李林潞
(中石化北京石油分公司,北京 100000)
在機(jī)動(dòng)車普遍使用的當(dāng)代,化石燃料燃燒的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,破壞著人類家園的環(huán)境。我國也在2006年成為了二氧化碳排放量第一大國。在過去一百年中,全球的平均氣溫上升了0.56~0.92 ℃,氣溫上升會(huì)導(dǎo)致冰川融化,在本世紀(jì)末將會(huì)面臨大面積的缺水問題和熱浪影響。因此,改善大氣環(huán)境的任務(wù)迫在眉睫。
乙醇俗稱酒精,常溫條件下是一種透明液體,易燃易揮發(fā),常伴有刺激性氣味。我國的乙醇汽油是按照國際質(zhì)量要求,通過一定的工藝進(jìn)行調(diào)配的車用燃料[1]。適用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的各類機(jī)動(dòng)車。我國的車用乙醇汽油一共有兩種:其一是E10車用乙醇汽油,其二是E85車用乙醇汽油。當(dāng)前更多的是E10乙醇汽油,它是車輛可以直接使用的,而E85乙醇汽油需要專門的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)。
目前,我國對(duì)于乙醇汽油的標(biāo)準(zhǔn)為,在汽油中加入10%乙醇,嚴(yán)禁再添加其它的含氧物質(zhì)。其次,乙醇汽油和普通汽油的儲(chǔ)藏方式也各有異同:相同的是兩者都不能添加鐵、錳等物質(zhì),蒸發(fā)溫度不能高于110 ℃[2];兩者的不同在于:第一,普通汽油不能添加甲醛。第二普通汽油中的含氧量不能超過2.7%,但是車用乙醇汽油因?yàn)橐黾右掖迹掖贾泻醒?,因此車用乙醇汽油中不得添加大?.5%的含氧化合物,并強(qiáng)調(diào)水分不能大于0.2%。乙醇汽油和傳統(tǒng)汽油最大的區(qū)別是乙醇汽油具有環(huán)保性,其含氧量約35%,可以讓汽油燃燒得更加充分。之前的研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)動(dòng)機(jī)未進(jìn)行改造的情況下,燃燒乙醇汽油與燃燒傳統(tǒng)汽油的動(dòng)力性能基本相同,但是排放的一氧化碳等化合物減少了30%。
以前,曾有研究人員提出完全使用乙醇作為汽車燃料,當(dāng)時(shí)的汽車銷量并沒有現(xiàn)在的大,因此對(duì)于乙醇燃料沒有普及。隨著私家車人均持有量不斷增加,使用乙醇汽油的顯得日益重要[3]。我國的乙醇資源較為豐富,我國的乙醇技術(shù)較為成熟。乙醇行業(yè)開始于“十五”規(guī)劃期間,乙醇作為燃料的主要原因是處理陳化糧的問題,由于出現(xiàn)了過多的玉米庫存,將玉米加工為乙醇作為燃料使用。但是在2006年后,玉米庫存問題已經(jīng)解決,國家降低了對(duì)乙醇燃料生產(chǎn)的補(bǔ)貼,因此乙醇的生產(chǎn)出現(xiàn)了停滯。隨著國家對(duì)于大氣環(huán)境的保護(hù)的重視,乙醇的生產(chǎn)和使用向“清潔能源”轉(zhuǎn)移,國家大力推廣乙醇汽油,支持將陳化糧轉(zhuǎn)化為乙醇。2017年國家印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》,希望在2020年實(shí)現(xiàn)乙醇汽油使用全覆蓋。2018年國家增加了乙醇汽油的試點(diǎn)城市,消化陳化糧。但是目前國家陳化糧較少,因此國家改變了乙醇汽油的生產(chǎn)使用方向,不強(qiáng)制消費(fèi)者使用乙醇汽油,而是鼓勵(lì)消費(fèi)者使用清潔能源[4]。面前我國有300萬噸乙醇產(chǎn)能正在建設(shè),但因?yàn)樵牧系南拗?,可能?huì)推遲建設(shè)。由于產(chǎn)業(yè)政策的限制,企業(yè)只能使用生物發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇汽油,造成乙醇汽油的供應(yīng)受到影響。在未來,乙醇汽油仍然是乙醇消費(fèi)的重要領(lǐng)域,乙醇汽油企業(yè)也將面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部頒發(fā)的文件,目前我國全國的環(huán)境質(zhì)量情況不容樂觀。根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》文件中的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)多個(gè)城市的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。僅有部分城市達(dá)標(biāo),包括海口、拉薩等,占比較小[5]。京津冀和珠三角的城市,空氣質(zhì)量較差,空氣中PM2.5的含量較高,導(dǎo)致出現(xiàn)了霧霾天氣。此外,我國的溫室效應(yīng)出現(xiàn)的頻率增加,溫室效應(yīng)是二氧化碳過度排放而產(chǎn)生的。消耗化石能源的同時(shí)也在排放溫室氣體,破壞人們的生活環(huán)境。改善尾氣排放,使用清潔能源是非常重要且必要的。
3.1.1 污染物排放少
乙醇的辛烷值比汽油高,辛烷值會(huì)提高汽油機(jī)的壓縮比,提高汽車的功率。乙醇的抗爆性較好,不用增加傳統(tǒng)汽油中的抗爆劑,降低鉛的排放量,有利于改善大氣環(huán)境[6]。
3.1.2 使燃料能夠充分燃燒
乙醇與汽油的混合,在理論上會(huì)降低燃料的總熱值。但是在實(shí)際使用過程中,乙醇能增加汽油中的氧氣含量,可以讓燃料燃燒的更加充分[7]。
3.2.1 具有揮發(fā)性乙醇的沸點(diǎn)較低,在夏天溫度較高的時(shí)候揮發(fā)性較大,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣性,不利于汽車的加速,也會(huì)增加油耗。
3.2.2 具有腐蝕性
乙醇汽油中的乙醇與氧氣發(fā)生作用會(huì)產(chǎn)生乙酸,乙酸會(huì)腐蝕金屬。使用乙醇汽油也會(huì)導(dǎo)致尾氣排放中水含量增加,會(huì)對(duì)排氣管造成腐蝕。需要在之后的研究中加入一定物質(zhì),抑制乙醇對(duì)于汽車內(nèi)的金屬腐蝕。
3.2.3 動(dòng)力較低
乙醇的氧含量較高,氧含量過高會(huì)讓汽油燃燒熱值降低。使用過乙醇汽油的司機(jī)都表示,乙醇汽油會(huì)讓汽車的動(dòng)力下降,耗油量增加[8]。
雖然乙醇汽油有優(yōu)點(diǎn)也有較多缺點(diǎn),但它的使用減少了汽車尾氣中的污染物,保護(hù)了大氣環(huán)境,在未來,乙醇汽油的推廣和使用是大勢(shì)所趨。希望未來有更多的研究者能改善乙醇汽油的缺點(diǎn),讓乙醇汽油能廣泛使用。
原材料對(duì)于乙醇汽油推廣非常重要,乙醇汽油目前屬于新能源,原材料供應(yīng)不足,影響乙醇汽油的產(chǎn)量。
由于乙醇的原材料是玉米和小麥,生產(chǎn)成本較高。相比普通汽油的價(jià)格,乙醇汽油在市場中沒有競爭優(yōu)勢(shì)。如果沒有國家對(duì)于乙醇汽油的補(bǔ)貼,很少司機(jī)會(huì)選擇乙醇汽油,乙醇汽油的生產(chǎn)企業(yè)難以生存。對(duì)于相同的價(jià)格,更多的消費(fèi)者會(huì)選擇自己所熟悉和穩(wěn)定的汽油,這一系列的原因會(huì)導(dǎo)致乙醇汽油不能達(dá)到預(yù)期的效果[9]。
在車用乙醇汽油中,按照1∶9的比例混合使用,雖然不會(huì)對(duì)機(jī)動(dòng)車的性能產(chǎn)生過大影響,但是會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的零件等部位產(chǎn)生沉積物,對(duì)機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行產(chǎn)生一定的隱患。
溫度降低時(shí),乙醇的穩(wěn)定性會(huì)變差。當(dāng)汽車所處的環(huán)境溫度低于燃料分離的溫度時(shí),乙醇汽油就不會(huì)發(fā)生分離;等于或高于燃料分離溫度時(shí),就會(huì)發(fā)生分離。因此乙醇汽油的使用對(duì)于溫度的要求較高。
由于乙醇汽油的的比熱容比汽油大,會(huì)造成汽油機(jī)內(nèi)的溫度較低。溫度低會(huì)導(dǎo)致乙醇無法完全霧化,混合氣形成較難,會(huì)影響汽油的燃燒速度。其次,霧化不良會(huì)導(dǎo)致潤滑油產(chǎn)生稀釋或者乳化,造成發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。
乙醇具有很強(qiáng)的親水性,很容易吸收空氣中的水分。如果在乙醇汽油中有過多的水分,會(huì)出現(xiàn)分層的現(xiàn)象,導(dǎo)致燃燒性能下降。汽車會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力下降等問題,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。
車用乙醇汽油的推廣和使用,離不開政府和其它相關(guān)部門的支持。政府需要在社區(qū)中進(jìn)行宣傳,并對(duì)于機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行宣傳,說明乙醇汽油的優(yōu)缺點(diǎn)和對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義,呼吁大家使用乙醇汽油,支持乙醇汽油的推廣工作,為大氣環(huán)境貢獻(xiàn)自己的一份力量。此外,政府還需要采用合適的手段促進(jìn)乙醇汽油的使用,例如給使用乙醇汽油的消費(fèi)者一定的補(bǔ)貼。
企業(yè)應(yīng)努力營造良好的營銷環(huán)境,以正確的觀念引導(dǎo)消費(fèi)者使用乙醇汽油。此外,企業(yè)也要加強(qiáng)乙醇汽油的營銷策略,改善乙醇汽油的經(jīng)營戰(zhàn)略,讓消費(fèi)者主動(dòng)地選擇乙醇汽油,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的進(jìn)步。
政府和企業(yè)生產(chǎn)者要幫助消費(fèi)者轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念,將乙醇汽油列為與普通汽油同等的燃料地位。說明在汽油中加入了少量的乙醇,可以提高汽油的抗爆性。乙醇還能替代普通汽油的添加物甲基叔丁基醚,可以降低汽油的毒性。改變消費(fèi)者的觀念是得到消費(fèi)者認(rèn)可的第一步,因此需要企業(yè)、政府、社會(huì)共同努力。
乙醇汽油企業(yè)轉(zhuǎn)型迫在眉睫,汽油企業(yè)從原油工藝基礎(chǔ)上增加乙醇汽油的生產(chǎn)線,政府需制定相關(guān)的政策,鼓勵(lì)生產(chǎn)、使用乙醇汽油。此外,要制定相關(guān)的法律法規(guī),規(guī)范乙醇汽油的質(zhì)量,同時(shí)要做好市場監(jiān)管。
為了讓乙醇汽油盡快普及,企業(yè)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)特色,根據(jù)乙醇汽油的特點(diǎn),倡導(dǎo)企業(yè)之間的合作,形成汽油行業(yè)的聯(lián)盟,實(shí)現(xiàn)行業(yè)專業(yè)化。
當(dāng)今,我國對(duì)于大氣環(huán)境的保護(hù)工作迫在眉睫,大氣污染具有傳導(dǎo)性,對(duì)于人體具有很大傷害。乙醇汽油與汽油相比具有很多的獨(dú)特性,正是這些特性讓乙醇汽油擁有污染物減少、充分燃燒等優(yōu)點(diǎn)。但是也存在啟動(dòng)困難、具有腐蝕性等缺點(diǎn)。在今后的推廣中,首先要解決的是乙醇汽油的穩(wěn)定性問題。在今后,我國相關(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)乙醇汽油的研究和使用監(jiān)控,解決乙醇汽油在使用過程中出現(xiàn)的問題,促進(jìn)乙醇汽油早日在我國普遍使用。