甲醇制汽油技术及其应用
甲醇汽油使用性能及应用前景
甲醇汽油使用性能及应用前景摘要随着机动车数量的不断增加,机动车排气对环境的污染越来越严重。
另一方面从上个世纪七十年代起,出现世界性的能源紧缺,明显地预感到石油燃料供给危机,石油终将枯竭。
内燃机替代燃料研究的主要目的在于：应付石油危机,提高燃料供给的安全性,为石油资源枯竭后燃料品种的平稳过渡作准备,提高现有能源的应用效率,开拓能源应用新领域,减少污染,保护生态环境等,人们在研究中发现,醇类是除石油、天然气以外,内燃机最可代用的燃料。
本文简单介绍了甲醇汽油的理化性能及其作为燃料的特点,并说明了甲醇-汽油混合燃料的种类及其特点,分析了目前推广甲醇汽油面临的问题及应用现状,在此基础上,展望了其应用前景。
关键词：甲醇汽油；燃料；能源The Using Properties and Application Prospectof Methanol GasolineAbstractWith the rising number of vehicles, vehicle exhaust steam pollution to the environment is more and more serious. On the other hand, from the 1970s onwards, worldwide energy shortage appeared, oil supply of fuel crisis obviously presentiment, so oil will dry up. Internal combustion engine alternative fuels study aims to that dealing with oil crisis, improving the security of supply of fuel for oil resource exhaustion, smoothing transition of the fuel varieties to prepare the application of existing energy, improving the efficiency, pioneering a new field, reducing energy applications such as pollution and protect the ecological environment. People in the study found that alcohol is beyond petroleum, natural gas, except the alternative fuel of internal combustion engine.The physical and chemical properties of methanol and gasoline as fuel characteristics are briefly described in this paper as well as methanol- gasoline blended fuel types and characteristics. The current problems facing the promotion of methanol fuel and application are analyzed. On this basis, the prospects of its application are put forward.Key words: methanol gasoline; fuel; energy sources目录引言 ..............................................................................错误!未定义书签。
第六章6.3甲醇转化制汽油
1.概述 ⑴甲醇作为燃料的一些缺陷
◆甲醇的热值只有汽油的一半;
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Gasoline）
◆纯甲醇在固定的沸点64℃（无沸腾范围）沸腾;
◆甲醇燃烧时火焰看不见，这是一个很大的安全问题.
◆甲醇吸湿性强; ◆甲醇和其氧化物（如蚁酸）会导致腐蚀想象发生;
◆甲醇可以任何比例溶于水，会对地下水源产生危害;
⑵流化床反应器 催化剂连续再生（催化剂与气态产物分离，部分去再生，用空气烧 去催化剂上的积碳）； 反应热由催化剂外部循环直接或间接从流化床中移去（无需气体循 环移热）； 优点： 反应热除去容易，热效率高； 没有循环操作装置、建设费用低； 可以低压操作； 催化剂可以连续使用和再生； 催化剂活性稳定； 缺点： 开发费用高，放大困难。
ⅲ：双孔沸石 主要是具有两组孔结构，即有十二元和八元环孔 口或十元和八元孔口的交联通道. 包括丝光沸石，菱钾沸石(offretite)，林德ｔ， 纳菱沸石(gmelnite)，片沸石(heulandite)，或斜法费 石(clinoptilolite)，镁碱沸石（ferrierite)，zsm35,zsm-38,辉沸石（stilbite),环晶石（dachiardite), 柱沸石(epistilbite)等等。
◆甲醇具有高毒性。
⑵MTG工艺的意义 意义：
典型工艺的核心： Mobil公司开发了ZSM-5沸石催化剂，使 甲醇转化成高辛烷值汽油。 1985年，在新西兰建成了第一套年产57 万吨汽油（辛烷值为93.7）的MTG工厂。
2.化学反应 MTG的基本原理:
⑴甲醇转汽油总反应： nCH30H→(CH)n+nH20 +Q ⑵过程反应 ①甲醇脱水生成二甲基醚 2CH30H---CH30CH3+H20
甲醇汽油标准及说明
通过脱水处理去除甲醇中的水分，防止水与甲醇 反应生成腐蚀性的甲酸。
甲醇的净化处理
去除甲醇中的杂质和有害物质，确保甲醇汽油的 清洁度和稳定性。
甲醇与汽油的混合比例
混合比例的调整
根据实际使用情况，适当调整甲醇与 汽油的混合比例，以达到最佳的动力 性能和燃油经济性。
混合均匀度
确保甲醇与汽油在混合过程中的均匀 度，以保证甲醇汽油的性能稳定。
02 甲醇汽油标准
国家标准
标准编号
GB/T 23799-2009
发布机构
国家质检总局
主要内容
规定了甲醇汽油的技术要求、试 验方法、检验规则及标志、包装、 运输、贮存等要求。
行业标准
标准编号：SH/T 0753-2005
发布机构：国家发改委
主要内容：规定了车用甲醇汽油的术语、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等 要求。
甲醇汽油的运输应使用专用的 油罐车或密封良好的容器，确 保在运输过程中不发生泄漏。
运输过程中应避免剧烈震动和 振动，防止油罐车或容器损坏。
运输过程中应保持甲醇汽油的 温度在-40℃～30℃之间，确 保其质量稳定。
安全注意事项
甲醇汽油具有易燃、易爆的特性， 因此应远离火源、热源，防止静
电和火花。
在处理甲醇汽油时应佩戴个人防 护用品，如化学防护眼镜、化学
为了提高甲醇汽油的性能和稳定性，可能需 要添加特定的添加剂，这增加了生产成本和 复杂性。
经济因素
01
成本与价格
甲醇汽油的生产成本相对较高， 导致其市场价格也相对较高，这 可能影响消费者的购买意愿。
政府政策
0203Biblioteka 市场接受度政府对甲醇汽油产业的支持和鼓 励政策，如税收优惠、补贴等， 将对其市场发展产生重要影响。
汽车使用车用甲醇汽油的优点和问题
汽车使用车用甲醇汽油的优点和问题甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里，用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。
其中：M15(在汽油里添加15％甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料，分别应用于各种汽油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品汽油使用，并可与成品油混用。
甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。
世界各国根据不同国情，研发了M3、M5、M15、M20、M50、N85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。
目前，商用甲醇主要为M85(85％甲醇+15％汽油)和 M100，M100性能优于M85，具有更大的环境优越性。
甲醇别名木醇或木酒精，为无色透明的液体，高挥发性，易燃。
甲醇可以从天然气、石油、煤、木材及其它生物体来制取。
当前最重要的原料是天然气，约占世界总生产能力的80％。
甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。
甲醇燃烧完全，可减少20％～50％HC的排放，设计先进的发动机可减少90％，颗粒物，NOX排放也很低。
此外，其挥发性低，加油和行驶过程中蒸发损失小。
甲醇毒性大，有腐蚀性，其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态，能源利用率低。
一、汽车使用甲醇燃料的优点1、减少排放甲醇含氧量达50％，燃料燃烧完全，可减少20％～50％HC的排放，因H／C大，其CO排放量明显降低，甲醇燃料是国际公认的清洁燃料。
使用甲醇清洁燃料有利于减少大气污染，保护环境。
2、使用方便甲醇常温下为液体，操作容易，储运使用方便。
与传统的发动机技术有继承性，特别是使用甲醇汽油混合燃料时，发动机结构变化不大。
3、动力性好甲醇辛烷值高(RON为122)，可采用高压缩比提高发动机的热效率和动力性。
加上其蒸发潜热大，可提高发动机的进气量，从而提高发动机的动力性。
4、经济性好甲醇燃料的经济性好，比石油燃料的成本低。
按我国现有甲醇燃料技术水平，1．5吨甲醇可替代1吨成品油，燃料甲醇的效率比使用煤炭提高约5～8倍，比使用成品油的成本降低20％～50％。
甲醇汽油的使用与甲醇汽车发动机控制技术介绍
甲醇燃料的应用与甲醇汽车发动机控制技术介绍甲醇燃料替代石油作为车用燃料在我国具有广阔的发展前景1，甲醇与其它燃料相比有如下无可比拟的优势（1）发展甲醇燃料作为石油替代能源的经济性和战略性意义重大。
我国的资源结构特点是富煤、缺油、少气。
我国的煤炭资源非常丰富，可采储量约有7000亿吨标准煤，按照2020年前全国能源总需求量预测，还可以利用150年以上，而制作甲醇的原料主要是煤，天然气，煤层气，焦炉气等，用煤制甲醇，工艺成熟成本低廉，所以甲醇比汽油的价格低很多，甲醇的市场价在每吨2500元左右，而汽油的价格已经达到了10000元每吨。
所以发展甲醇替代石油项目是利国利民并且能带来巨大经济效益的朝阳产业。
（2）甲醇燃料生产已具有一定规模。
到09年底，我国甲醇生产企业有273一家，产能达到2259万吨，到2010年底我国甲醇的产量超过三千万吨，目前从事清洁汽车相关产品的生产、研究的单位分布全国24个省市自治区，据不完全统计，2009年全国甲醇燃料用于替代汽油已达200余万吨，超过乙醇燃料替代量，并呈稳步增长趋势。
（3）经过多年发展，我国在甲醇燃料生产，储存，安全使用等形成多项使用技术，有效解决了甲醇燃料遇水存，放和排放控制等问题，甲醇燃料产业化不存在大的技术障碍。
（4）热值低。
甲醇沸点65度，热值约为汽油的45%，燃烧时的理论空气量少，约为汽油的43％，因此汽油机使用甲醇燃料可适当地提高供油量，从而使混合气热值大体与汽油的混合气热值相当或略高。
（5）辛烷值较高。
甲醇辛烷值114，甲醇发动机可以提高压缩比至14左右（汽油机一般小于10），可以大幅度提升发动机热效率，有利于提高发动机的动力性能和经济性能。
（6）清洁环保。
甲醇分子含氧50%，可以在发动机里充分燃烧，是国际公认的清洁燃料，可以明显地改善尾气排放。
（7）汽化潜热大。
甲醇发动机理论空气燃料比仅为6.45，相应混合气热值为汽油的3.7倍，有利于提高发动机的冲量和动力性。
甲醇制汽油工艺
甲醇制汽油工艺甲醇制汽油工艺是一种新型的能源转化技术，它是将甲醇作为原料通过一系列的化学反应制备出汽油。
这种技术可以有效地降低石油资源的消耗，减少对环境的污染，因此备受关注。
下面将详细介绍甲醇制汽油工艺的原理、流程以及优缺点。
一、原理甲醇制汽油工艺是基于催化转化技术实现的。
首先将甲醇和氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，得到一氧化碳和二氧化碳。
然后将一氧化碳和二氧化碳与水蒸气在催化剂的作用下进行合成反应，生成合成气。
最后通过调节合成气中各种组分比例，在催化剂的作用下进行加氢裂解反应，得到汽油。
二、流程1. 原料准备：首先需要准备好甲醇、空气和水等原料。
2. 氧化反应：将甲醇和空气送入催化器中，在适当温度和压力下进行催化燃烧反应，生成一氧化碳和二氧化碳。
3. 合成反应：将一氧化碳、二氧化碳和水蒸气送入催化器中，在适当的温度、压力和催化剂的作用下进行合成反应，生成合成气。
4. 加氢裂解反应：将合成气送入催化器中，在适当的温度、压力和催化剂的作用下进行加氢裂解反应，得到汽油。
5. 分离纯化：将汽油从反应产物中分离出来，并通过各种纯化工艺得到高纯度的汽油产品。
三、优缺点1. 优点：（1）甲醇是一种可再生资源，相对于石油资源更加环保和可持续。
（2）甲醇制汽油工艺可以有效地降低石油资源的消耗，减少对环境的污染。
（3）甲醇制汽油工艺可以根据市场需求灵活调整产量和品种，具有较好的市场前景。
2. 缺点：（1）甲醇制汽油工艺需要大量投资建设工厂和设备，并且技术难度较高，需要专业人才进行研发和生产。
（2）甲醇制汽油工艺中需要使用催化剂，催化剂的价格较高，对成本造成影响。
（3）甲醇制汽油工艺中需要消耗大量的能源，对环境造成一定程度的污染。
综上所述，甲醇制汽油工艺是一种具有广阔前景的新型能源转化技术，可以有效地降低石油资源的消耗，减少对环境的污染。
但是在实际应用中还需要克服一些技术难点和经济上的限制。
甲醇汽油调配技术要求及工艺流程
甲醇汽油调配技术要求及工艺流程
一、技术要求：
1、用于调配的汽油必须达到国标90＃无铅汽油，甲醇是国标一级产品，纯度在99.9%以上，每次大量调配前须检查质量和做小样试验，一项有问题就要加大助溶剂使用量或调配失败。
2、大量调配必须把原来用过的油罐清洗干净[包括加油站]，否则直接影响调配质量。
3、批发商每次往加油站送油时，首先要把油站原有的油和自己的产品做混配试验，以免造成不必要的损失或被动。
二、调配甲醇汽油在不同温度和湿度条件下助溶剂最低用量：
1、在气温10℃以上按甲醇总量的2%；
2、在－5℃至10℃用3%；
3、在－5℃以下和南方高湿度地区用4%。
三、调配工艺：
1、兑纯汽油：
首先在甲醇内加入2－4%的助溶剂，搅拌均匀后为变性甲醇；
①将15%的变性甲醇兑入85%的90＃汽油中，搅拌均后为M15［93＃］甲醇汽油；
②将20%变性甲醇兑入80%的90＃汽油中，搅拌均匀后为M20［95＃］甲醇汽油；
③将30%变性甲醇兑入70%的90＃汽油中，搅拌均匀后为M30［97＃］甲醇汽油；
2、兑乙醇汽油：
操作方法与兑纯汽油方法一样，但变性醇的加入量需减少10%。
3、兑石脑油：
(1)在60%的90＃汽油中加入19%甲醇和19%石脑油，再加入2%助溶剂搅拌均匀，配制成
为90＃甲醇汽油。
(2)可以不用汽油，只用石脑油和甲醇加助剂就可以调配出90#汽油：将"天德"牌汽油助溶剂按8%掺入46%甲醇内，使甲醇变性后加入46%的石脑油，搅拌混合。
同理，作出小样，清澈透明，不分层，然后才能按做小样的比例，进行大量配制。
四、工艺流程图。
甲醇汽油技术 共35页PPT资料
甲醇制烃(600K)的反应焓(P43)
MTG 合成工艺
MTG工艺简介
1976年，Mobil法甲醇制汽油技术于发表 ； 1984年，Mobil公司在德国波恩附近Wesseling建成
后来，对MTO技术产生了很大兴趣－－－由甲醇生产聚 合级乙烯和丙烯 技术－－建立了用 UOP/Norsk 技术示 范厂－－H-SAPO-34.
Lurgi 在H-ZSM-5 催化剂上发展MTP技术，并建立了示 范厂 。
目前，由于甲醇生产成本的下降，MTG技术又受到关注。
甲醇制烃反应机理 (P45)
MTG工艺特点 ：
强放热反应 （汽油是沸点在一定范围内的烃类混合物，
将甲醇转化为烃类总反应热约为1400kJ/kg，属于强放热
反应 ）；
要求甲醇完全转化 （MTG法的产物中主要的是烃类和水， 未转化的甲醇必然溶于水相，如果转化不完全，就需要设 置回收甲醇的蒸馏装置 ）；
催化剂易失活（催化利的失活主要是由结焦造成的 ，同时，反应生成的水蒸气也会使催化剂的活性丧 失。因此，必须采用较低的反应温度和低水分压防 止催化剂失活，使催化剂有较长的寿命）；
MTG固定床工艺流程—2 (P48)
主要特点：甲醇是在一台反 应器中直接转化为烃类产物
MTG流化床法的工艺流程图(P47)
图 MTG流化床法的工艺流程 1-原料调制器；2-再生塔；3-蒸发器/过热器；4-流化床反应器；5冷却器； 6-两段洗涤塔；7-冷凝器；8-过滤器；9-分离器；10-轻组分压缩机；11脱丁烷塔
流化床的主要难点是: 若要保证甲醇完全转化，需对内部构件进行复 杂的流体力学研究，另一个缺点是催化剂的磨 损和回机理,并写出主要反应. MTG反应催化剂制备方法及改进方法 简述MTG合成的生产工艺及其特点
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欧洲飞机制造商空 中客车公 司于 ２ ０ ０ ９年 １ １月 １ ８日
２１ ００年 １ 月
｜。 ≥ ０ 。
国 内 外 动 态
ห้องสมุดไป่ตู้
５ ５
≯ 内 动 ｊ 国 夕 零 卜
２２ ０ ０年 飞 机 动 力可 用 １ ％替 代 燃 料 ５
从事气化技术 的美国合成 能源 系统 公 司 （ Ｅ ） Ｓ Ｓ 与埃 克森美孚公司合作 ， 加快推广通过 甲醇途径的煤制汽油技 术， 截至 ２０ ０ ８年 ９月底 ， 在全球推行其 Ｕ—Ｇ Ｓ煤炭气化 Ａ
飞机 上 进 行 试 飞 。
Ｅｎ ｒ ｙ—ｄ ｉ ． ０ ９—１ ｅｇ ａｌ ２ ０ ｙ １—１ ８
产 的燃料为 ２ ． ３ ． ／ Ｊ 油砂燃料为 ３ ～ Ｏ ＭＪ ９ ４～ ５ ９ｓ Ｍ ， ３ ７ 。
以 Ｐｔｂ ｒ ｉｓｕｇ ｔ ｈ和 Ｈｏｓ ｎ为基地 从 事合成 能源 系统开 ｕｔ ｏ
生产出足够 的生 物航 空燃料 ， 以支持世界 民用航空业。 空中客车公 司致 力于 发展 “ 入式 燃料 ” 即可 以在 插 ， 现有 的飞机燃料 中使用 而飞机不 加以改动 。沃克指 出 ， 整 个飞机制造业包括发动机和 飞机制造商 ， 已在合作 开发替 代燃料项 目。 空 中客车公司 于 ２０ ０ ８年采用 Ｇ Ｌ 天然气 合成 油） Ｔ（ 与
发， 美国最大的沥青煤生产商 Ｃ ｎｄ能源公 司与合成能源 ｏｓ
甲醇 制 汽 油 技 术 及 其 应 用
系统公司 （ Ｅ ） ２０ Ｓ Ｓ 于 ０ ８年 ９月 组建 合 资企业 ， 动通 过 推 甲醇进行煤制 汽油技 术 ， 合资 企业 在 美 国西弗 吉 尼亚 州
Ｂ ｎ ｏｄ附近 Ｍａｓａ 郡工业 园区建设 煤制 汽油 工厂 ， ｅｗ ｏ ｒ ｌ ｈｌ 该
工 厂邻 近 Ｃｎｏ能源公 司 Ｓｏｍ ｋｒ ｏｓ ｌ ｈｅ ａｅ煤炭 生产联 合企业 ，
计划 于 ２ １ 年投产 ， ０１ 这将是美 国采用 Ｓ Ｓ公 司 Ｕ—Ｇ ｓ Ｅ ａ 气
化技术 的第 一套装置 。该公 司从 美 国气体 技术研究 院取 得该技术转让 。Ｓ ｏｍ ｋ ｒ ｈｅ ａｅ 煤炭生产联合企业 将为转化生 产合成气供应 ３ｋ ｄ煤炭 ， ｔ ／ 合成气用 于生 产约 ７ ０ｋ ａ甲 ２ ｔ ／ 醇， 甲醇再 转化成 １ 加仑／ 亿 ａ辛烷 值为 ８ ７的汽油 。该合
在迪拜航展上表示 ， ２ ２ 到 ０ ０年全球 飞机 动力 可用 １％ 替 ５
代燃料 ， ２ ３ 比例 可达 ３ ％ 。 到 ０ ０年 ０ 该公司替代燃料工程方案经理沃克表示 ， 目前 的挑 战
是找到可持续的原料 ， 它们不 与粮食生产争地和争水 。微
藻可在海水 中生长 ， 替代燃 料有前途 的生 物质来 源 ， 是 可 以相信 ， 这是我们一直 在寻 找的千载难 逢 的生 物质 资源 。 如果 利用 像阿联酋国家大小的地区来培植 藻类 ， 就有可 能
这 些项 目建成 ， 将可生产 汽油 约 １亿加仑／ 年。将埃 克森
美孚公 司的 Ｍ Ｇ技术 与 Ｓ Ｓ公司专有 的 Ｕ— Ａ Ｔ Ｅ Ｇ Ｓ气化技
术相结合 ， 可利用低成 本、 丰富的煤炭 ， 括褐煤和废煤转 包
化生产高价值 的运输燃料。 埃克森 美孚公 司的 ＭＴ Ｇ技术 于 ２ ０年前 曾在新 西兰 实现商业化应用 。据埃克森美孚 公 司计算 ， ０ ｔ 炭 ４６ ０ｋ 煤 进料 可生 产约 １４Ｏ ｋ 汽油。产 率和投 资成 本取决 于煤 Ｏ ｔ 质（ 灰分 、 湿度 、 硫含量和热值 ） 。据 Ｕ ａｉ公 司于 ２０ ＣＤ ｖｓ ０７
１ 甲醇制汽油 （ Ｇ） ＭＴ 技术 的应 用现状
费一 托合 成工 艺 是 间接煤 制 油一 般所 选用 的 方案 。 当前 ， 另一方 案———煤 制 甲醇再 制 汽油 （ Ｇ） 在成 ＭＴ 正 为合成气转化为运输燃 料的途径 之一 ， 并受到关注 。 煤制油 （ Ｔ ） 目最近 的升温使 Ｍ Ｇ技术在市场上 ＣＬ项 Ｔ 重新受到青 睐。ＭＴ Ｇ技 术 在新 西兰 于上世 纪 ８ ０年 代获 得商业应用 以来又有 了一些 发展。埃克森 美孚公 司在 ９ ０
年公布的加州低碳燃料标 准所作 技术 分析 ， ＭＴ 由 Ｇ工 艺 生产的全部 能 源产 品 总 的生命 循 环 周 期 温 室气 体 排 放 （ 无碳捕集和封存 ， ｃ ） 最多 可与平 均 的煤 制油 工艺 的 ｃｓ， 排放 （ ８７ ＭＪ 制产 品） 当。然 而 ， 砌 汽 油的排 ４ ． 炼 相 每
放较 高（４ ６ ／ Ｊ汽油 ） ６ ．９ｓ Ｍ 。相对 比较 ， 常 规石 油生产 从 的汽油总 的排放为 ２ ． ／ Ｊ 从 焦油砂 或超重质 石油生 ５ ７ｇ Ｍ ，
煤油的 ５／ ０混合 物在飞机 的一 台发动 机 中首 次进行 了 ０５
试验 ， 而卡塔尔航空公 司一 架空 中客车 Ａ ４ 飞机 于 ２０ ３｜ Ｄ ０９ 年１ Ｏ月从 伦敦 飞 到 卡塔 尔 ， 有 ４台发 动 机均 采 用 了 所 Ｇ Ｌ一煤油 的混合物 。空 中客车公 司将于 ２ １ Ｔ ０ ０年某个 时 候采用 Ｂ Ｌ 生物质制油 ） Ｔ（ 与煤 油的 ５／ ０混合 物在 Ａ ２ ０５ ３０
资企业与埃克森美孚研究 与工程 公司 签约 以取得 甲醇制 汽油技 术。在 Ｕ—Ｇ ｓ气化 过程 中， 状 煤炭 在单 段 、 ａ 粒 流
年代所作的改进包括减少 了投资 和操 作费用 。采 用 ＭＴ Ｇ 技 术的第 一套煤 制汽油 工艺设计 和建设 已在 中国 山西 晋
城元烟煤矿公 司进行 之中 ， 该装 置初 阶段设计能 力为 １０ ０