1、山東交通學院畢業(yè)設計（論文）前 言乙醇屬于可再生能源，是由高粱、玉米薯類等經過發(fā)酵而制得。它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點，符合我國能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向，技術上成熟安全可靠，在我國完全適用，具有較好的經濟效益和社會效益。人類目前開發(fā)利用的主要能源為化石能源，包括石油、天然氣和煤碳三種。其中，為滿足經濟發(fā)展和生活水平提高對能源的需求，石油開采量增長迅速，居各種能源之首。然而石油資源有限，所以需要尋找一種再生能源來代替石油，由此發(fā)明了車用乙醇汽油。車用乙醇汽油是由變性燃料乙醇和無鉛汽油1：9體積比的混合物，變

2、性燃料乙醇質量 含量約為10%。加入10%的燃料乙醇后，汽油的辛烷值大約增加了3個單位，抗爆指數(shù) 大約增加了2個單位，汽油中的氧含量明顯增加，尾氣中的CO排放量減少30%左右，具有明顯的環(huán)保社會效益。同時，乙醇汽油在全國范圍推廣使用后，每年可節(jié)省汽油數(shù)百萬噸，山東省是農業(yè)大省，具有豐富的生產燃料乙醇所需的玉米資源，既解決了每年玉米的銷售和儲藏的問題，同時也節(jié)約了我國的石油資源。按15年前年的1300 億噸石油探明儲存量和32億噸年消費量計，全球石油資源僅可開采50年。中國是石油能源消費大國，2004年已成為僅次于美國的世界第二能源消費大國，而我國目前主要礦產資源的人均占有量不足世界平均水平的一

3、半，特別是石油天然氣資源，人均占有量僅為世界人均水平的11.2%和4.6%。中國十年前年加工原油1.5億噸，其中進口原油5200萬噸，進口已占中國石油能源的23%;2004年進口原油已經達到8900萬噸;2005年增長33.9%，全年原油進口首次突破100萬噸大關。到2008 年全年原油進口已經達到1.8100億噸。隨著國民經濟的持續(xù)快速發(fā)展，能源消耗快速增大，能源供需矛盾將日益突出，成為制約我國經濟發(fā)展的重要瓶頸。目前，汽車燃油占能源消耗的絕大部分，我國汽車產量每年以近18%的速度增長，這樣不僅加速了能源的消耗，而且造成了環(huán)境的進一步污染。同時闡述乙醇汽油在汽車中的應用的優(yōu)缺點及其使用意義。

4、 1 選題背景及研究意義1.1能源危機在20世紀50年代以后，由于石油危機的爆發(fā)，引發(fā)對世界經濟產生巨大影響，國際輿論開始關注世界“能源危機” 。石油資源的儲量不是無限的，易開采和利用儲量已經不多，剩余儲量開發(fā)難度變得更大，在一定程度上會失去繼續(xù)開采價值。能源消耗在世界上石油占主導地位的條件，如果能源消費結構不發(fā)生變化，將會引起能源危機。近年來，世界石油需求的增長，供需平衡偏緊，世界石油市場已經發(fā)出緊急信號，市場供需失衡，價格暴漲，這在國際社會引起廣泛關注。自2002年以來國際油價一直上漲的趨勢。2003年，國際石油市場上的西得克薩斯(WTI) 原油和布倫特(BRENT)原油現(xiàn)貨全年平均價格分

5、別是30.06美元和27.893美元/桶;2005年，WTI和BRENT原油現(xiàn)貨全年平均價格每桶40.42美元和3921美元，比上年分別上漲10.40美元和8.99美元，漲幅分別為34.3%和31.9%。2005年9月國際油價59美元/桶; 2007年1月國際油價69美元/桶;2007年1月國際油價77美元/桶;2007年12月國際油價98美元/桶;2008年6月國際油價達到最高，突破135美元/桶。全球石油供需，庫存，歐佩克政策，天氣，地緣政治和投機資金的趨勢可能導致油價上漲，供需平衡油狀態(tài)的內部因素是由于國際油價的上漲。 隨著汽車產業(yè)的快速發(fā)展，燃油供需矛盾將會更加突出。石油儲量在中國僅占

6、世界總量的2.2，但中國是美國的全球第二大石油消費國之后。自1992年中國成為凈進口國的石油。2003年，中國的原油進口量達到創(chuàng)紀錄的9000萬噸，比2003年上升32 ，為546萬桶石油日消費量。中國已經成為增長的全球石油需求的主要驅動力。預計到2040年中國的石油凈進口將達到每天1000萬桶，這意味著屆時我國所需原油將有80%以上來自深受國際政治、軍事、經濟影響的國際石油市場。由于國際石油市場的全球化和日益增加的石油交易的同時，石油短缺將影響其它地方的油價。所以，所有的石油消費國可能會面臨在石油行業(yè)價格的變化導致供應受到威脅，因此我們的國家必須采取開源節(jié)流，減少開支戰(zhàn)略，以解決能源安全的問

7、題來。一方面是節(jié)約能源，目前我國單位產品和單位GDP產值的能耗高，要比發(fā)達國家高25-90單位能耗，因此在我國具有巨大的潛力節(jié)能。在另一方面，開發(fā)新能源的可再生和清潔，能夠節(jié)能減排，這直接關系到中國的經濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。如果在節(jié)能和新能源開發(fā)這兩個方面中國能夠走在了其他國家的前面，那么在未來的國際競爭中將處于優(yōu)勢地位。作為一個負責任的大國，中國正在積極推進能源多元化，鼓勵替代能源的開發(fā)，推廣使用清潔能源，加大國內石油勘探和開采，保持適度增長，原油進口。1.2 環(huán)境污染隨著改革開放的不斷深入，中國的道路車輛和非道路機動車輛行業(yè)得到了快速發(fā)展，形成數(shù)量巨大、種類繁多的汽車產業(yè)。主要型號包括汽油

8、車、柴油車、摩托車，通用小型發(fā)動機（ 200種）和清潔燃料汽車。中國的汽車生產和消費呈井噴式增長，中國已成為世界第三大汽車生產，汽車產業(yè)越來越成為國民經濟的支柱產業(yè)，2004年汽車行業(yè)國內生產總值的1.6 ，到2010年，將達到22.5。由于汽車產業(yè)的迅速發(fā)展，摩托車、農用車和一般小型非道路發(fā)動機也得到了快速發(fā)展。到2008年10月底，私家車保有量16599.44萬輛。其中，汽車6321.21 萬輛，摩托車8906.71萬輛，掛車10.06萬輛，上道路行駛的拖拉機1364.39萬輛，其他汽車1.99萬輛。 在享受汽車的便利的同時，汽車尾氣排放造成的生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，已成為人們的“隱形殺手”。汽

9、車排放的污染物包括一氧化碳，碳氫化合物，氮氧化物和顆粒物，包括HC 、NO x，這些會加劇酸雨，霧的發(fā)生，同時森林資源會被破壞，農業(yè)減產，而且還增加了可能性光化學煙霧污染事故。此外，通過對汽車尾氣的生物學實驗表明，汽車尾氣包含間接的致癌基因突變，還含有直接的致癌基因突變，容易引起肺部和染色體損傷。汽車尾氣還可以使肺癌、支氣管炎、哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病和膀胱癌的疾病發(fā)病率顯著增加。據(jù)國家環(huán)保總局預測，2006年，中國汽車排放空氣污染在城市中的平均比例達到了污染的79，汽車污染已日益成為城市大氣環(huán)境的主要污染源。目前，城市的空氣污染從煤煙型污染變成無煤煙和汽車混合型污染，一些大城市已經清楚地表明光化學

10、煙霧（汽車尾氣型） ，空氣污染的類型。與國外相比，中國的汽車污染有三個特點：污染排放，國家環(huán)保總局污染控制部門的統(tǒng)計結果顯示，2005年全國汽車碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物的排放量已經達到841.1、3641.8和551.3萬噸，污染物排放份額高。在2005年通過監(jiān)測北京市為例，氣體污染物中Co總量的91%、HC的52%、NO x的64%和可吸入顆粒物的24.1%由汽車排放所致;排放量高，為美國排放因子的8.21倍。按目前排放水平測算，到2011年后CO排放量會增加將近兩倍多;NO x也將增加近兩倍，因此城市汽車污染綜合分擔率將上升到79%。1.3燃料技術的進步汽車主要燃料是汽油和柴油，并在

11、未來一段時間內，他們仍然將是主要的能源。然而，隨著石油供需日益緊張，汽車產業(yè)開始尋找替代能源。目前，在汽車上使用替代燃料的比較常見的有：生物柴油、壓縮天然氣、氫氣、酒精燃料混合物等。生物柴油是一種生物質能，以動物和植物油和脂肪為原料的可再生的綠色能源，脂肪酸甲基酯為主要成分，目前主要原材料包括的形式：大豆和油菜籽油作物，油手掌和黃連木油樹的果實，工程微藻油水生植物和動物脂肪，廢棄食用油等。目前中國在用于生產生物柴油的研究已取得階段性成果，這進一步研究和發(fā)展無疑有助于我們的生物柴油。壓縮天然氣是穩(wěn)定的化學性能，可燃成分的價值高，辛烷值高，抗爆性好，高燃點溫度，有利于稀釋燃燒技術。同時壓縮天然氣在

12、汽車上與空氣混合時同為氣態(tài)，與汽油、柴油相比，混合氣更均勻，燃燒也更完全。因此，使用天然氣燃料與蒸汽相比，汽車、柴油的排氣污染顯著降低，尾氣HC減少90，CO減少80，但在富氧條件下，壓縮天然氣燃燒，NO x是難以去除。而且壓縮天然氣是一種非可再生能源，燃氫發(fā)動機可在空氣過量系數(shù)較大的范圍內穩(wěn)定燃燒，點火能量低，不到汽油的1/10，火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜌淙剂峡欤蜏叵乱讍印Ｅc此同時，工業(yè)氫的制備和貯存的問題有待進一步解決，替代燃料汽車只在實驗階段。酒精燃料，包括甲醇和乙醇。甲醇具有高辛烷值，低發(fā)熱量，低污染和無廢氣等特點。甲醇燃燒完全，可降低2050HC的排放，設計先進的可減少90的微粒物質和NO

13、。排放量也很低。但酒精是從天然氣，石油和煤炭中提取的，而其中一半以上的天然氣，其生產過程是從一種狀態(tài)到另一種能量狀態(tài)的轉換，能量利用率低;甲醇有毒，有腐蝕性。燃料乙醇是目前最廣泛應用的汽車替代燃料。2 國內外乙醇汽油的發(fā)展應用情況2.1乙醇汽油在國內外發(fā)展概述 受世界石油資源、環(huán)保和氣候變化的影響，在20世紀80年代以來，可開發(fā)和利用的可再生能源以其降低石油等一次性能源的消耗以及有效控制環(huán)境污染已受到越來越更多的關注。進入新世紀，美國，巴西等國家開始利用玉米和甘蔗的生物質資源進行大規(guī)模生產燃料乙醇。對于它的原料需求不斷增加，玉米庫存下降，價格上升，燃料乙醇產業(yè)與人爭糧的矛盾出現(xiàn)。中國在2007

14、年也出現(xiàn)市場玉米價格上漲反季節(jié)現(xiàn)象，并造成畜牧業(yè)等相關產業(yè)的連鎖反應。與此同時，還壓在燃料乙醇產業(yè)在全球化的浪潮中。從玉米收獲季節(jié)開始，墨西哥、美國、德國多次發(fā)生大規(guī)模抗議示威玉米價格。因為中國的有限的自然資源是有限的，生物燃料乙醇的發(fā)展是受糧食安全和非玉米生產成本高企的雙重壓力。因此，需了解燃料乙醇，對糧食安全和中國乙醇行業(yè)發(fā)展有一定的參考意義。目前，燃料乙醇行業(yè)發(fā)展迅速，但發(fā)展并不均衡。巴西、美國利率二十世紀80年代中期之前，大力推廣燃料乙醇的發(fā)展，加拿大，法國，西班牙，等國家也紛紛效仿，也形成大規(guī)模生產。1998年，美國燃料乙醇消費量約為460萬噸， 2006年達到570萬噸。在2008

15、年初，美國政府提出了要建立戰(zhàn)略乙醇儲備并打算在10年內利用乙醇降低20%的汽油消耗的目標。巴西2005年乙醇消費量約為960萬噸，2007年占汽油消費量的44。在巴西91的乙醇都作為燃料。根據(jù)2007年全球能源網的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，隨著乙醇生產的增加，巴西一直通過管道，鐵路和水路運輸各種方式出口到國外，如遠銷韓國，歐洲，亞洲等地。隨著石油價格居高不下，巴西乙醇的出口變得越來越多。 2006年出口25.3億，預計到2011年這一數(shù)字將擴大到85億.印度是全球第二大糖生產國（巴西是世界上第一個食糖生產國） ，2003年開始了生物燃料的發(fā)展，2004年印度政府要求參雜5的乙醇的混合燃料。德國，法國，英國，泰

16、國，日本及其他亞太區(qū)國家都進行了燃料乙醇的研究和開發(fā)。然而，許多農業(yè)資源國如加拿大，荷蘭，德國，泰國，緬甸和其他國家的政府都制定計劃對乙醇汽油會良性發(fā)展，不會像美國、巴西乙醇生產和開發(fā)一直是一個政策博弈。2.2 美國乙醇汽油的發(fā)展應用情況 2002年生產了576萬噸的燃料乙醇。未來十年，美國的燃料乙醇將增加3倍，大大提高國民經濟、農業(yè)貿易和生活水平。在未來5年可賺取60億的利潤，為5萬人提供就業(yè)，農業(yè)收入增加130億美元。2.2.1美國燃料乙醇產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀美國發(fā)展燃料乙醇的最初目的是為了國家的能源安全，后來更多是出于環(huán)境保護的考慮。 1992-2002年，燃料乙醇的生產基本上是在不斷增加，自

17、2002年以來以20的年增長率，保持每年10的速度增長。乙醇產能從1985 年的每年不到7.47 億L 增長到2006 年的150.5億。特別是自2001年以來，燃料乙醇產量增幅加快，2005 年產量比 2002 年增加了兩倍。截至2002年，20個州已建成73工廠，633萬/年的生產能力，其中，15個廠是近兩年來新建的，34套設備正在擴大。 美國大力發(fā)展燃料乙醇有以下幾點原因：一是國際原油價格創(chuàng)下20年新高，2006 年原油的平均價格每桶超過了52 美元，2008年價格達到了新高。為了減少國際石油市場的依賴，提升國家能源安全，提高能源自主能力，促進能源多元化，美國政府采取不同措施鼓勵生產燃料

18、乙醇。二是很多煉油廠用乙醇來替代“助燃劑”作為添加劑，乙醇和“促進劑”可以幫助燃燒充分，但乙醇可以減少污染物的排放。三是2006 年美國能源法規(guī)定使用的燃料至少添加一定比例的可再生燃料，預計從2007-2013年，燃料乙醇產量將從152.1 億增長到283.773 億。四是政府的稅收補貼的乙醇行業(yè)。五是乙醇工廠的建立和生產會帶來新的就業(yè)機會，促進國民經濟的增長，也將帶動農業(yè)、農民和農村的發(fā)展。總之，政府對燃料乙醇政策的支持導致生產燃料乙醇具有可觀的利潤，這是燃料乙醇的全球發(fā)展的根本原因。 2.2.2美國乙醇行業(yè)的發(fā)展?jié)摿?美國燃料乙醇95是玉米燃料乙醇，2006年燃料乙醇占玉米總供給量的12，

19、去除庫存因素，25用于生產乙醇。專家預測，至2013年乙醇生產將消耗玉米總供應的22。2005年，美國發(fā)展燃料乙醇生產能力達到282.775億L目標（ 2006年，燃料乙醇產量約為152.3億升）的燃料乙醇的快速發(fā)展帶來了對玉米的需求快速增長，但美國玉米產量在過去的兩年中創(chuàng)建兩個記錄。2005年，美國玉米產量首次突破4000億噸，達到4388噸。 2005年是4044億噸，在滿足各類需求后，年底庫存高達820億噸，自90年代二十世紀的最高值。其主要原因是美國玉米生產技術的不斷提高，就有越來越高的玉米產量。隨著燃料乙醇產業(yè)的巨大需求，在過去的5年玉米播種面積呈上升趨勢。玉米種植面積從3036萬增

20、長到3245萬公頃。美國玉米生產者協(xié)會預測，從2006年起，玉米種植面積將按照5 的速度增長。在新興成長的單位產量和種植面積，美國玉米產量也表現(xiàn)出了較高的增長速度。一般來說，美國玉米供應在上升，而生產技術和升級空間播種面積還是蠻大的，玉米供應也有很大的發(fā)展空間，設備正在擴大。2.3 巴西乙醇汽油的發(fā)展應用情況 2.3.1巴西乙醇汽油發(fā)展現(xiàn)狀上世紀七八十年代，兩次世界石油危機沉重打擊了能源依賴進口的巴西經濟。無奈之下，當時的巴西政府決定大力發(fā)展替代能源。在巴西街頭，隨處可見加油站大大的牌子上面分別標明了汽油和乙醇汽油的價格，兩者一般相差0.60.9雷亞爾/升。巴西生物能源利用由來已久，其在生物能

21、源開發(fā)和利用方面一直居于世界領先地位。作為一種可持續(xù)的清潔能源，生物能源有效彌補了巴西傳統(tǒng)能源的不足。1975年，巴西啟動乙醇燃料發(fā)展計劃，政府通過補貼、設置配額、統(tǒng)購乙醇燃料、調整價格及行政干預等手段，鼓勵民眾使用乙醇燃料，并幫助企業(yè)從世界銀行等國際金融機構獲取貸款。巴西政府還要求在人口超過1500人的城鎮(zhèn)中，加油站必須安裝乙醇加油泵。當然，在巴西汽油中添加乙醇燃料的比例也以法律形式確定。在政府的扶持下，巴西石油公司、圣保羅州蔗糖技術中心等機構一直在開展致力于提高乙醇生產效率的項目，包括研究各種甘蔗的基因及萃取技術。上世紀80年代中期，乙醇燃料應用在巴西達到一個高峰，當時巴西每年生產的80萬

22、輛汽車中，3/4以上裝用的是乙醇燃料發(fā)動機。2.3.2巴西乙醇汽油的發(fā)展?jié)摿Χ畬嶋H80年代，石油價格波動十分劇烈，乙醇燃料的經濟性一度受到質疑，但自2002年以來，隨著石油價格的逐步走高，乙醇燃料的發(fā)展獲得了最好時機。2003年，大眾汽車(巴西)公司推出首款“靈活燃料”（可同時使用乙醇燃料和汽油）汽車，大獲成功。此后，包括通用和福特在內的其他汽車生產商也如法炮制。政策方面，巴西政府規(guī)定購買“靈活燃料”汽車可以減稅，以充抵“靈活燃料”汽車因安裝用于識別乙醇和汽油配比裝置而增加的成本。目前，巴西國內銷售的新車一半以上是“靈活燃料”汽車。在可制乙醇燃料的農產品中，巴西與美國和中國不同，目前主要使用

23、蔗糖制造乙醇。這一方面是因為巴西生產蔗糖，更主要的是蔗糖是轉化生物能源效率最高的農產品。但是，近年來特別是2007年以來，隨著全球糖價的不斷走高，蔗糖乙醇價格也在不斷攀升，目前已從原來只有汽油價格的一半上升到2/3甚至更高水平。再加上乙醇汽油在動力方面遜于汽油，進入2010年，很多巴西人已開始重新使用汽油作為主要燃料。由此可見，與人爭糧，爭經濟作物制造乙醇的做法不是長久之計，也許只有利用原本廢棄的纖維素制造乙醇才是真正的發(fā)展趨勢。2.4中國乙醇汽油的應用情況2.4.1中國乙醇汽油的發(fā)展歷程燃料乙醇作為車用燃料的替代品在我國歷史上曾有所應用。20世紀60年代，由于備戰(zhàn)和石油短缺，一度也在部分地區(qū)

24、作為汽油的替代品使用，但由政府組織研究開發(fā)推廣應用是在20實際末期。中國是原油生產大國，同時又是原油資源短缺的大國。2004年，中國進口原油11731萬噸，進口量還會逐年增加。隨著國內汽車保有量的增長，汽車尾氣對環(huán)境的污染也不容忽視，應當采取措施。中國是一個農業(yè)大國，為了提高糧食等農作物的轉化，促進農業(yè)生產、消費的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展，從中國的國情出發(fā)，適度推廣使用車用乙醇汽油是十分必要的。按照國務院的要求，原國家計委、國家經貿委等部門組成了車用乙醇汽油推廣工作領導小組，國家計劃、經貿、財政、公安、工商、稅務、技術監(jiān)督、環(huán)保等八部委和中石化、中石油兩大公司分工合作，攜手聯(lián)動，推動車用乙醇汽油在

25、我國的研究開發(fā)應用工作。2.4.2中國乙醇汽油政策和發(fā)展規(guī)劃根據(jù)國家經貿委的要求，從2000年9月，中國石化股份公司組織石油化工科學研究院對車用乙醇汽油的調和特性及在汽車上使用的適用配方、車用乙醇汽油的分水特性及儲存性能、車用乙醇汽油與材料的相容性、車用乙醇汽油的腐蝕性及腐蝕抑止劑的研發(fā)、車用乙醇汽油的動力性、車用乙醇汽油對汽車尾氣排放的影響等開展了一系列的研究工作。在此基礎上，國家質量技術監(jiān)督局制定了GB183502001變性燃料乙醇、GB183512001車用乙醇汽油國家標準以及相關的一系列規(guī)范標準。從2002年6月至2003年6月，國家組織河南省鄭州、洛陽和南陽三市以及黑龍江省哈爾濱和肇

26、車兩市進行為期一年的車用乙醇汽油的使用試點。通過五個城市的使用試點，為車用乙醇汽油的擴大試點在政策法規(guī)、組織管理、生產供應、市場銷售以及技術服務等方面取得了寶貴經驗，形成了車用乙醇汽油生產、儲存、銷售及使用的成套技術措施和管理辦法。為了進行車用乙醇汽油的擴大試點，2004年2月10號國家發(fā)改委等八部委聯(lián)合下發(fā)了車用乙醇汽油擴大試點方案和車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則。按照八部委下發(fā)的方案和細則的要求，車用乙醇汽油擴大試點的范圍包括河南、安徽、黑龍江、吉林、遼寧五省全省范圍，以及湖北九個地市、山東七個地市、河北六個地市、江蘇五個地市；到2005年底，在這些地區(qū)原來銷售的各種牌號的車用無鉛汽油都

27、要改成相應牌號的車用乙醇汽油。目前，河南和東北三省已全面推廣使用。安徽省于2005年4月在全省推廣使用乙醇汽油。然后陸續(xù)在湖北、山東、河北、江蘇等地區(qū)推廣使用。3 乙醇汽油的性質及其使用意義3.1乙醇汽油簡介乙醇屬于可再生能源，是由高粱、玉米薯類等經過發(fā)酵而制得。它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是當前世界上可再生能源的發(fā)展重點，符合我國能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向，技術上成熟安全可靠，在我國完全適用，具有較好的經濟效益和社會效益。乙醇汽油是一種混合物而不是新型化合物。在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣對空氣的污染，還

28、可促進農業(yè)的生產。3.2乙醇的生產方法工業(yè)上有兩種方法，一種是以硫酸為吸收劑的間接水合法；另一種是乙烯催化直接水合法。 間接水合法 也稱硫酸酯法，反應分兩步進行。首先，將乙烯在一定溫度、壓力條件下通入濃硫酸中，生成硫酸酯，再將硫酸酯在水解塔中加熱水解而得乙醇，同時有副產物乙醚生成。間接水合法可用低純度的乙醇作原料、反應條件較溫和，乙烯轉化率高，但設備腐蝕嚴重，生產流程長，已為直接水合法取代。 直接水合法 在一定條件下，乙烯通過固體酸催化劑直接與水反應生成乙醇：CH2=CH2H2O=CH3CH2OH3.3 車用乙醇的優(yōu)點和缺點3.3.1乙醇的主要優(yōu)點:(1)減少排放 車用乙醇汽油含氧量達35%,

29、使燃料燃燒更加充分,據(jù)國家汽車研究中心所作的發(fā)動機臺架試驗和行車試驗結果表明,使用車用乙醇汽油,在不進行發(fā)動機改造的前提下,動力性能基本不變,尾氣排放的CO和HC化合物平均減少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放.(2)動力性好 乙醇辛烷值高(RON為111)可采用高壓縮比提高發(fā)動機的熱效率和動力性.加上其蒸發(fā)潛熱大,可提高發(fā)動機的進氣量,從而提高發(fā)動機的動力性.(3)積炭減少 因車用乙醇汽車的燃燒特性,能有效的消除火花塞,燃燒室,氣門,排氣管消聲器部位積炭的形成,避免了因積炭形成而引起的故障,延長部件使用壽命.(4)使用方便 乙醇常溫下為液體,操作容易,儲運使用方便,與傳統(tǒng)發(fā)動機技術

30、有繼承性,特別是使用乙醇汽油混合燃料時,.發(fā)動機結構變化不大.(5)資源豐富 我國生產乙醇的主要原料含有糖作物,含淀粉作物以及纖維類燃料,這些都是可再生資源且來源豐富,因而使用乙醇燃料可減少車輛對石油資源的依賴,有利于我國能源安全.3.3.2乙醇的主要缺點:(1)蒸發(fā)潛力大 乙醇的蒸發(fā)潛熱是汽油2倍多,蒸發(fā)潛熱大會使乙醇類燃料低溫啟動和低溫運行性能惡化,如果發(fā)動機不加裝進氣預熱系統(tǒng),燃燒全醇燃料時汽車難以起動,但在汽油中混合低比例的醇,由燃燒室壁供給液體乙醇以蒸發(fā)熱,蒸發(fā)潛熱大這一特點可成為提高發(fā)動機熱效率和冷卻發(fā)動機的有利因素.(2)熱值低 乙醇的熱值只有汽油的61%,要行使同樣里程,所需燃

31、料容積要大,乙醇盡管熱值較汽油小得多,但由于含氧量較高,其理論混合氣熱值與汽油接近,因此,乙醇可以作為汽油機燃料使用,而且其動力性可以接近使用汽油的發(fā)動機.(3)易產生氣阻 乙醇的沸點只有78.C%,在發(fā)動機正常工作溫度下,很容易產生氣阻,使燃料供給量降低甚至中斷供油,(4)腐蝕金屬 乙醇在燃燒過程中,會產生乙酸,對汽車金屬特別銅有腐蝕作用,有試驗表明,在汽油中乙醇含量在10%以下時,對金屬基本沒有腐蝕,但乙醇超過15%時,則必須添加有較的腐蝕抑制劑.(5)與材料適應性差 乙醇是一種優(yōu)良的溶劑,易對汽車密封橡膠及其它合成非金屬材料產生一定的輕微腐蝕,容漲,軟化或龜裂作用.(6)易分層 乙醇易于

32、吸水,車用乙醇汽油的含水量超過標準指標后,容易發(fā)生液相分離,影響使用.車用乙醇汽油的儲運周期只有45天,因此必須改造,建設專供車用乙醇汽油使用的儲油罐,槽車,調和與加油設施. 3.4乙醇汽油的使用意義新型的動力燃料可以作為自然有限的能源的有效的補充。可以有效地緩解因能源的緊張的局面。同時又增加了能源的新品種、綠色、環(huán)保經濟實用。可以再生3.4.1乙醇汽油可節(jié)約石油能源國家推廣乙醇汽油是從環(huán)境保護、節(jié)省能源和維護農民利益三個角度來考慮的。具體來說： 首先，乙醇汽油增加了汽油的氧含量（由2.7%增加到3.5%），可有效降低尾氣中有毒物質的排放量，環(huán)保效益明顯。其次，乙醇汽油節(jié)省能源是從國家能源供應

33、安全角度考慮的。2006年國內成品油消耗量1.8億噸，加工原油3億噸，而國內原油產量僅1.6億噸，也就是說，國內原油進口量占到46%。這是個很嚴峻的現(xiàn)實，國際上通常認為40%是個警戒線，而我們國家從2005年就超過了這個警戒線了，長此下去，是無法保證國內能源供應安全的，況且，這些進口原油多數(shù)都需要經過馬六甲海峽運輸通道，非常容易受制于美國人，一旦出現(xiàn)緊急狀況，國內能源供應就會出現(xiàn)嚴重危機。國家推廣乙醇汽油可以一定程度上減少原油進口量，減少對國外原油的依賴程度，是確保國內能源供應安全的好辦法。比方說，國內1.8億噸成品油消費量，汽油約占1/3，如果都推廣了乙醇汽油，則可以替代汽油600萬噸，相當

34、于少進口3000萬噸的原油，這是很好的。3.4.2可確保我國農業(yè)發(fā)展推廣乙醇汽油還是為了維護農民利益。國內8億農民，農民的利益是國家政權穩(wěn)定的根本，作為農業(yè)大國，從前是這樣，現(xiàn)在是這樣，將來也是這樣。要知道國內現(xiàn)在的農業(yè)農產成是根本無法和國外發(fā)達國家的農產品競爭的，國內大豆成本是逐年上升的，而人家米國是逐年下降的，現(xiàn)在大概國內是人家米國的兩倍多，這既是科技水平的原因，也是國內分包到戶小農業(yè)無法競爭機械化農業(yè)的原因。這是無爭的事實，沒辦法改變的。而且國內農民收入低，一旦國外農產品沖擊國內市場，國內農民種糧賣不出去，那國家還不亂了嗎？所以國內現(xiàn)在執(zhí)行的仍然是確保農糧的收購，但收購來的糧食儲存也是要

35、很高成本的。而玉米又不是什么高檔食品，所以與其放在糧倉里損失掉，拿來做乙醇，從而頂替汽油，就是一個很好的出路了。所以目前國家提出用陳化糧做乙醇，如果國家收購玉米是長期的不限制的，那農民種糧積極性就得到了保護，也就維護了農民的利益4 乙醇汽油和普通汽油4.1乙醇汽油與普通汽油的概述乙醇汽油是添加了乙醇的汽油，其添加量不同國家各不相同，汽油標號前加字母E以與普通汽油區(qū)分，如普通汽油93#，乙醇汽油93號標注為E93#,國際上通常用E10，標識10%含量乙醇的乙醇汽油，E20，E85等分別標識20%85%乙醇含量的乙醇汽油。按照我國2001年發(fā)布的標準，車用乙醇汽油是用90%的組分汽油與10%的乙醇

36、調和而成的。乙醇可全溶于水，并且其分子組成中含氧37%，而汽油不溶于水且不含氧。這些性能差別使其作為發(fā)動機燃料時會產生各種不同操作需求和不同的性能特征，但在汽油和乙醇汽油之間存在的性能差別卻很小，因為乙醇汽油中只含10%的乙醇。4.2乙醇汽油與普通汽油的互溶性問題燃料乙醇具有極強的極性，與汽油的互溶性受乙醇與汽油的混合比例、助溶劑的品種和加入量、混合溫度等因素影響。當乙醇含量很低時或很高時，乙醇與汽油可以不借助于助溶劑實現(xiàn)互融，但在很大比例范圍內二者不能互溶，必須借助助溶劑。常用助溶劑有甲基叔丁基醚、叔丁醇、異丁醇、正丁醇等。同時，很合溫度越高，乙醇與汽油互溶性越好。4.3乙醇汽油親水性問題普

37、通汽油不溶于水，在汽車發(fā)動機的運行過程中，比較穩(wěn)定，燃燒充分，可以保證發(fā)動機的運行穩(wěn)定。乙醇汽油配有一定量的變性燃料乙醇，而乙醇是親水性液體，易與水互溶，汽油則可以與水分離，是水分沉積在油箱底部，使燃料加速氧化變質。因此車輛在首次使用乙醇汽油時，應對油箱內的沉淀積水予以清除，以防止乙醇汽油與油箱底部可能存在的沉淀積水互溶，使油中水分超標，易造成燃燒過程中可燃氣不均勻，造成燃燒不充分或者爆燃，影響發(fā)動機的正常工作。4.4油箱容量問題乙醇汽油熱值低，相同容量的乙醇汽油比普通汽油所能行駛的里程短，這對汽車油箱來說是一個極大的考驗，但是，這樣對小排量汽車來說，問題并不算大，因此，發(fā)展乙醇汽油，從另一方面來說，能夠促進小排量汽車的發(fā)展。結 論