3第三章 车用替代燃料
柴油轿车燃用不同替代燃料的排放特性研究
主题 词 ： 车 轿
柴油
替 代燃料
排放特 性
ห้องสมุดไป่ตู้
中图分 类号 ：４ ４１２ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ０ ３０ （０ １０ — ０３ ０ Ｕ ６． ７ Ａ １０ — ７ ３２ １ ）５ ０２ — ３
Ｓｕ ｙ０ ｔ ｄ ｎ Ｅｍｉｓｏ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｆＤｉ ｓ ｌＣａ ｕ ｌｄ ｗｉ ｆｅ ｅ ｔ ｓ ｉ ｎ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｏ ｅ ｅ ｒ Ｆ ｅｅ ｔ Ｄｉ ｒ ｎ ｃ ｈ ｉ Ａｌ ｒ ａ ｉ ｅ Ｆ ｅｓ ｔ ｎ ｔ ｕ ｌ ｅ ｖ
・
设计 ・ 算 ・ 究 ・ 计 研
柴油轿车燃 用不 同替代燃 料 的排放特性研究 ★
胡志远 李 金 李文书 谭丕 强 楼狄 明
（ 同济 大学 ）
【 摘要 】 对某款满足国Ⅳ排 放要求 的柴油轿车分别燃用 国Ⅱ柴油 、 体积混合 比分别为 １ ０ ％的国 Ⅱ 柴油一 生物柴油
１ 前 言
生 物柴 油具 有 十六烷 值高 、硫 含量 低 、润滑 性 好、 可再 生 性好 等 特点 【 与石 化 柴油 比较 ， 动 机 ｌ Ｊ 。 发 燃 用生 物 柴 油燃 料 后 ，除 Ｎ 略有 升高外 ，Ｍ、 Ｏ、 Ｐ Ｃ Ｈ Ｃ ： 放降低嗍 合 成燃 料是 由天 然气 、 或生 物 Ｃ、Ｏ 排 。 煤 质通 过 费托 工艺生 产 的一种 无 色无 味 、基 本不 含硫 和芳 香 烃 、 六烷 值 高 达 ７ — Ｏ的新 型 液 态燃 料 嘲 十 ５８ 。 天然 气制 合成 油 （ａ ｑ ｉ ， Ｔ ） ｇ ｓｏ ｉｕｄ Ｇ Ｌ 是合成燃 料 中技 ｔｌ
甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比
甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比随着环保意识的增强，新能源汽车越来越受到人们的青睐。
其中，甲醇汽车燃料是一种备受关注的替代选项。
甲醇汽车燃料是一种可再生燃料，可以通过合成气、木材纤维等多种来源生产。
作为一种清洁的燃料，甲醇汽车燃料的消耗量与传统燃油不同，需要通过当量比和替代比进行计算。
当量比是指单位能量下甲醇和传统燃油的能量含量比。
当量比的计算公式为：当量比=燃料密度×能量含量/1.6。
其中，1.6是甲醇和传统燃油的密度比，能量含量则是指单位质量的甲醇和传统燃油所含能量的比较。
通过计算可得，甲醇的当量比大约是传统燃油的0.6-0.7倍，即使用同样的量甲醇燃料与传统燃油相比，能源输出会下降30%-40%。
替代比则是指使用甲醇燃料后与传统燃油相比所能行驶的里程数。
由于甲醇的能量输出较低，因此使用甲醇汽车燃料行驶一定距离所需要的燃料量要比传统燃油更多。
据统计数据，使用同样量的甲醇燃料与传统燃油相比，可以行驶70%至80%的里程。
即使用同样的甲醇燃料与传统燃油相比，行驶距离会减少20%-30%。
从当量比和替代比两个方面来看，甲醇汽车燃料的消耗量相对于传统燃油较高。
但是，作为一种清洁燃料，甲醇燃料有着明显的优势。
首先，甲醇燃料的燃烧产物主要以CO2和水蒸气为主，大大减少了有害气体的排放。
其次，甲醇的制造过程采用生物质作为原料进行生产，因此可以有效减少传统石油等非可再生资源的使用，保护环境。
此外，甲醇汽车燃料还具有较高的安全性。
因为甲醇具有水溶性，在燃烧过程中不会产生油雾燃爆的问题。
即使发生泄漏，甲醇也比较容易挥发，降低了安全风险。
总的来说，尽管当量比和替代比方面的消耗量比传统燃油高，但甲醇汽车燃料的优势在于其清洁环保、可再生、安全等特点。
因此，在未来，甲醇汽车燃料的使用前景依旧很广阔。
甲醇汽车燃料的使用前景如何？未来，甲醇汽车燃料将有哪些发展趋势？这是许多人所关心的问题。
首先，随着环保意识的增强，清洁燃料的需求将逐渐提高。
车用醚基燃料
车用醚基燃料全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：我们来看一下车用醚基燃料的主要特点。
醚基燃料主要包括二甲醚（DME）、甲基叔丁基醚（MTBE）和乙基叔丁基醚（ETBE）等多种类型。
二甲醚是一种无色、无味的气态液体，它燃烧时产生较少的尾气，对环境污染较小；甲基叔丁基醚和乙基叔丁基醚的燃烧特性也较好，是传统汽油的理想替代品。
醚基燃料的燃烧效率高，燃烧后不产生硫、铅等有害物质，对环境友好，是一种符合可持续发展理念的燃料。
车用醚基燃料的应用领域十分广泛。
醚基燃料不仅可以用于汽车的燃烧，还可以应用于柴油发动机、航空发动机等各种机动车辆中。
在欧洲和日本等国家，醚基燃料已经成为汽车行业的主流燃料之一，被广泛用于公共交通工具和货运车辆中。
随着我国节能减排政策的不断推进，车用醚基燃料有望在我国市场上获得更广泛的应用，为我国的交通运输行业注入新的动力。
车用醚基燃料的生产技术逐渐成熟。
醚基燃料可以通过煤炭、天然气、生物质等多种原料生产，生产成本低廉。
目前我国的醚基燃料生产技术已经取得了长足的进步，不断提高产能和质量，并且不断改进生产工艺，降低生产成本，使之更具竞争力。
未来，随着技术的不断升级，醚基燃料的生产将更加环保、高效，为我国能源结构的优化和升级做出更大的贡献。
第二篇示例：车用醚基燃料是一种新型的清洁能源汽车燃料，被认为是未来汽车燃料的发展方向之一。
它与传统的汽油、柴油相比，具有更高的燃烧效率、更低的排放污染和更绿色环保的特点。
醚基燃料是一种通过醚类化合物制造的燃料，其主要成分是环氧乙烷和其他醚类化合物。
它可以作为汽油、柴油的替代品，广泛应用于汽车、摩托车、船舶等交通工具的燃料中。
醚基燃料在燃烧过程中产生的污染物远远少于传统燃料，对环境的影响也更小，因此备受关注。
与传统燃料相比，车用醚基燃料有许多优势。
它的燃烧效率更高，能够更充分地释放能量，使汽车行驶更加顺畅。
车用醚基燃料的燃烧排放更为清洁，大大减少了有害气体的排放，有利于改善空气质量和减少环境污染。
二甲醚的的合成及其应用前景
学号:3510020031泰山医学院毕业设计（论文）题目：二甲醚的的合成及其应用前景院（部）系化工系所学专业应用化工技术年级、班级10级1班完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：班级：签名：年月日摘要二甲醚是一种重要的精细化工产品，因其良好的理化性质在化工和医药行业中一直被广泛用作甲基化剂、气雾剂、致冷剂和各种有机合成原料。
近年来国内外的研究发现它还具有优良的燃烧性能，可直接用作发动机燃料和民用燃料，被誉为“21世纪的清洁燃料”。
本论文将介绍二甲醚的性质，二甲醚的制备方法，二甲醚的应用及市场发展前景，国内二甲醚的生产及研究现状。
关键字：二甲醚；燃料；化工产品；制备方法AbstracTwo ether is an important fine chemical product, because of its physical and chemical properties in the chemical and pharmaceutical industries has been widely used as a methylating agent, aerosol, refrigerant and various organic synthesis of raw materials. In recent years, the domestic and foreign research found that it also has excellent combustion properties, can be directly used as engine fuel and civilian fuel, known as "the twenty-first Century clean fuel". This paper will introduce the properties of two ether, preparation method of two ether, application and market prospect of the two ether, present situation of production and research of the two ether.Keywords: two ether; fuel; chemical products; preparation method目录第一章二甲醚的性质 (1)1.1二甲醚的物理性质 (1)1.2二甲醚的化学性质 (1)第二章二甲醚的制备方法 (3)2.1两步法 (3)2.1.1 甲醇液相脱水法 (3)2.1.2 甲醇气相脱水法 (4)2.2合成气一步法 (5)2.2.1 一氧化碳和氢气合成二甲醚 (5)2.2.2 二氧化碳和氢气合成二甲醚 (6)第三章二甲醚的应用及市场发展前景 (7)3.1化工原料 (7)3.2化工产品 (7)3.3用作燃料 (8)3.3.1 民用燃料 (8)3.3.2 车用燃料 (8)3.4二甲醚的市场发展前景 (9)第四章国内二甲醚生产工艺的发展及研究现状 (10)4.1国内二甲醚的生产工艺的发展 (10)4.2国内二甲醚生产工艺的研究现状 (11)4.3国内二甲醚的主要生产厂家及产能 (11)第五章结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)二甲醚的性质第一章二甲醚的性质1.1 二甲醚的物理性质二甲醚（Dimethyl Ether，缩写为DME），又称甲醚，氧化甲。
国务院批准甲醇作为汽车替代性燃料
国务院批准甲醇作为汽车替代性燃料
佚名
【期刊名称】《吐哈油气》
【年(卷),期】2006(011)004
【摘要】《中国化工报》援引一位能源专家的话报导，中国国务院已批准甲醇为替代性汽车燃料，并开始起草关于在国内市场全面推广甲醇燃料的规定。
【总页数】1页(P392)
【正文语种】中文
【中图分类】U473.14
【相关文献】
1.发展煤基清洁能源,促进甲醇汽车应用——2009年中国车用替代燃料及新能源汽车发展论坛侧记 [J], 康淑云
2.煤基燃料甲醇适合我国国情的汽车主要替代燃料之一 [J], 牛丹峰
3.国务院研究发展替代能源会议作出重大决策：肯定甲醇燃料放开市场准入 [J],
4.直接甲醇燃料电池中甲醇替代燃料的研究进展 [J], 马德娜;袁青云;唐亚文;高颖;初园园;陆天虹
5.关于新世纪采用主体新能源的新汽车的思考——煤制甲醇、甲醇内燃机汽车、甲醇—氢燃料电池汽车 [J], 蒋一子
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2020-2021学年化学人教版必修第二册课件：研究与实践：了解车用能源
【迁移应用】 被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池,在汽车工业中有着长远的 发展前景。燃料电池汽车采用的燃料是装在特别的高压储罐中的液氢,“吃氢 排水”。如图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料 为疏松多孔的石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料 电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流。
2.替代燃料汽车阶段。使用替代车用汽油和柴油的汽车。这种替代燃料 汽车分为5种类型:燃气汽车、掺混燃料汽车、两用燃料汽车、双燃料汽车、 电动汽车。
3.燃料电池汽车阶段。将车载燃料电池所产生的电力用作动力的汽车。 燃料电池直接将化学能转化为电能而不经过热能这一中间环节,因而效率高。材料二汽车常见燃料燃 Nhomakorabea产物及热值
【思考提升】 1.根据材料二,如果使用内燃机汽车,你认为选择哪种燃料较好?为什么? 提示:氢气。氢气用作汽车燃料有三个优点:(1)氢气燃烧后的产物是水,不会 造成环境污染;(2)可循环使用:地球70 %被海洋覆盖,以水为原料制取氢气用 之不竭。(3)热值高:等质量氢气燃烧产生的能量远高于甲烷、辛烷、乙醇等 其他燃料。
1千克氢气、甲烷(CH4)、辛烷(C8H18)、乙醇(C2H5OH)完全燃烧放出热量分 别为142 500 kJ、55 643.74 kJ、46 100 kJ、30 200 kJ。
材料三 汽车发展史 1769年,法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车,其 能量转换方式为化学能(物质燃烧)→内能(蒸汽)→机械能(车轮运动);整个蒸 汽机装置既笨重又庞大,热效率难以提高,工作过程是不连续的,蒸汽的流量受 到限制,限制了功率的提高,燃料燃烧时对环境造成较大污染。
2.氢气用作汽车燃料存在哪些不足?最理想的制氢方法是什么? 提示:目前制造氢气的成本太高,且氢气不容易储存和运输,也是需要解决的难 题。寻找合适的光分解催化剂,利用太阳能分解水制氢气是最理想的制氢方法。
汽车节能原理第五章 代用燃料汽车
天然气加气站一般根据站区规模或附近是否有管线天
然气，可分为常规站、母站和子站。
常规站→常规站是建在有天然气管线能通过的地方，从 天然气管线直接取气，天然气经过脱硫、脱水等工艺， 进入压缩机进行压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售 气机给车辆加气。通常常规加气量在600-1000立方米 每小时之间。
母站→母站是建在临时天然气气管线通过的地方，从天 然气线管线直接取气，经过脱硫、脱水等工艺，进入压 缩机压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售气机给母站 的车辆加气，加量在2500-4000立方米每小时之间。
我国天然气资源也十分丰富。我国常规天然气资源量 为38万亿立方米，其中陆地为29.9万亿立方米。另外渤 海、东海和南海都有天然气资源。除了常规天然气资源， 我们还有丰富的非常规天然气资源，如煤层气和天然气 水合物等。
中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为： 渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达 木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。
天然气主要有以下几个用途：
（1） 天然气发电 （2）天然气化工工业 （3）城市燃气事业 （4）天然气汽车
按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：
压缩天然气（CNG）汽车 压缩天然气是指压缩到20.7— 24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。
液化天然气（LNG）汽车 液化天然气是指常压下、温度 为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。
2. 使用与维护注意事项
（l）汽车在以LPG为燃料时，储气罐上的手动关闭阀应完 全开启，否则会造成燃料供给不足。
（2）严禁用扳手或其它工具去操作储气罐上的手动关闭阀， 因为用工具开启或关闭可能对阀门产生永久性的损伤，这样 会造成紧急情况下阀门极难操作。
液化石油气、天然气、甲醇、乙醇、二甲醚五种车用燃料的对比分析
液化石油气、天然气、甲醇、乙醇、二甲醚五种车用燃料的对比分析前言我国是一个富煤、贫油、有气的国家,随着经济的飞速发展，国内石油供需矛盾日显突出，对进口的依存度逐年增加,2000年净进口7000万吨，2001年达到8000万吨，2003年净进口石油达到创记录的9779万吨，占我国能源需求总量的40%以上。
但是，我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为1145亿吨。
因此推广使用清洁替代燃料，作为石油资源的补充，对我国已具有非常重要的战略意义。
就针对车用燃料而言，目前国际国内车用清洁燃料主要有以下五种：液化石油气、天然气、甲醇汽油、乙醇汽油、二甲醚。
它们各有自己的特性和优劣式，但归根结底谁是现阶段发展的主题、谁是今后发展的趋势以及使用情况怎样、现有哪些企业在运作此类项目等等，这都是我们应该也是很有必要了解的。
下面就从燃料的基本介绍、优缺点、使用效果、发展情况、运作企业、经济分析六个方面加以阐述和分析：一、液化石油气液化石油气（Liquefied Petroleum Gas ，简称LPG）是以三个或四个碳原子的烃类（如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯）为主的混合物，常温常压下是无毒、无色、无味的气体，具有辛烷值高、抗爆性能好、热值高、储运压力低等优点，是一种性能优良的汽车代用燃料。
1、基本介绍液化石油气是一种干净高效的汽车燃料，它具有如下优点：①比汽油便宜；②国际国内丰富的储量；③丁烷和丙烷混合可以形成一定量的辛烷，使液化气有较好的抗爆性。
液化气还有许多操作优点：①几乎可以完全充分地燃烧；②和汽油车的尾气排放量相比，对环境污染小；③可满足各国的排放标准；④引擎部件的碳沉淀极小，因此液化气引擎运转更自如、寿命更长，比汽油机和柴油机需要更少的日常维修保养；⑤由于燃料是气态，寒冷天气更易启动；⑥专用天然气引擎或两用燃料汽油机等各种火花塞引擎都能以液化气为燃料；⑦液化气在注入引擎气缸前是气态并和空气混合，所以寒冷天气启动时，气缸壁的润滑薄膜不会被洗掉，发动机油不会出现稀释现象；液化气的缺点：①相对较高的更换费用；②若用一些低质的液化气，系统需要定期调试以维持恰当的混合状态，并易发生气阻现象；③极度寒冷天气下启动受到液化气混合中所需丁烷含量的限制（因为燃料中丁烷含量增加，原有压力下降，在摄氏零度时，丁烷就不能转变成气态，而液化气在气态状态下才能燃烧）；2、液化气汽车（LPGV）的优缺点液化气汽车的优点：①可以替代十分短缺的汽、柴油随着我国国民经济的飞速发展，汽车保有量急剧增长；同时，我国的石油产储量不足，因此大力发展液化石油气汽车是一条石油资源补充的可行之路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 醇类燃料
一 醇类燃料的理化性质 二 醇类燃料的特点
辛烷值高 蒸发潜热大 着火极限宽 热值低 腐蚀性大 易产生气阻 贮存和使用方便 排放污染低
三 醇类燃料的应用
掺醇燃烧 定义：指把甲醇或乙醇以不同比例掺入汽油中
掺醇汽油的优点 掺醇汽油的使用
1. 抗爆性好 2. 排放尾气中
Nox、 烃类 及CO的含量 低
天然气汽车技术
加气站技术 发动机技术 气瓶技术
第四节 液化石油气
一、液化石油气资源
油田
主要成分：丙烷 丁烷
直接做车用燃料
不含烯烃
石油炼厂
主要成分：丙烷 丙烯丁烷 丁烯
不能直接做车用燃料
含大量烯烃
二、液化石油气的主要物化特性
三、液化石油气的特点
1
抗爆性能强
2
排放污染小
火能量高
5 与空气的理论混合气热值低
机械法是把按比例配置 好的油、水、乳化液添 加剂进行搅拌、剪切、 混合、雾化，并使粒子 直径达到要求。
燃料+乳化添加剂 水
配比
预混
超声乳化
乳化燃料
超声波乳化燃料工艺流程
第三节 天然气
一、天然气资源
主要成分：甲烷，占80%-90% 其他成分：乙烷、丙烷、氢气 、氮气等 分类：气田气和油田气 预测：2010-2020年间，成为 第一能源
使用安全 性较好
作业
汽车石油代用能源应具备的条件， 你认为未来最有可能成为汽车石油主要 代用能源是什么，为何?
6
便于携带
四、液化石油气在汽车上 的使用
对车用液化石油气的技 术要求 液化石油气汽车类型
专用液化石油气汽车 液化石油气与汽油两用 燃料汽车 液化石油气与柴油双燃 料汽车
第五节 氢气
一、 氢气资源
H 2O 电解 H 2 O2
二、氢气的主要物化 特性
三、氢气的特点
1
着火界限宽
2
点火能量低
3 火焰传播速度高
发生气阻
纯醇燃烧 定义：指单纯燃烧甲醇或乙醇燃料
加大油泵供油量 调整供油系统
加装进气 预热装置
改善零部件的 抗腐蚀性能
发动机改动 之处
第二节 乳化燃料
➢ 定义：是指汽油和柴油等燃油和水相混合并经特殊处 理后形成的一种相对稳定的乳化液。
➢ 优点：
减少氮氧化合物的排放 有效地降低燃料的消耗
节约能源 降低污染
3.价格低
1. 低比例掺醇 汽油是比较 实用的醇类 能源利用形 式，易实现
2.要从根本上解 决能源紧缺问题 ，研究高比例掺 醇汽油
掺醇汽油的缺点
1.醇类燃料与汽油的 互溶性较差
2.掺醇汽油易出现 分层现象
3.掺醇汽油对发动机 的金属、橡胶和塑料 等材料具有一定腐蚀性 4.掺醇汽油的低温启 动性差高温时易
第三章 车用替代燃料
选择 标准
资源必须丰富 价格应比较便宜，便于大范围推广
能量密度大，热值高 毒性小，环境污染小 安全性好，易输送、贮存和使用 对内燃机的可靠性无不良影响
内容：
醇类燃料 乳化燃料 天然气 液化石油气
氢气
考核要求
了解：各类车用替代燃料在汽车上的应用情况 理解：车用替代燃料的选择标准及其研究意义 掌握：各种车用替代燃料的技术要求及其使用中存在
二、 天然气的主要物化 性质）
三、天然气的特点
着火极限宽 混合气热值低 火焰传播速度低
特点
点火能量高 抗爆燃性能好
密度小
排放污染小、携带性较差、 使发动机磨损减小
四、 天然气在汽车上的使用
存在形式
天然气在汽车 上的使用
压缩天然气（CNG） 液化天然气（LNG）
天然气汽车类型
压缩天然气汽车 液化天然气汽车
二、 燃料乳化的方法
为何要研究燃料 乳化的方法
乳化 添加剂
+ 适当的 配制方法
燃料乳化的常用方法
超声波法 机械混合法
乳化添加剂是一种具有乳化 作用的表面活性剂，其化学 结构由极性基和非极性基两 部分构成，极性基具有亲水 性质，非极性基具有亲油性 质。所以，在乳化添加剂的 作用下，油与水的混合相对 容易，并且可以保证乳化 液的稳定性。
4 理论混合气热值低
5
自燃温度高
6
燃烧排污低
7 发动机热效率提高
8 发动机磨损量减少
四、氢气在发动机上的使用
氢气单独作为内燃机燃料
氢与汽油混合作为燃料
五、氢气的贮存
金属氢化物
高压容器
液氢
六、氢气的安全性
自燃温度高 密度较小 质量轻
七、氢气使用存在的问题
在汽车上安全方便的贮存方法 大量生产廉价氢气的方法 氢气燃料的供给系统
一、乳化燃料节能降污的原理
节能降污 原理
微爆理论
由于水的存在使 燃料雾化蒸发过程 中产生了二次雾化 ，使混合气形成的 物理 准备过程准 备得更加充分
燃烧化学反应 动力学理论
H2O H OH 2C 2OH 2CO H 2 C 2OH CO2 H 2 2CO 2OH 2CO2 H 2 2H 2 2O2 2H 2O