醇醚燃料知识.pdf
甲醇分子量32,含氧量为50%,所要求的空燃比低,只有6.4(汽油为14.8),空燃
混合气的热值与汽油热值很接近(2656/2786)。二甲醚分子量46,含氧量为35%,
空燃比为其空燃混合气热值比柴油的热值还高(3067/2911)。醇醚燃料空燃比低,
所带入空气中的惰性气体氮气大大降低,空燃混合气热值较高,很大程度弥补了燃
料本身热值低的弱点,提高了能效,降低了替代比。甲醇的辛烷值高达110左右,
抗爆性好,二甲醚的十六烷值为60(比一般柴油高很多),这都能提高其动力性,
降低排放和能耗。醇醚燃料分子量小,燃烧速度快,燃烧更充分,因而提高了发动
机中燃料能量转化为动能的效率,替代比比燃料本身热值的比例要低得多。甲醇和
二甲醚燃料的性质和燃烧性能也决定了他们比汽柴油燃料更加清洁,排放指标优于
汽柴油。
在无净化器情况下,二甲醚燃料的常规排放量基本可达欧Ⅲ标准,甲醇基本可达
欧Ⅱ标准。此外,汽油中少量残留硫化物对尾气催化净化器有毒化作用,催化剂寿
命缩短,给铂的供应(进口)增加了困难。醇醚清洁燃料的应用,将可大大减少铂
的用量,并可容易达到高的控制排放目标。
国际能源机构、美国甲醇研究院等对各种汽车燃料非常规排放(苯、二丁烯、甲
醛等)的测试也表明,二甲醚燃料的非常规排放量甚微,接近于氢,是非常洁净的;
甲醇燃料排放中没有致癌度高的苯,总致癌度低。二甲醚燃料替代柴油在清洁燃料
方面所起到的作用就更加明显,甚至免去催化净化器,也能达到欧Ⅲ的指标。
甲醇的蒸气压比汽油低。同样条件下,汽油的蒸气量是甲醇蒸气量的2~4倍。甲
醇蒸气的密度较低,只略大于空气的密度,易于扩散流动。而汽油的蒸气密度则是
甲醇蒸气密度的2~5倍,在空气中,沿着地面流动分散,极易遇到明火点燃炸。此
外,空气中,甲醇燃料发生火灾爆炸的可能性远低于汽油。甲醇着火温度高,发生
火灾和造成人员死亡的几率比汽油低。
国内外已有大量权威科学结论证实,汽油和醇对生态的影响,用百分衡量,汽油
为100,乙醇为50,甲醇为30。甲醇的致毒性(综合)低于石油燃料。甲醇意外泄
漏对环境的影响极小。在地上和水中比汽柴油易分散和降解。
国内外的研究表明,在提高压缩比后,使用M85(85%的甲醇)或M100,甲醇发
动机的动力性优于汽油发动机。这是由于燃料具有高辛烷值、高压缩比,并可容许
较大点火提前角,从而能获得更高的热效率。使用M15汽油,动力性也没有明显下
降,主要是由于辛烷值提高,燃烧状况改善,抵消了热值低的弱点。使用甲醇燃料
所产生的气阻、醇油互溶性等其他问题,都有相应的技术加以解决,都不会影响其
推广应用。
二甲醚的物理化学性质
分子式:CH3OCH3蒸气压*:0.51Mpa
摩尔质量:46.07气体燃烧热:28.8MJ/Kg
熔点:-138.5℃蒸发热**:410KJ/Kg
沸点:-24.9℃自燃温度:235℃
临界温度:127℃爆炸极限、空气:3~17vol%
液体密度*:0.67Kg/L闪点:-41℃
蒸气密度:1.61Kg/m3注:*20℃**-20℃
不同温度下有DME蒸气压
温度(℃)-23.7-10010203040
蒸气压(Mpa)0.1010.1740.2540.3590.4950.6620.880
二甲醚作为民用液化气有一系列优点:低热量~28600KJ/kg(6836kcal/kg);燃烧性
能良好,燃烧废气无毒,完全符合卫生标准;单一组成,无残液;在室温下可压缩
成液体,用现有的液化石油气罐盛装,灶具与LPG基本通用,是优良的民用洁净燃
料。
二甲醚液化气与液化石油气性质比较
项目分子量压力Mpa(60℃)热值KJ/kg爆炸下限%理论空气量