关于柴油车改装甲醇论证报告

关于柴油车改装甲醇论证报告一、概论甲醇是一种物理化学性质与汽油近似的有机燃料。可以由天然气、煤、生物原料等生产制得。甲醇燃料热效率高、适应性好、清洁安全，可以满足现行发动机的动力及使用要求，便于输配和推广应用。发展车用甲醇燃料，可以从灵活燃料向甲醇体系燃料电池汽车过度，走符合我国能源特色的汽车工业道路。燃料甲醇不但可以代替石油作为车用燃料还可以转化丙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃等化工原料，代替石油化工。煤制燃料甲醇（二甲醚）成本低、经济性好。用高硫煤、焦炉气转化燃料甲醇，可实现资源的优化利用。我国煤炭资源丰富，利用国内优势资源发展煤制甲醇（二甲醚）燃料，可以节约和替代石油燃料，减少汽车尾气排放，降低大气环境污染，有利于实现社会经济的谐调发展。在石油日趋短缺，环境严重污染，高油价给我国正常的生产和生活秩序带来严重影响的形势下，发展煤制甲醇（二甲醚）燃料可以产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。车用甲醇燃料是在成品汽油〈组分油〉、柴油中添加一部分燃料甲醇，使用先进工艺调配而成的新型清洁燃料。二、甲醇的性质特点甲醇之所以能够作为汽车燃料，主要是由甲醇本身的性质特点所决定。（1）抗爆性好：甲醇的辛烷值大，马达法辛烷值（MON）为106，研究法辛烷值（RON）为112，远高于普通汽油。甲醇与汽油混溶后辛烷值比同标号汽油提高3～5个单位，可以提高汽车发动机的压缩比，起到抗爆剂的作用，防止汽油机出现爆震现象。（2）理论混合气热效率高：甲醇的热值为19.9MJ／kg，汽油热值为43.50MJ／kg，但甲醇理论混合气的热效率却与汽油相当，这是甲醇能够成为汽车燃料的主要条件。许多赛车使用甲醇燃料，就是因为其热效率很高。（3）排放物安全：甲醇是一种毒性有机化合物，可经呼吸道、消化道和皮肤接触方式进入人体，破坏人的神经和视觉系统。作为燃料，甲醇发生火灾的可能性比汽油小，且火灾后造成的危害也比汽油轻。低浓度时，甲醇的毒性要小于汽油。（4）着火极限宽：汽油和甲醇的着火极限分别是1.4％～7.6％和6.7％～36.0％，甲醇燃料能够在较宽的混合气浓度范围内工作。三、甲醇作为柴油机代用燃料的优势1.甲醇分子质量小、分子结构简单,甲醇含氧量达50%,化学当量比柴油低,C/H原子比较小,其着火极限较柴油着火极限宽,所以其燃烧速度快,有利于降低碳烟排放。2.甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料-空气混合气形成较快,且比较均匀,有利于完全燃烧;后者可保证发动机在低温下工作。3.甲醇的热值虽然约为柴油的46%,但是在理论空燃比下,单位质量的甲醇-空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。4.甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时,会降低进气温度,从而提高充气系数,在一定程度上可改善发动机的燃烧,提高热效率[7-8],降低进气温度也可以抑制NOx和碳烟的形成[9]。5.甲醇最小着火能量较低,燃烧时火焰的传播速度较快,这些均对燃烧十分有利。四、甲醇作为柴油机代用燃料不利因素1.甲醇的十六烷值仅为3左右,比柴油低得多,其自燃温度却高达470℃,比柴油的200～220℃高得多,因此甲醇既难以压燃,也不易被点燃,自发着火的能力比较差。2.甲醇的气化潜热大,理论气化温度为-122℃,高气化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工作过程会产生不利的影响。3.甲醇的热值低,不到柴油的1/2,为了保证功率输出,必须增加循环燃料供给量,加大供油系统负担。因此,在对原发动机未进行任何改造的情况下,必须提高甲醇的热值，而且在甲醇的添加量上有一定的范围，一般不能将甲醇直接应用。4.甲醇的黏度低,直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时,会造成系统磨损,甚至卡死等故障,从而影响发动机的可靠性和耐久性。此外甲醇还对有色金属、胶件等具有强烈的腐蚀作用。5.由于甲醇中含有羟基(—OH),是极性物质,所以甲醇和柴油混合比较困难。不论是依靠压力混合,还是加入一定量的助溶剂,都不能保证甲醇和柴油的均匀混合。混合燃料易分层,稳定性较差。6.甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、醛、酮等非常规排放物,特别是醛类的排放量会大大高出常规发动机,这些物质对人类和环境构成了威胁,很容易带来二次污染。五、社会和市场需求我国是发展中大国，20余年来，我国经济持续快速增长。20世纪后20年，我国用能源消费翻一番支持了国内生产总值翻两番。预计从“十一五”到2020年的15年内，我国经济还将以较快速度增长。我国目前石油产量为1.65亿吨。2004年消费2.7亿吨，进口超过1亿吨。据有关部门信息，我国石油剩余可开采数量约23.8亿吨，后备资源严重不足。按目前产量14年后将出现石油枯竭局面。去年以来，我国经济发展与石油短缺的矛盾已十分突出，在国际市场高油价下，还被迫大量进口石油。给社会正常的生产和生活秩序带来了很大的影响，引发和加剧了一定的社会问题。为了保证我国社会经济可持续发展，保证发动机燃料的供应安全，发展石油的替代能源已成为一项紧迫的战略举措。我国煤炭资源比较丰富，可采储量约有7000亿吨标准煤，按2020年前全国能源总需求量预测，还可以利用150年。在山西等煤炭省份，结合环境治理和产业结构调整，发展煤制醇醚燃料为主要内容的煤化工产业，在实现煤炭资源优化利用的同时，可以获得巨大的经济效益、社会效益和生态效益。六、甲醇燃料发展的状况分析1、产能、产量、表观消费量均大幅增长，但市场价格受到抑制“十一五”期间，我国甲醇产能、产量有很大增长。到2010年底，我国甲醇行业共有企业291家，产能达到3840万吨，比“十一五”初期增长三倍，年均增长率达到32%；2010年产量为1752万吨，比“十一五”初期增长169%，年均增长率约为22%。到2010年，我国甲醇表观消费量达到了2270万吨，比“十一五”初期增长近两倍，年均增长率为24%。醋酸、甲醛、DMF等传统下游产品有一定幅度的增长，甲醇燃料应用增长幅度较大，甲醇制烯烃在2010年有少量应用。2010年甲醇行业产能发挥率仅为46%，2011年也仅仅提高到约50%。2、企业布局向资源地集中我国甲醇生产企业主要分布在原料资源地和重点消费地区，近年来向原料资源地发展的趋势明显。以煤为原料的企业主要集中在山东、河南、内蒙古、河北、山西、陕西等省；以天然气为原料的企业主要集中在西南、西北，其中内蒙古、海南、陕西、重庆产能最大；以焦炉气为原料的企业主要集中在山西、河北、内蒙古、山东等省。2010年山东、内蒙古、河南、陕西、山西和河北6省的甲醇产能占到全国总产能的65%。华东、华中及华南地区为甲醇主要调入地区。3、原料结构趋向煤的利用我国是缺油少气、煤炭资源相对丰富的国家。因此，甲醇生产以煤为主、天然气为辅的原料路线适合我国国情。“十一五”期间，随着国家原料政策调整和技术进步，新建装置主要以煤为原料，特别是以非无烟煤为原料的装置发展很快；天然气受气源紧张的影响，产能降低；焦炉气制甲醇作为资源综合利用得到重视，产能增加。2010年我国甲醇产能中以煤为原料占66%，以天然气为原料占23%，以焦炉气为原料占11%。4、企业规模大幅增加，集中度提高“十一五”期间甲醇产业的特点是：联醇企业甲醇产能伴随着合成氨的发展而增加；大型单醇装置快速发展；装置规模大幅提高。到2010年底已形成神华、兖矿、中海油、内蒙古远兴能源(000683,股吧)等4家百万吨级超大型企业；上海焦化、平煤蓝天、榆林天然气、新奥能源、神木化工、联盟化工、龙宇煤化工等10家50-100万吨级企业；年甲醇产能在30万吨以上的大型企业36家。但企业规模在10万吨以下的小型甲醇企业还有175家，其中大部分是合成氨、炼焦联产甲醇装置。5、技术水平近年来，我国成功研发了一批具有自主知识产权的先进工艺技术与装备：多喷嘴对置式水煤浆气化技术、粉煤加压气化技术、经济型气流床分级气化技术、甲醇低压合成技术及装置、精脱硫技术；醇烃化技术、醇氨联产技术、新型低温甲醇合成催化剂、超滤甲醇分离技术；甲醇精馏技术以及自动化、信息化管理技术等的开发应用，使甲醇生产技术水平进一步提高。特别是以煤、天然气、焦炉气为原料的甲醇装置的大型化，提升了我国甲醇工业整体水平，部分装置已经接近或达到世界先进水平。七、社会和经济效益分析按年产5万吨变性醇的规模以目前价格水平进行测算，（以下均为不含税价）（一）生产设备1、储罐甲醇储罐储量≥2000立方米(储罐数量视单储量而定)添加剂单组分储罐储量≥50立方米储罐数量≥3—5个变性醇储罐储量≥50立方米储罐数量≥1—2个添加剂储罐储量≥80立方米储罐数量≥1—2个2、调合罐（容量≥50立方米）数量1个3、化工泵（流量≥50立方米/小时）数量3台4、流量计（最大流量≥50立方米/小时,扬程视情况而定）数量3台5、泵房（面积不小于80平方米）（二）付料设施1、付料栈桥1座（鹤位不少于6个）2、付料鹤管4套3、微机控制油料管理系统1套（控制货位不少于8个）（三）消防设施1、冷却泵2台，流量、扬程视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。2、泡沫泵2台，流量、扬程视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。3、压力式泡沫比例混合装置1套，容积视甲醇单罐储量根据国家有关规范确定。4、空气泡沫发生器，个数与甲醇储罐数量相同。5、室外地上式消火栓，个数根据具体情况的需要和国家有关规范确定。6、蓄水池，容积根据具体情况的需要和国家有关规范确定。7、消防泵房和消防值班室，总面积不下于100平方米。（四）电器设施1、变压器100KW。2、配电柜根据具体情况需要配套。3、自备发电机（或第二独立供电线路），100KW。4、输电电缆。（五）化验分析设施1、原材料分析仪器，根据需要配套。2、添加剂，变性醇分析仪器，根据需要配套。3、化验室，面积不下于80平方米。（六）生活配套设施（略）（七）设备设施总投资为：1、在油库的基础上改建，200万至300万元人民币。2、利用现有油库部分设施改建，50万至150万元人民币。3、新建，500万至800万元人民币。（八）流动资金为：1000—1500万元（九）效益测算1、销售收入5万吨×3250元/吨16250万元2、生产成本12250万元（1）材料费甲醇4.7万吨×2000元/吨9400万元添加剂0.3万吨×9500元/吨2850万元（2）制造费用250万元3、管理、营业、财务费用2125万元4、税金及附加90万元5、利润总额1785万元6、销售利润率10.98%7、实现增值税680万元八、甲醇柴油可行性分析（一）、产品名称：甲醇柴油（二）、产品型号：M20M30M40（三）、产品概述：甲醇柴油是国标轻柴油、甲醇、添加剂按照一定的体积或质量比经过严格的流程调配而成的新型环保清洁燃料。按照变性甲醇在甲醇柴油中所占比例的不同，可分为M30、M20、M40三种型号。清洁甲醇柴油为外观接近于国标柴油的透明清澈液体，其热值、粘度等指标均接近于国标柴油，可替代柴油使用于柴油内燃机、工业锅炉等领域。（四）、甲醇柴油配制方法甲醇40%+甲醇柴油助溶剂60%=变性甲醇100%，30%变性甲醇+70%柴油=100%甲醇柴油（五）、甲醇柴油成本核算表变性甲醇每吨成本=5500元山东0号国标柴油价格=8700元/吨（六）、技术指标：1、产品型号：M20、M30、M40“M”为“甲醇”英文单词“methanol”的首字母2、颜色：淡黄色透明液体，色度≤3.53、密度：与基础柴油密度相同4、运动粘度(20℃):mm2/s3.0～8.0变性甲醇比例变性甲醇成本（每吨）0号国标柴油价格（每吨）甲醇价格（每吨）甲醇柴油成本（每吨）20%5500（元）8700（元）3000（元）8060（元）30%5500（元）8700（元）3000（元）7740（元）40%5500（元）8700（元）3000（元）7420（元）5、气味：与基础柴油气味相似6、氧化安定性：mg/100mL≤2.5，正常存放三个月不分层，不变色7、与普通柴油相比，甲醇柴油具有三大优势，首先就是环保低碳，因为甲醇柴油燃烧更充分，可有效降低尾气中的一氧化碳、碳氢和氮氧化合物的排放。第二则是清洁性好，