃烧值的２／３，但乙醇分子中含氧．燃烧过程中抗爆性能好。当汽油中乙醇的添加量不超过１５％时．对汽车的行驶性能无明显影响，而尾气中的有害物质含量可降低３０％～５０％。

国外推广使用燃料乙醇时，首先以低比例的乙醇（一般体积分数小于１５％）与汽油形成混合燃料用在汽车上，不．对发动机进行改造、调整，＂－３无混合燃料供应时，仍可使用纯汽油。当燃料乙醇掺入比例较高时（如Ｅ２０，Ｅ７５，Ｅ８５等）．须要对发动机进行调整和改造。

作为汽车燃料的无水乙醇主要用在点燃式发动机上，不适合用于压燃式发动机。如果用乙醇完全取代柴油作燃料．须要设计新型发动机，解决发动机磨损及燃料的发火性等问题。

在柴油中添加一定比例的无水乙醇配制成车用乙醇柴油，在未经改动的柴油发动机上使用，是当前的研究重点，该技术在控制有害物质排放方面有显著优势。

在室温条件下，柴油和乙醇能很好地混合在一起，当温度下降到一定程度时，会出现分层现象。添加１０％，１５％，２０％不同含量的乙醇时．分层温度点不同。

燃料乙醇与柴油的混合和应用正在研究之中，有待于进一步的发展。

目前．燃料乙醇主要用做车用乙醇汽油，故这里仅介绍车用乙醇汽油（简称汽油醇）的特性及应用技术。

２乙醇汽油混合燃料特性

乙醇的闪点、自燃温度和辛烷值都比汽油高，而按分子式计算的空燃比则比汽油低。乙醇可全溶于水，其分子组成中含氧３４．７％，而汽油不溶于水，且不合氧。这些性能的差别使其作为发动机燃料时存在不同的性能特征和不同的操作要求。但是含量只有１０％的乙醇汽油，与汽油的性能差别很小。

乙醇加入到汽油中会使汽油的某些性质发生变化，有可能影响到汽车发动机的正常工作。影响乙醇汽油混合燃料使用性能的主要特性有蒸气压、蒸馏特性、氧含量、辛烷值、水溶性和燃烧特性等。

２．１蒸气压

当变性燃料乙醇调入量为２％一３％时．汽油蒸气压非线性增加，当变性燃料乙醇添加体积分数大于７．７％后。对汽油蒸气压的影响逐渐降低。由于我国汽油蒸气

收稿日期：２０１０—０７—２０。

作者简贪：孙清（１９６９一），女，博士后，副教授，主要从事生物质能利用技术的研究和教学工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｑｉｎｇｓ２００４＠１２６．ｃｏｉｎ

?１５１?万方数据