中国车用汽油产品发展研究

汽车汽油的质量标准随着汽车发动机技术的发展而不断变化。车用汽油的质量标准对汽车的发展影响很大。我国车用汽油质量标准变化的历程大致可分为三个阶段。

第一阶段(1956 —1985)

我国车用汽油的质量标准基本上是参照前苏联的样品建立和发展起来的。

车用汽油品牌从50、60年代的56、66号发展到70、80年代的70、80号。由于30年来中国汽车工业发展缓慢、规模小、水平低、品种单调,中国车用汽油质量标准基本停留在沿用前苏联标准的水平。这一时期的车用汽油质量标准可以说是基本适应了国内发动机的技术发展水平。当时汽油机的压缩比在6.2-7.0之间,轿车和面包车种类很少,老解放,老上海,212吉普,苏联的伏尔加,Gasjeep。

第二阶段(1986—1999)

中国车用汽油的质量标准发生了很大变化。

首先是标准体系的转变。汽油标准脱离了跟随苏联的轨道,更接近国际通用标准。将原来以发动机辛烷值为基础的汽油牌号改为以研究辛烷值为基础的汽油牌号。最早出现在1986的GB484-86车用汽油标准,包括90号和97号两个品牌,其抗爆指数不仅包含在研究法辛烷值的限值中,还要求有车用辛烷值,即抗爆指数的限值。1989修订的车用汽油标准中增加了93号汽油。

车用汽油质量标准的第二次重大变化是1991颁布了我国首个车用无铅汽油标准,包括90、93、95三个品牌。与普通汽油标准相比,除了不允许含铅外,高标号汽油97号改为95号,即辛烷值降低两个单位。这是因为通过生产技术来提高汽油的辛烷值,而不是添加铅,难度要大得多,成本也高得多,国外通常都是这么做的。因此,含铅汽油和无铅汽油将长期共存。

所谓无铅汽油,就是一个从有铅到无铅的发展过程。时间有长有短,不同国家情况不一样。美国的无铅汽油已经走过了20多年,中国从91年第一个无铅汽油标准到2000年实施无铅汽油,用了10年。这期间淘汰了使用了20多年的70号汽油老标准。高级无铅汽油的出现,可以说是这一时期车用汽油质量标准的明显提高。这时汽油机的压缩比开始增大,达到8.5左右。1983年制造的第一批带化油器的桑塔纳轿车,当时进口的一些日系车也在使用,比如丰田、皇冠。

第三阶段(2000年以后)

2000年是我国车用汽油质量标准发生变化的重要时刻。

汽车数量的迅速增加和污染物排放对环境造成的严重危害,迫使政府加强对汽车尾气的控制。汽车排放标准越来越严格,但没有优质汽油的配合,新的汽车排放标准无法实施,仅靠无铅汽油是达不到要求的。

2000年,国家颁布实施了车用无铅汽油新标准GB 17930-1999。与旧标准相比,不仅提高了部分项目指标的限值,还增加了新的项目内容。例如,硫含量指标从不超过0.15%降低到0.1%,铅、铁、锰等金属的含量也变得更加严格。增加了笨含量、芳烃含量、烯烃含量的限值指标,还规定了汽油中的氧含量。为了保证电喷发动机长期正常运行,新汽油标准还要求添加有效的汽油清净剂。

这一时期,为了满足日益提高的环保节能要求,汽油机的压缩比不断提高,大部分达到9.0以上,少数达到10.0以上。发动机喷射技术开始取代化油器技术,大部分采用电脑喷射技术。目前市场上所有的汽油发动机都能体现出这一特点,从中国汽油工程学会和中华环保联合会最近推荐的车型就可以明显看出这一点。

从2004年起,我国将实施相当于欧ⅱ法规的汽车排放标准,仅靠汽车本身的技术水平是不够的。严格的排放法规需要汽车技术和油品质量的匹配。我国现行车用汽油质量标准亟待完善。虽然目前国际上还没有真正统一的汽油质量标准,但中国加入WTO后,经济全球化的形势将迫使我们向国际通用产品标准靠拢。

1998年,世界各汽车厂商推出了世界燃油规范,其中汽油规格列出了四个等级的标准。按照汽车排放法规的要求,如果执行相当于欧ⅱ法规的标准,汽油的规格要达到二级。

从现有情况来看,我国车用汽油的质量标准还很不完善。比如2级汽油硫含量不大于0.02%,而我国现行标准硫含量不大于0.08-0.1%;烯烃含量不超过20%,而我国现行标准是不超过35%;金属含量(铁、锰、铅等。)按规定不能检测,但目前我国仍允许使用锰抗爆剂;更重要的是,汽油规格中增加了过去没有使用的性能项目,如发动机喷嘴清洁度、进气门清洁度、燃烧室沉积物测定等。,并规定了限值。这就要求车用汽油中必须添加清净剂,否则达不到规范要求。

由此可见,虽然近年来我国车用汽油质量标准有了很大提高,但与国外仍有较大差距,这就要求炼油行业加快步伐,跟上国内汽车工业的快速发展。

此外,当今世界面临两大问题,一是石油能源危机。二是环境污染。

中国经济一直高速发展,近年来进入汽车高速发展期。汽车工业已经成为国家的主要支柱产业,对经济的可持续发展和人民生活水平的提高起着重要的作用。但是,随之而来的一些问题也越来越严重。例如,中国的石油进口近年来一直在增加,对外依存度将不断扩大,因此能源安全形势非常严峻。汽车尾气排放造成的污染严重恶化了人居环境的空气质量。

正如胡锦涛总书记在中央经济工作会议上所说,“这严重影响了中国的经济安全和国家安全”。

积极寻求和发展清洁能源已成为中国的当务之急。

从保障中国能源安全和环境安全的双重视角出发,要求我们必须探索和解决符合中国国情的矛盾,解决矛盾的途径不会是单一的,也不会是排他的。我们不能重复发达国家过去走过的路。从现在开始,我们应该关注清洁替代燃料的发展,走自己的发展道路。目前,随着中国汽车工业的快速发展,世界各大汽车公司充斥着以石油为燃料的汽柴油汽车。只有选择符合中国国情的清洁替代燃料和清洁汽车路线,才能走出一条自主开发、有特色的汽车工业路线,确保百年以上的燃料安全供应。

中国煤炭资源丰富,将煤炭转化为汽车用清洁燃料是符合中国国情的必由之路。基于多年的研发和推广应用,从甲醇汽油的重要性、可行性、优越性和环保性等方面论证并建议我国大力发展甲醇汽油。

一是加快发展甲醇汽油意义重大。

从定量和时空角度看,甲醇汽油是替代车用清洁燃料的最佳选择,加快甲醇汽油的推广应用意义重大。

1符合国家经济发展和能源战略安全的需要。

考虑到石油价格的持续上涨和石油进口的逐年增加,M50甲醇汽油和甲醇柴油(正在研制中)的替代关系到国家进口、外汇和能源安全,也关系到我国国力的承受能力、国民经济的可持续发展和和谐社会的构建。

中国的能源状况是贫油富气。从1994开始成为石油的纯进口国,年均增加约10万吨。目前,原油年消费量已达2亿多吨,年进口量达7000万吨,成品油年进口量达3000多万吨。在巨大的消费压力下,中国的能源安全成为一个严峻的问题,寻找新能源迫在眉睫。用煤制甲醇是一种较好的方法。甲醇与汽油按一定比例混合后成为甲醇汽油,可以直接替代普通汽油,缓解汽油紧张的局面。同时,甲醇汽油燃烧完全,具有良好的环境效益,应用前景十分广阔。

美国能源部和世界能源理事会的一项预测显示,全球化石能源可开采年限为:石油39年,天然气60年,煤炭211年;全球石油产量将在2010至2050年间的某一年达到峰值,之后逐渐下降。石油资源的数量有限和发达国家更加重视和尽力控制中东等地的石油资源是不争的事实,其政治和经济重要性更加突出。许多专家认为,像中国这样的发展中国家如果不努力发展自己的石油替代能源,将会有一些悲惨的后果。

中国是一个煤炭资源相对丰富、石油和天然气资源相对匮乏的国家。据国家统计,中国拥有7650亿吨可采煤炭,50亿吨可采石油和38万亿立方米的预测天然气,但已探明的可采储量为2万亿立方米。在世界已探明储量中,中国煤炭占15%,石油占2.7%,天然气占0.9%。这就造成了中国一次能源长期以煤炭为主的不可避免的事实。

2.可以提高我国燃料油的质量,符合“节能减排”的环保要求。

甲醇汽油的推广应用,有利于2007年7月1号国三车用燃料标准的实施。在国内炼厂投入巨资(500-600亿元)进行技术改造以提高油品质量的情况下,M50甲醇汽油可以部分满足“节能减排”的环保需求,投资少,见效快,可以快速降低燃油硫含量,提高燃油质量。甲醇不含硫。为先进的尾气燃烧技术的推广和利用创造了条件,从而维护了国家强制性标准和规范实施的严肃性和权威性,也适应了国际京都议定书的清洁发展机制(CDM)。

目前我国汽车汽油标准只能达到欧I标准的要求,与北京、上海、广州等国际大都市的环保规划要求相差甚远。其次,汽车的排放指标与汽车本身的质量和燃料的性能密切相关。国内汽车更新换代很快,现行的低燃油标准已成为排放指标升级的瓶颈。因此,有必要改变现有的车用燃料标准和质量,一方面提高燃料的标准技术水平;另一方面,加强对燃油排放指标的监控。

3.对国家石油能源储备具有重要的战略意义。

据有关机构研究发现,在可用混合气浓度范围内,发动机使用甲醇的热效率比相应的汽油热效率高7%~13%。同时,甲醇可以由可再生资源生产,有利于节约不可再生资源。甲醇汽油的推广有利于国家能源战略的调整。可以减少石油需求,保证能源供应。目前对外依存度接近50%。随着油价的不断上涨,石油安全受到影响。

4、能促进相关产业的发展。

目前世界上生产甲醇的原料中,天然气约占80%,而我国天然气资源相对较少,价格相对较高,使得天然气制甲醇的成本比煤高35%左右。煤炭是中国储量和产量最大的主导能源,中国煤制甲醇技术成熟。因此,甲醇汽油的研制成功将推动煤化工和从可燃物中提取混合醇的发展。在能源资源综合利用和合理利用方面,推广甲醇车用燃料可以刺激甲醇销售市场,促进甲醇产业发展,促进甲醇原料的多样化和合理化,以及廉价劣质煤炭原料的增值和环保利用。如果能将焦化尾气回收生产甲醇,可以减少空气污染。仅山西一地,若全部回收焦化尾气,可生产甲醇10万吨/年。

二是加快发展甲醇汽油的条件基本成熟。

从国家经济发展和能源战略安全的需要来看,全面推广甲醇燃料的条件已经成熟,发展甲醇燃料已经到了关键时刻。

1和M50甲醇汽油项目概述。

北京欧亚新能源有限公司研发生产的M50甲醇汽油,采用自主研发的添加剂进行改性,克服了甲醇热值低、腐蚀性、储运分层的固有缺点,解决了大规模甲醇催化燃烧技术、尾气净化、互溶分层、低温启动、高温阻气、发动机零部件腐蚀等问题。可替代常规汽油,其特征在于:

适应性好——不需要改变汽车发动机和加油站的设备就可以直接使用,可以随意与常规汽油混合使用,对汽车发动机和油罐车没有任何不良影响。M50甲醇汽油互溶性好,产品质量稳定,储运周期可达一年,不分层,不变质。好动力——M50甲醇汽油分子量小,蒸发潜热高,有效提高了发动机的热效率。辛烷值高,抗爆性能好,动力强劲,发动机噪音低。

环保性好——M50甲醇汽油采用添加剂改性,含氧量高,燃烧充分,产生的有害气体比汽油少,尾气污染少。测试表明,其二氧化硫(SO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(氮氧化合物)和一氧化碳(CO)均优于同类汽油。排放指标达到了国三标准,接近欧四标准。生产过程常温常压密闭,全程电脑监控,清洁安全,无三废污染。

低腐蚀性-M50甲醇汽油单车行驶654.38+0.7万公里。上海内燃机研究所外观检查,腐蚀性与常规汽油相似,未发现塑料、橡胶等部件有膨胀现象,未发现金属等部件有腐蚀现象。

2、项目稳定性和质量保证

该技术成果已被认定为上海市高新技术成果转化项目。产品有上海市产品质量监督局颁发的产品质量企业标准,工厂有危险货物港口作业许可证、港口作业许可证、安全生产许可证。为了对用户负责,中国太平洋财产保险股份有限公司上海分公司提供了2亿元的产品质量责任险,承诺对使用北京欧亚新能源公司生产的M50甲醇汽油造成的发动机损坏和责任事故进行高额赔付。经过一年多的销售和近20万车次的使用,用户反应良好,无质量投诉。

3.推广甲醇燃料的条件已经成熟。

中国工程院院士、清华-BP清洁能源研究与教育中心指导委员会主席倪认为,中国能够替代石油的产品首先要数量大、规模大,其次是原材料要充足。从这个角度来说,最符合条件的应该是甲醇汽油。

与电能、液氢、液化石油气、天然气、核能相比,醇基燃料因其优良的品质被认为是最有前途的汽车替代清洁燃料。

M50甲醇汽油作为替代能源有许多优点。

优化能源结构——提高甲醇和汽油的利用效率,可以优化国家能源结构,符合国家产业政策方向;

原料来源广——由于甲醇来源广,煤制甲醇的意义更大,尤其是含硫量高的煤,不便于民用或工业使用,不影响甲醇的生产。我国的能源形势是贫油富煤,特别是大量的高硫低热值煤,不便于民用或工业使用,可以用来生产甲醇,有利于资源的综合利用。用煤制甲醇也可以从植物废料中提取,然后用甲醇代替汽油做燃料,相当于汽车里烧煤和柴火。中国甲醇产能已占世界产能的1/4,总建设规模超过17万吨,其中大部分将于2007-2008年达产。预计到2010年国内甲醇总产能将达到2000万吨以上。

绿色燃料——甲醇汽油含氧量高,燃烧充分,能有效降低和减少有害气体的排放。按照国家标准,碳氧化合物下降98.9%,碳氢化合物下降88.11%,达到欧ⅲ标准,部分指标达到欧ⅳ标准,有利于环境保护和改善城市生态环境,因此被称为绿色燃料。

提高动力效率——由于甲醇汽油的燃烧特性,甲醇是一种碳醇,其燃烧完全优于乙醇。其环保性得到业界认可,可有效消除燃烧系统各部位的积碳,避免积碳形成导致的动力下降和燃烧不充分,降低各种工况下的排气温度,有利于降低零部件的热负荷,延长发动机零部件的使用寿命。甲醇汽油辛烷值高,动力强,适用于高压缩比发动机,可以提高发动机效率。同时含氧量高,能适应沙漠、高原缺氧地区等特殊环境;

有效节约能源——由于甲醇汽油中的甲醇是一种性能优异的溶剂,能有效消除油箱和油路系统中杂质的沉淀和凝结,具有良好的油路疏通效果,减少为清洗和疏通油路而购买的油路、燃油精等添加剂的费用,有利于国家能源安全和经济可持续发展;

使用方便快捷——因为任何使用甲醇汽油的汽油机,无论是电喷还是化油器,都可以正常使用,不需要任何改装,整个销售渠道除了必要的清洗外,不需要改装。

经济效益显著——可以带动相关产业的发展。众所周知,甲醇的生产成本仅为乙醇的1/3(注:2004年国家对每生产和销售1吨燃料乙醇补贴2736元,2006年补贴降至1.373元)。

此外,中国经济的快速发展为甲醇汽油提供了巨大的市场需求。专家预测,到2020年,中国石油产量为1.7 ~ 2亿吨,相当于2.09 ~ 2.28亿吨甲醇,而且还不包括作为四大基础有机原料的甲醇的消费量。2020年,甲醇的市场销量可能在3亿吨左右。我国迫切需要尽快出台甲醇发展的产业政策,促进甲醇产业的发展,形成国家支柱产业。

中国是世界石油消费大国,但石油储备才刚刚起步。在紧急情况下,这笔储备只能是杯水车薪。利用这笔资金大力发展甲醇燃料,从根本上解决中国的能源问题,不仅是最好的战略石油储备,还能创造更多的社会效益。

第三,加快发展甲醇汽油迫在眉睫。

甲醇燃料的快速发展势在必行。

1,甲醇汽油的大规模推广可以保证国三机动车尾气排放标准的尽快实施。

我国机动车尾气国3强制排放标准应于今年7月1实施,但目前市场供应的燃油质量达不到要求。如果两大石油公司通过技术改造提高油品质量,国三标准的实施将不得不推迟三年。

2.目前各地推广甲醇汽油的积极性很高。

山西出现了规范使用甲醇汽油的情况。上海和大庆已经积累了相当多的车辆使用M50甲醇汽油的经验。甲醇燃料在经济性、环保性、动力性、安全性、替代性和资源性方面具有明显的优势。它是一种清洁的替代燃料,与毒性和材料腐蚀相关的问题已经得到解决。

3.推广甲醇汽油也是国家加强节能减排的迫切要求。

众所周知,醇醚燃料是环保的新型替代能源,但鲜为人知的是醇醚燃料还能显著减少温室气体CO2,使用大比例M50甲醇燃料的CO2减排量可达32.71%以上。

改变石油短缺和严重污染的唯一途径是减少对石油的依赖,发展绿色替代能源。从未来发展来看,减少二氧化碳等温室气体以抑制全球变暖,使用低碳清洁燃料和可再生新能源被广泛期待。

同时,甲醇是相对廉价的一碳化工产品,最理想的低碳清洁燃料是甲醇。目前甲醇主要由煤、天然气、煤层气或焦炉气合成;在不久的将来,可以利用农林作物纤维和生活有机垃圾等可再生资源,通过气化合成燃料甲醇。我们有理由相信,随着醇醚燃料在中国的全面推广,它不仅将为中国的能源安全、国家加强节能减排和可持续和谐发展做出巨大贡献,而且将最终实现人类在能源方面梦寐以求的生态平衡。

四、甲醇汽油项目发展建议

加快发展煤基醇醚燃料具有良好的发展条件,奠定了良好的发展基础,可以扩大发展规模,替代石油解决我国石油短缺问题。为此,我们建议:

1,国家宏观必须关注。

国家能源战略不完全是市场行为,煤基醇醚的推广在国家的导向、引导、规范、激励、投入中不可或缺。

发展煤基醇醚燃料将纳入国家发改委《国家中长期能源发展规划纲要》和《国家替代能源发展规划》,并在全国范围内推广。只要有条件的企业承诺进入能源领域,“能源领域企业必须戴国企帽子”的现象就会被打破。

建立一个全国性的专门机构或部门,如“全国醇醚汽车办公室”,就像一个行业组织,即“全国醇醚燃料和醇醚清洁汽车专业委员会”,具体负责我国醇醚燃料和清洁汽车产业的建设、发展、合作和服务。

根据国家发改委(NDRC)等八部委《扩大车用乙醇汽油试点方案》(NDRC工业[2004]230号),国家应以支持车用乙醇的政策支持煤基醇醚燃料的发展:对国家批准的燃料甲醇生产企业免征5%消费税的,先退增值税;对使用燃料甲醇享受补贴政策的,补贴金额由中央和地方按照规定比例承担。

2.实施示范项目。

有选择地建设国家醇醚燃料生产基地和国家醇醚燃料汽车产业化示范区。一个是M50示范项目;二是甲醇混合动力汽车试点。

清洁车用甲醇汽油(柴油)的研发应与实施国三号车用燃料标准相衔接,作为“节能减排”、能源替代和资源合理利用的一件大事来实施。

当务之急是扩大示范,在资源配置合理、市场需求大、交通便利的地区建立示范项目。充分发挥民营和国有大中型企业的优势,鼓励利用国内外两种资源、两种资金,创造条件设立“节能示范工程”专项发展基金,推进甲醇生产、甲醇汽车燃料调合和储运设施建设。

战略定位:首批示范项目设3个站点,形成654.38+0万吨/年的规模。

1)东北(低温高纬度)

大庆油田作为低温区域示范工程,辐射整个东北和华北地区。大庆甲醇厂与炼油厂距离近(≤2Km),基础设施完善,密闭管道工作量小,铁路公路运输条件齐全,投资小,见效快,油气资源有保障。抓紧项目,加快实施,争取在明年奥运会前为北京奥运会提供清洁汽油。

2)华东(中温和中纬度)

以上海为中温区示范工程。建立研发中心和产业化示范工程基地。以上海研发为基础,辐射江浙沿海和华东沿江地区。

3)华南(高温高纬度)

以广东珠海为高温示范工程,辐射到包括港澳在内的华南地区。

在第一批示范项目经验的基础上,利用国内外两种资源、两种资本,形成服务全国重点城市的大型工业区。2008年扩大甲醇及成品油配送中心示范,力争2065.438+00年形成654.38+00万吨以上甲醇替代规模,产销2000万吨以上清洁车用M50甲醇汽油生产能力,促进产业化、规模化。

3、抓紧制定国家甲醇汽油标准。

我们需要国家有关部门的支持和集中管理。

早在2001年7月之前,20012年7月,国务院总理朱镕基在审议甲醇燃料发展情况报告时就明确指示:“要制定质量标准、使用规范、规划……”。如今,甲醇汽油标准的发布显得尤为重要。

我们需要国家政府的大力支持,通过资源和市场调研、评估、整体布局、统筹规划、分期实施,避免重复建设造成的资源浪费和无序竞争。同时,避免行业垄断、侵犯知识产权等不良行为的发生(假冒、仿冒等。).

4.鼓励当地推广使用。

在煤基醇醚燃料产业化示范阶段,国家发改委给予贴息贷款支持重点甲醇生产项目、甲醇汽车及发动机项目、输配电项目,加快各地建设和市场培育。

5.国家石油公司应在推广使用甲醇汽油方面发挥积极作用。

要打破部门和地方界限,特别是国家石油公司,都要从国家利益出发,开放市场,建立有序的市场竞争机制,让所有投资者、国内民营企业、民营企业都有机会进入国内石油流通市场。中国石油市场呈现出市场全方位开放、资源多层次配置、市场主体多元化、流通方式多样化的新格局。

综上所述,我们建议在产业化示范阶段,甲醇汽油在M50车用甲醇汽油示范区的推广工作应由一个专门的国家机构或部门来管理,比如“国家酒精办公室”。为防止推广使用过程中因管理漏洞造成的安全隐患和负面影响,北京欧亚新能源指定企业负责添加剂配方研发生产、清洁汽油调配供应、推广应用主要依托石油公司系统业务渠道,实行许可制。

随着试点推广条件的成熟,建议引入竞争机制,通过“企业申请-条件认证-专家评审-国家酒类管理局批准”等程序,适当扩大甲醇汽柴油掺混示范企业数量,按照市场化运作模式将甲醇燃料纳入推广渠道。

在政府行为的引导下,M50甲醇汽油在实践和完善的过程中,逐渐形成了成熟的符合国情的实施方案和总体目标。