甲醇替代燃料可行性评价

3.1 甲醇的资源情况

甲醇可由煤、天然气、木柴、原油残渣、生物质、有选择的垃圾、海藻等生产等原料行生产，也可以利用太阳能、水能或原子能产生的电能电解水而得到氢，再将氢和二氧化碳合成甲醇。总之，甲醇的来源非常广泛,凡是可以得到CO和H2的原料都能合成甲醇,而且甲醇的原料广布在世界各地，不像石油集中在政治形势不稳定的中东一带。目前生产甲醇的燃料主要是煤和天然气，煤制甲醇,能源利用率较高,每3.5 t煤可生产2 t甲醇，据统计世界上煤的储藏量按含热量计是石油的5倍，天然气的总存储量比已探明的要多得多[17]。

世界上 85%以上的甲醇产品是以天然气为原料生产的。而我国情况有很大不同，我国煤炭资源较为丰富，再加上国内天然气开发利用相对较晚的原因，国内甲醇主要有煤、天然气两种原料路线。我国能源结构的基本特点是富煤、贫油、少气，我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的 11%，而石油仅占2.4%，天然气仅占1.2%，所以煤和天然气都可以作为燃料甲醇的原料资源，而且我国有700 多家化肥厂分布在全国各地,都可以生产甲醇, 这就相当于700 多个炼油厂。山西省有丰富的煤炭资源，煤制甲醇生产工艺已经成熟，全省甲醇生产已有一定批量，在山西省研制开发甲醇汽车得天独厚。所以,根据我国资源状况从煤基能源上发展甲醇燃料,是解决能源安全和可持续发展问题的一条重要途径[17-18]。

3.2 甲醇的理化性质

甲醇的化学分子式CH3OH，甲醇是一种化学组成单一的含氧燃料,由碳、氢、氧元素组成, 其分子量小，分子结构简单，含氧量达50 %。甲醇分子中含有一个羟基( -OH) ,是极性化合物,其汽化潜热大，亲水能力强,理论混合气热值与汽油相近。甲醇与其它燃料的特性比较见表1，表3-1比较了甲醇和柴油、汽油的主要物化特性。 

表3-1 甲醇与汽油、柴油的理化性质比较[19-20]

甲醇作为内燃机代用燃料，其优点是[21]：

(1)甲醇燃料中含氧,化学当量比汽油、柴油低,C/H较小,有利于完全燃烧,可减少20% ～50%的HC的排放且燃烧时产生较少的CO2，总排放量低。

(2)甲醇的沸点和凝固点均较低,前者有利于汽化形成较均匀的燃料空气混合气, 使燃烧循环变动较小，后者可保证发动机在低温下工作。 

(3)甲醇高汽化潜热产生的冷却效应虽然对发动机低速、低负荷时的工作过程会产生不利的影响,但同时可降低压缩负功,提高充气效率。

(4)甲醇的辛烷值较高,抗爆性好，因而甲醇发动机可适当提高压缩比,以提高热效率。

(5)甲醇的着火上下极限宽,有利于稀燃技术的应用和空燃比的控制。

(6)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。

甲醇作为内燃机代用燃料也存在如下问题[22]：

(1)甲醇的十六烷值和热值均较低,因而燃用甲醇时通常会出现功率下降,冷起动困难,低负荷特性变差等问题;

(2)甲醇的含碳量低,对金属有较强的腐蚀性,对塑料和橡胶有溶涨作用,这些会给气门和气门座、喷油泵零件和高压、火花塞电极、塑料橡胶件等带来了不利影响;

(3)甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、甲醛和甲酸等非常规排放物,特别是甲醛的排放量可达到常规发动机的5倍左右,很容易带来二次污染。

(4)挥发性很强,而且有一定的毒性,大量吞服会中毒死亡,侵入眼睛则会导致视神经衰弱,甚至失明。

(5)闪点较高，燃烧时不易看到火焰,着火、爆炸不易被发现。 

(6)甲醇的饱和蒸汽压和沸点都较低,易形成气阻。 

3.4 甲醇燃料的发展状况

3.4.1 国外发展现状：

美国是推广应用甲醇燃料最有力的国家，并与国际能源机构广泛合作，对甲醇燃料的推广应用发挥积极的指导作用。出台了相关的法规，并制定了奖励办法，并规定每购买一辆甲醇汽车补助400美元，并无偿提供M85甲醇燃料。1973年，日本通产省责成日本汽车研究所(JARI)和新能源综合开发机构(NEDO)进行甲醇燃料的基础性研究。在通产省的资助下，JARI于1980年开始甲醇燃料的实用性开发研究；1983年又着手研究重型车用甲醇发动机。此外，一些大型的汽车公司如丰田公司、五十铃公司、三菱公司从1980年起就开始甲醇汽车的开发，进行了燃用任意浓度甲醇的可行性研究。1985年～19年期间，加拿大共投资800万美元用于大型甲醇发动机的研制开发，还计划资助甲醇轿车的开发。早在1974年前联邦德国就开始了甲醇燃料在汽车发动机上的应用研究，在和资金等方面给予重点扶持。巴西也是较早开发应用甲醇燃料的国家之一，并且也是甲醇燃料市场最大的地区。在巴西全国已普用酒精或由60%的酒精、33%的甲醇和70%的汽油酒精混合的液体燃料作为汽车燃料。英国和法国以1986年的巴黎AFT国际会议为契机，开展甲醇燃料发动机的研究的，起步较晚。意大利、丹麦、芬兰、西班牙和南斯拉夫等国家也是在1986年的AFT会议后对甲醇燃料做出反应的。大洋洲的新西兰是1982年AFT国际会议的举办国，已进行了纯甲醇汽车的车队试验。澳大利亚已有甲醇汽车正式投入市场营运[23]。

3.4.2 国内发展现状 

我国对甲醇燃料的研究起步于20 世纪70 年代初期,国家科委在“六·五”期间,组织M15 甲醇掺烧汽油的研究、示范。在“七·五”期间,国家科委改为组织了十几个单位进行高比例甲醇的试验研究。与此同时,与德国大众汽车公司进行了历时7 年的M100 甲醇汽车国际技术合作研究,以及与美国福特汽车公司进行灵活燃料甲醇汽车( FFV) 合作研究,从而对国产发动机的优化改造、与汽车的匹配、甲醇燃料配方、腐蚀抑制剂、专用机油、耐醇材料、排气催化净化、对环境和人体健康的影响等都进行了系统的研究[24]。1998 年, 原国家经贸委、国家科委在山西省实施“煤制甲醇—— 清洁燃料汽车示范工程”项目。2005 年以来持续高油价拉动了甲醇燃料的市场需求。山西省又在阳泉、临汾、晋城、长治等城市封闭推广应用甲醇燃料, 组建了山西省醇醚清洁燃料行业技术中心, 组织制订甲醇燃料、甲醇汽车技术标准,解决甲醇汽柴油应用中的共性和关键性问题, 在甲醇汽、柴油应用上, 从燃料甲醇生产、运输、调制、配送到加注使用, 已经形成了系统集成技术, 并在产业化推广应用中不断优化 。经过多年的研究开发,我国在甲醇燃料的开发及应用方面已具有了一定基础,在汽油中掺入5%、15 %、25 % 和85% 的甲醇及用纯甲醇(100%) 作为汽车燃料的试验研究方面已进行大量实质性工作,特别是低比例掺烧甲醇,汽车无需做任何改动,可直接掺入汽油中使用[25]。

3.5 甲醇燃料在发动机上的应用[14-24]

由于柴油机用途广泛，在柴油机上燃用甲醇的研究越来越受到重视。目前，柴油机燃用甲醇的方法分为甲醇与柴油混合燃烧和燃用纯甲醇两种。由于甲醇十六烷值小，自然温度高，在柴油机上燃用纯甲醇，会造成压燃困难，另外由于甲醇的汽化潜热约为柴油的3.7倍，汽化会降低压缩的温度，造成滞燃期加长。因此，柴油机燃用纯甲醇有一定困难，需采取适当改善措施，如添加十六烷值升高剂、火花助燃或电热塞点燃等，这样，不仅需要对原机作很大改动，成本大，而且原机的功率得不到保证。目前，行之有效的方法是利用甲醇部分替代柴油，总之，为了在柴油机上燃用甲醇燃料，国内外主要采取了各种措施，下面将对各种方法的应用研究及优缺点作一详细分析。

 3.5.1 乳化法

就是在燃料被喷入发动机之前，使柴油与醇燃料均匀混合,混合好的燃料经喷油泵、喷嘴被喷入柴油机进行燃烧。由于甲醇和柴油性质差别较大,因此柴油与甲醇乳化要困难得多,通常都需要加入司班、吐温、蓖麻油及高级醇等表面活性剂。乳化液法主要有三种：一种是非稳定乳化液法,即通过锐空或旋涡装置、超声波乳化器、胶体磨以及液力剪切器等的作用,使甲醇和柴油受到粉碎、剪切、细化作用,通过这些物理作用使甲醇形成颗粒,均匀分散于柴油中；上世纪90年代中期,南京化学工业公司和天津大合首次创造出了动态混合燃用甲醇柴油混合物的方法,试验表明,柴油机燃用M20乳化液,运转稳定,动力性达到燃用柴油时的水平,并有节能效果。第二种是准稳定乳化液法,即通过加入一定量的表面活性剂,使甲醇和柴油形成有一定稳定性的乳化液,通过单一油箱向喷油泵供给预先制备的乳化液；第三种是微乳化液法,即通过较多的助溶剂作用,使甲醇与柴油形成稳定期很长、分层温度可达零下的透明乳化液—甲醇柴油。一般采用一种亲油、一种亲醇，且两者能相溶的助溶剂,分别加入到甲醇和柴油中搅拌后,再混合在一起,形成甲醇柴油。山东工程学院试制成功的FHR-1乳化剂，能使乳化液稳定35～50天[25]。谢洁等以油酸为助溶剂制备了甲醇—柴油微乳化燃油, 研究发现当油酸与甲醇以1: 1 的体积比混合后, 该混合液能够与柴油以任意比例互溶, 且异丁醇在较大的温度变化范围具有很好的助溶效果[26]。国内外学者结合柴油-水乳化燃料节油和柴油-甲醇乳化燃料热效率高的优点,提出了柴油—甲醇—水复合乳化燃料的概念[27]。天津大学对不同配比的柴油—甲醇—水复合乳化燃料进行了研究,结果表明D85M7.5W7.5具有较好的燃烧特性,发动机的动力性、经济性和排放指标都得到了改善,最高有效热效率比燃用纯柴油时提高了2.82%[28]。

由以上研究可看出乳化法的主要优点是：对原机不需进行任何改动；缓和了喷油泵和喷嘴摩擦副润滑；一定程度上可以用以提高乳化燃料燃烧效率；缸内微粒生成量大幅度下降，可达到40.7%[27]。主要缺点是：而且这种方法甲醇的掺混比例不会很高，只能部分替代石油燃料。甲醇与柴油乳化混合燃料的稳定性较差，当甲醇含量超过30％时，柴油与甲醇容易分层，且会使混合燃料的滞燃期加长，发动机冷起动困难，工作粗暴[29] ，发动机在冷起动、暖车及小负荷工作时，HC及醛类排放浓度增加。若往乳化燃料加入助溶剂、十六烷值改进剂等物质，因这类物质多是硝基化合物，对发动机的碳烟和NOx排放又十分不利。因此，如何提高乳化燃料的稳定性，仍是一个热点问题[28]。

3.5.2 助燃法

由于甲醇自燃温度为470℃，自发着火比较困难，为使燃用甲醇的发动机能在各种工况下顺利起动、运转，需借助某些措施来辅助甲醇燃料着火燃烧，这就是助燃法，按照外部热源的不同可将助燃法分为：火花助燃法、热面助燃法和电热塞助燃法。

火花助燃法就是在缸盖上装火花塞点燃。通过喷嘴将燃油直接喷射到缸内，形成不均匀混合气，靠火花塞点燃可燃混合气，类似于分层燃烧的方法，其优点是可以燃用纯甲醇Ml00，实现无烟燃烧，NO 的排放仅为柴油机的1／3。主要缺点是：缸盖上不仅安装喷嘴，还要预留出火花塞的位置，结构相对复杂 [30]。此外，火花塞的激冷作用，寿命短，可靠性差，低负荷会有失火现象发生，HC、CO排放差，火花塞寿命短，价格高。国内西安交通大学在S195型柴油机上采用多火花塞助燃的研究结果表明, 发动机能在较宽的转速、负荷范围内稳定运行, 热效率与原柴油机相近, 并能实现无烟燃烧。热面助燃法或电热赛助燃法指在缸盖上安装一个电热塞或热面助燃。先将电热塞预热，喷嘴把甲醇直接喷到炽热的电热塞或热面表面上，进而使甲醇着火燃烧[31]。其主要优点是：可以燃用纯甲醇Ml00，并且无烟。对点火位置处混合气浓度要求不像火花塞那样严格，特别适合不均匀混合气点火。而且起动性能较佳, 对混合气的浓度分布要求较低, 除低负荷外, 其热效率较高,NO x 比火花塞助燃法还低。国内天津大学采用电热塞助燃法在具有复合式燃烧系统的X1105型柴油机上进行了燃用纯甲醇的试验研究, 取得了较为满意的结果, 最高热效率为36.1% , 比原柴油机提高了3.86%[32]。华中理工大学采用此法进行的研究亦取得了良好的效果。

3.5.3 直接压燃法

由于甲醇的十六烷值低、自燃温度高、汽化潜热大，没有辅助措施，直接压燃困难较大。根据甲醇辛烷值高、抗爆性好的特点，可以适当提高压缩比，使压缩终了温度增加，弥补因甲醇汽化潜热大使缸内温降多的缺点，并配合进气加热实现纯甲醇压燃着火。此外，还可以采取在甲醇中加入一些着火温度低的物质，燃料喷到气缸里以后，这些物质首先着火，然后再点燃甲醇。此法主要优点是：不需对原机进行任何改动，可以保证发动机稳定运转；主要缺点是：十六烷值升高剂主要是盐化合物以及戊基烷、异丙烷、酯等物质，价格昂贵，加入量大，燃料成本增加，而且燃烧时会产生有毒排放物，故未能实际应用。所以低成本、无毒排放的十六烷值升高剂的探寻将成为研究的一个重要方向。也可以用高压泵将甲醇喷人燃烧室着火燃烧，即所说的空气加热法。其优点是：在对发动机改动较少，可以燃用纯甲醇。主要缺点是：为保证甲醇可靠着火，压缩终了温度要求高，压缩比提高[33]。总之借助添加剂、加热等辅助措施，实际应用困难较大、费用高、应用较少，主要是集中在实验室研究阶段。

3.5.4 柴油引燃法

通过进气系统或供油系统向柴油机气缸内输入部分甲醇燃料，在气缸内形成部分预混可燃气体。然后用喷嘴喷入柴油引燃甲醇燃料混合气。引燃法可以分为：化醇器法、缸内双喷射法、熏蒸法和电控进气管喷射法等。

1）化醇器法在柴油机进气管上安装经改造后的化油器，通过节气门来控制醇的量。其优点是：改造简单，费用低，原柴油机基本结构及调整参数不需改变，而且可随时关闭甲醇供给恢复到柴油工作。掺醇率较大。缺点是：甲醇与柴油比为机械控制，与工况难以合理匹配，发动机的低负荷时起动性、经济性和排放都较差，进气节流损失大。化醇器必须增加加热系统，否则过量吸人甲醇会使化醇器喉口处结冰。进气节流损失大[36]。由于化油器的淘汰和电控技术的发展，应用化醇器法的发动机已经很少了。

2）缸内双喷射法是在气缸盖上安装两只高压喷嘴，一只喷柴油、一只喷醇，柴油引燃醇。为了保证发动机的动力性和经济性,应该有一个合适的甲醇柴油比,这是这种方法的一个最关键的技术。安徽农业大学在S195柴油机上进行了燃用甲醇柴油双燃料的试验,结果表明,在甲醇的吸入量为22%～56%的范围内,柴油机的工作性能稳定,动力性和经济性均有提高,排气温度下降,排气烟度明显改善,更值得关注的是在常温下具有良好的起动性能，吉林大学在直喷压燃式发动机上采用双喷射系统进行了燃用甲醇柴油的试验，试验中对T1115单缸卧式柴油机进行了改造,试验结果表明,该机与原机相比,全负荷最大烟度下降66%,在整个负荷范围内NOx排放下降60%~70%左右,但CO和HC有所增加[37]，美国环保局在一台Volvo柴油机上进行双燃料试验,结果表明,结合催化转换器,与使用纯柴油相比,NOx减少约50%,HC有所减少,CO基本相当[38]。

研究表明缸内双喷射法的主要优点：甲醇与柴油比容易控制，可以精确控制醇的量，甲醇的掺烧率高，而且对甲醇的品质要求不高。没有进气节流损失。而且此法能克服甲醇着火性能差的困难,使甲醇部分代替柴油参与燃烧,降低了有害物质的排放。主要缺点是：气缸盖上安装两只喷嘴，还要安装电热塞，结构复杂，改动费用较高,而且对于小缸径的柴油机应用比较困难，供甲醇的泵和喷嘴的磨损严重，由于甲醇的汽化潜热较高，十六烷值低，着火能力差，在发动机冷起动、暖车及小负荷下，易造成气缸内火焰激冷与淬熄，小负荷喷射时，HC和醛类排放剧增，冷起动性能差。

3）甲醇表面张力和粘度都比较小，而柴油机排气温度很高，所以可以考虑利用柴油机的排气余热对液态的甲醇进行加热，蒸发后再和空气混合将甲醇雾化，并在进气冲程从进气道喷入气缸,由压缩终点喷入气缸内的柴油引燃，这就是熏蒸法。控制喷入进气管的装置多种多样，概括起来主要有以下几种： 1.一种方法是在各缸进气管上加装喷嘴,在进气冲程将甲醇及时喷入进气管,然后吸热蒸发,并与空气混合,而后进入气缸内，最终与柴油混合燃烧。这种方法称为进气管喷醇法，此方法优点在于，可以使各缸混合气分配均匀,启动性较好,而且利用了余热,提高了热效率,降低了排热，可以使充量系数达到甚至超过一般柴油机,从而提高发动机最大功率和扭矩[24]。缺点是每缸进气管上都要安装喷嘴，发动机结构较复杂。2.还有一种方法叫进气管化醇器法，该方法特点是在进气管上加装一个化醇器，原有供油系统不变,由化醇器在进气时加热蒸发甲醇,同样甲醇在进气管内吸热气化,与空气混合，然后进入气缸同柴油混合燃烧。这种方法优点是掺醇率高,可达80 %[24],掺烧范围比较宽,便于调节柴油和甲醇的供应量。缺点是混合气分配不均匀。3. 此外还可以在各气缸进气管上分别安装文特利管,将甲醇引到文特利管,利用文特利管收缩喉口处的加速气流,将甲醇引流射入,甲醇被进气流粉碎雾化,进而与空气形成混合气进入气缸同柴油混合燃烧。这种方法叫文特利管法，优点是混合气分配较均匀,启动也较容易,缺点是甲醇掺烧量变化幅度较小。因此总的来说，熏蒸法的主要优点：柴油机的结构元需做大的变动，利用柴油机的余热汽化甲醇，可以回收部分热量，有利于能量的充分利用。主要缺点是：甲醇的蒸发温度、蒸发量随工况变化的控制较为困难；当汽化甲醇的掺烧比增加时，柴油机低负荷时燃油经济性变差。高负荷时容易工作粗暴，特别是掺醇率较大时，气缸最高燃烧压力增加较快，压力升高率过大[39]。

总之，与采用纯柴油燃烧方式相比，柴油引燃天然气燃烧持续期短、燃烧速度高、碳烟生成量少，可实现甲醇燃料的完全替代，是现阶段研究的重点所在。美国西南研究院的“柴油机燃烧均质充量压缩燃烧”、日本交通安全研究院的“均匀充量柴油机燃烧过程”、日本ACE研究院的“预混稀燃柴油机燃烧过程”等都是采用尽可能多的预混燃料，代替原柴油机中的扩散燃烧来改善柴油机燃烧过程[40]。

4）电控进气管喷射法 为了精确控制甲醇的喷射量，与转速、负荷匹配良好，在进气歧管的人口处安装一套电控低压燃料喷射装置，可以根据不同转速和负荷的需要将甲醇喷人进气管中，与空气预混和气。其主要优点是：甲醇替代率较大，碳烟排放比较理想，进气节流损失大大减少[19]。主要缺点是：增加甲醇燃料的电控系统，结构较复杂，费用较高。

因此可以得出结论, 甲醇的特性决定其不适合用压燃的方式工作。目前仅推广柴油机低比例掺烧甲醇。甲醇作为代用燃料在内燃机中的应用还主要是掺烧,纯烧占有很小的比例。甲醇的辛烷值高而十六烷值低,适于在汽油机上应用,当前汽油机掺烧甲醇技术已经很成熟,在柴油机上应用较困难，在对原发动机未进行任何改造的情况下,一般不能将甲醇直接应用于现有的柴油机,但经过对甲醇本身或对发动机采取适当措施后,甲醇完全有可能成为柴油机一种理想的代用燃料，在当前广泛使用柴油机的情况下,探讨对柴油机掺烧甲醇具有很大的现实意义。

3.6 存在的问题及改进措施

 (1)动力性、起动性问题 

甲醇的十六烷值和热值均较低, 蒸发潜热大, 蒸发时所吸收的热量多, 导致发动机进气管的温度急剧下降, 恶化了进气条件，因而燃用甲醇时通常会出现功率下降, 在柴油机缸内热力状态比较低时, 甲醇柴油混合燃料的起动性能较差, 甲醇比例过大时甚至不能起动, 如果长时间停机, 停留在管路中的混合燃料易变质分层, 造成柴油机起动困难,低负荷特性变差等问题；我国改装后的发动机功率一般下降5%～10%[26]，可通过改善发动机的燃烧过程和燃烧特性，采用增压、进气加热装置、优化压缩比、增加循环供给量等措施加以改进。

(2)气阻问题

甲醇的沸点较低, 在夏季使用时, 容易产生乙醇燃料在燃油供给系统中大量蒸发而使供油量下降,甚至供油中断的气阻现象，采用电子控制装置精确控制空然比和电控喷射系统的应用可避免气阻的发生。

(3)腐蚀问题

甲醇的含碳量低,对金属有较强的腐蚀性,对塑料和橡胶有溶涨作用,这些会给气门和气门座、喷油泵零件和高压、火花塞电极、塑料橡胶件等带来了不利影响，可通过加入甲醇添加剂、机油添加剂和金属防腐剂、选用耐腐蚀的金属材料和开发耐溶涨塑料橡胶等方法加以克服。

(4)非常规排放物问题

甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、甲醛和甲酸等非常规排放物,特别是甲醛的排放量可达到常规发动机的5倍左右,这些物质对人类和环境构成了威胁,很容易带来二次污染。改善其起动性能、采用电控喷射装置、采用后处理设备可减少非常规物的排放。

(5)一直以来，甲醇的毒性问题是制约其推广的一大障碍。所以部门、企业、各种科研机构及业内人士要大力宣传，用科学与实验说明只要人们按照正确的操作规范，甲醇不会对人类的健康造成威胁。

3.7 产业化前景 

1.资源优势

国外甲醇原料路线以天然气为主，国内甲醇主要有煤、天然气两种原料路线。甲醇也可由天然气、原油残渣、木材、生物质、有选择的垃圾、海藻等生产,资源广泛,是可再生能源。在我国的能源结构中,燃煤占到70 %左右,用煤转化甲醇可以做到几千万吨至上亿吨[32]。将会给我国提供稳定的甲醇供应,这将为我国甲醇燃料产业的崛起打下坚实的基础。

2.性能优势

辛烷值较高，抗爆性好，减少排放，沸点较低，燃烧过程中雾化性好，燃烧充分，最大限度地避免积碳和油泥出现，大大减少了活塞及气缸表面的磨损，延长了发动机的维修周期。燃烧方式多种多样，由于自身含碳量相对较少和燃烧性能的改善，使尾气中的碳烟和NOx等污染物的排放减少。 

3.经济优势

我国目前甲醇的主要来源之一是许多中小化肥厂在农闲时联产甲醇，特点是成本较低。大甲醇厂能源利用率高，排放较低，但投资大，成本约在1400元/吨左右，但在煤炭价格低廉的地区(如山西、内蒙古)建设大型甲醇装置，甲醇的生产成本可控制在 1000 元／吨左右[5]。在目前生产焦碳的过程中，大量的焦炉气没有被利用而直接排放到空气中，造成浪费。用焦炉气制甲醇成本较低。甲醇在生产价格、储运以及加注等费用方面都具有很大的竞争优势。

4.技术优势

无论是理论上还是实践上,甲醇燃料的应用技术都基本成熟。对于甲醇燃料尾气排放中的甲醛等有害物质的治理,国内已经开发出复合型多效催化剂,可使尾气排放完全达到国家规定标准。对甲醇燃料的存储、输配、防腐、安全以及甲醇汽车的运营调度、维护保养、试验检测和故障排除等方面,国内外均总结出了较为系统的技术规程和管理办法,为更大范围的甲醇汽车产业化示范提供了宝贵的技术和管理方面的经验。经过多年的研究开发,我国在甲醇燃料的开发及应用方面已具有了一定基础,在汽油中掺入5 %、15 %、25 % 和85 % 的甲醇及用纯甲醇(100%) 作为汽车燃料的试验研究方面已进行大量实质性工作,特别是低比例掺烧甲醇,汽车无需做任何改动,可直接掺入汽油中使用。

5.市场优势

我国目前采用柴油为燃料的动力设备较多，尤其是柴油作为工农业生产用油，对柴油的需求增长较快，且由于长期存在的柴油供应量不足的矛盾，对柴油替代燃料的发展更加迫切。因此可以预测，柴油车产量的增长趋势还将继续下去，汽车柴油化是汽车工业的一个发展方向。可见作为柴油机的代用燃料的甲醇在我国具有广阔的市场前景。

3.8 发展建议

为促进甲醇燃料在我国的健康发展，提出如下建议：

1. 扩大低比例甲醇燃料的示范应用范围，加快高比例的研究工作，提高替代率，进一步积累数据，为大面积推广提供更加详实的理论和实用依据。

2. 继续组织研究单位及有关企业对甲醇燃料应用试验中出现的问题进行攻关，并对高比例甲醇燃料及全甲醇发动机进行深入研究，然后有序地扩大示范应用范围。

3.尽快制定统一的甲醇燃料产品及其加注过程的标准和规范。

4.建议国家在积极推进甲醇燃料汽车应用试验的基础上，制定相应配套的法规，特别是在甲醇燃料产品价格、税收、投资以及甲醇汽车生产、销售等方面采取必要的优惠措施，以期进一步促进我国甲醇燃料的整体发展。

5. 加强甲醇燃料的宣传工作,在强化使用操作规程的同时,克服甲醇产品有毒的顾虑,加大国家支持力度并同市场调节结合起来,大面积推广甲醇燃料。

本章小结

诚然，甲醇和柴油之间由于物化性质的不同，混合较困难，现在关于甲醇柴油混合燃料的研究大部分停留在实验室阶段，但毋庸置疑，由于甲醇燃料具有丰富的原料来源、优越的燃烧排放环保性能以及随着各种乳化剂和助溶剂、催化剂的开发研究、和现阶段电控技术、稀薄燃烧、共轨技术在发动机上的应用，甲醇柴油混合燃料的掺烧方式或甲醇燃料纯烧方式必将得到进一步改进和完善，能够完全或部分的取代石油作为内燃机燃料,不但能缓解石油供应紧张的矛盾,还能显著降低有害物质的排放,具有较强的经济效益和社会效益，被看作未来最现实的石油替代燃料之一。