汽车替代燃料学习教案.pptx

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1、会计学1汽车替代汽车替代(tdi)燃料燃料第一页，共57页。汽车替代汽车替代(tdi)燃料燃料第1页/共57页第二页，共57页。主要主要(zhyo)内容内容n n能源形势n n甲醇(ji chn)n n乙醇n n二甲醚n n生物柴油n n液化石油气/天然气第2页/共57页第三页，共57页。汽车汽车汽车汽车(qch)(qch)保有量保有量保有量保有量全球(qunqi)汽车保有量超10亿辆 根据最新统计数据显示，目前全球各种在用汽车的总保有量已突破10亿辆。1950年-1970年，全球汽车保有量每10年翻一番，1970年达到(d do)2.5亿辆。1986年，全球汽车保有量再次翻一番达到(d do

2、)5亿辆。据预计，到2050年这一数字将升至25亿辆。第3页/共57页第四页，共57页。汽车汽车汽车汽车(qch)(qch)保有量分析保有量分析保有量分析保有量分析n n目前，全球汽车保有量已从目前，全球汽车保有量已从20092009年的年的9.89.8亿亿辆跃升至辆跃升至20102010年的年的10.1510.15亿辆，同比增长亿辆，同比增长3.6%3.6%，实现了自实现了自20002000年以来年以来(y(y li)li)的最大增幅。的最大增幅。20102010年，全球汽车销量年，全球汽车销量36003600万辆，中国在用汽车的万辆，中国在用汽车的保有量同比增长保有量同比增长27.5%27

3、.5%，增量超过，增量超过16801680万辆，这万辆，这个数字接近同期全球新增汽车保有量的一半。个数字接近同期全球新增汽车保有量的一半。无论是保有量的增速，还是新增保有量，中国无论是保有量的增速，还是新增保有量，中国都居世界第一。中国汽车拥有量为都居世界第一。中国汽车拥有量为78007800万辆，万辆，超过日本的超过日本的74007400万辆，位居全球第二。万辆，位居全球第二。第4页/共57页第五页，共57页。能源能源(nngyun)形势形势n n能源是全人类经济发展和生存的主要基础条能源是全人类经济发展和生存的主要基础条 件之一，近件之一，近 年全球能源况引起全球的特别年全球能源况引起全球

4、的特别关注关注(gunzh)；n n人类的进步和可持续发展必须处理好能源问人类的进步和可持续发展必须处理好能源问题；题；n n全球及中国的能源形势全球及中国的能源形势供需矛盾将长期供需矛盾将长期存在存在第5页/共57页第六页，共57页。能源能源(nngyun)形势形势n n近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的 趋势；趋势；趋势；趋势；n n 全球各主要能耗国家全球各主要能耗国家全球各主要能耗国家全球各主要能耗国家(guji)(guji)都在调整自己的能源战略；都在调整自己的能源战略；都在

5、调整自己的能源战略；都在调整自己的能源战略；n n 高速发展中的中国经济对能源替代成为国家高速发展中的中国经济对能源替代成为国家高速发展中的中国经济对能源替代成为国家高速发展中的中国经济对能源替代成为国家(guji)(guji)的头等大事；的头等大事；的头等大事；的头等大事；n n 汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和 轻量化不断提出更轻量化不断提出更轻量化不断提出更轻量化不断提出更高的要求；高的要求；高的要求；高的要求；n n 替代燃料已成为中国能源多元

6、化主要方向之一。替代燃料已成为中国能源多元化主要方向之一。替代燃料已成为中国能源多元化主要方向之一。替代燃料已成为中国能源多元化主要方向之一。第6页/共57页第七页，共57页。能源能源(nngyun)形势形势 石油：石油：全球石油已探明储量为全球石油已探明储量为12000.7亿桶，亿桶，1630.6 亿吨，（亿吨，（2006年世界能源统计公布）按年世界能源统计公布）按2005 年开采量计，可开采年开采量计，可开采40.6年；年；预计未发现的石油储量可能是预计未发现的石油储量可能是9380亿桶；亿桶；预计在预计在21世纪中期世纪中期(zhngq)石油产量达到顶石油产量达到顶峰，包括峰，包括 非常

7、规液体燃料包括油砂、超重油、气变液技非常规液体燃料包括油砂、超重油、气变液技 术、煤气化技术、生物燃油和油母页岩等在内术、煤气化技术、生物燃油和油母页岩等在内 本世纪后期将进入高油价期。本世纪后期将进入高油价期。第7页/共57页第八页，共57页。2006年底全球年底全球(qunqi)石油已探明储量图石油已探明储量图第8页/共57页第九页，共57页。天然气：天然气：全球天然气已探明储量为全球天然气已探明储量为179.83万亿万亿M3，可开采，可开采(kici)65.1年。年。2006年底天然气已探明储量年底天然气已探明储量第9页/共57页第十页，共57页。煤炭煤炭 全球全球2006年底已探明可采

8、储量为年底已探明可采储量为9090.64 吨，可开采吨，可开采155年；年；预计世界预计世界(shji)可采储量在今后的可采储量在今后的100年中将随着年中将随着 探明技术发展，可采储量将探明技术发展，可采储量将增加到能有增加到能有200 年以上的开采年限。年以上的开采年限。能源能源(nngyun)形势形势第10页/共57页第十一页，共57页。2006年底年底(nind)煤炭已探明储量煤炭已探明储量第11页/共57页第十二页，共57页。全球主要耗能国家及时调整能源战略全球主要耗能国家及时调整能源战略 2005年美国修改通过年美国修改通过(tnggu)能源政策法，能源政策法，2006年欧盟公布年

9、欧盟公布 了能源战略绿皮书，了能源战略绿皮书，2006年日本颁布了新国家能源年日本颁布了新国家能源 战略，都战略，都在强调能源供应稳定和多样化，开发可再生能在强调能源供应稳定和多样化，开发可再生能源、发展洁净煤技术、发展天然气、核能、氢燃料等清洁能源，减少石源、发展洁净煤技术、发展天然气、核能、氢燃料等清洁能源，减少石油在能源消费结构的比例。油在能源消费结构的比例。巴西、法国、西班牙、德国、奥地利、瑞典等国强调乙醇巴西、法国、西班牙、德国、奥地利、瑞典等国强调乙醇 和生物质和生物质资源的能源。资源的能源。全球电力消费将在今后全球电力消费将在今后20年中成倍增加，核电、水电将增加较快；年中成倍增

10、加，核电、水电将增加较快；可再生能源是今后能源开发和增长的主导方向。可再生能源是今后能源开发和增长的主导方向。能源(nngyun)形势第12页/共57页第十三页，共57页。中国传统能源现状中国传统能源现状(xinzhung)和能源政策和能源政策 中国石油中国石油2006年底已探明储量为年底已探明储量为160亿桶亿桶22亿亿 吨，占全球已探明总储量的吨，占全球已探明总储量的1.3%，可开采，可开采12.1年；年；中国天然气中国天然气2006年底已探明储量为年底已探明储量为2.35万亿万亿M3，占全球已探明总储量的，占全球已探明总储量的1.3%，可开采，可开采47年；年；中国煤炭中国煤炭2006年

11、底已探明储量为年底已探明储量为1145亿吨，占亿吨，占全球已探明总储量的全球已探明总储量的12.6%，可开采，可开采52年。年。中国的能源政策是：节约优先、立足国内、煤为中国的能源政策是：节约优先、立足国内、煤为基基 础、多元发展。础、多元发展。能源(nngyun)形势第13页/共57页第十四页，共57页。车用替代车用替代(tdi)燃料的选择标准燃料的选择标准1、车用替代燃料只有资源丰富、车用替代燃料只有资源丰富(fngf)且能长期可靠地且能长期可靠地供应，才能满足汽车日益增多的需要；供应，才能满足汽车日益增多的需要；2、价格应比较便宜、价格应比较便宜,以便于大范围地推广；以便于大范围地推广；

12、3、能量密度大，热值高，携带较少的数量就能使汽车行、能量密度大，热值高，携带较少的数量就能使汽车行驶足够的里程；驶足够的里程；4、毒性低，环境污染小；、毒性低，环境污染小；5、安全性好，易于输送、储存和使用；、安全性好，易于输送、储存和使用；6、对发动机的可靠性无不良影响。（无腐蚀性等）、对发动机的可靠性无不良影响。（无腐蚀性等）目前，有广阔目前，有广阔(gungku)发展前景的替代燃料主要发展前景的替代燃料主要有醇类燃料、生物柴油、二甲醚、天然气、液化石油气、有醇类燃料、生物柴油、二甲醚、天然气、液化石油气、氢气等。氢气等。第14页/共57页第十五页，共57页。醇类燃料醇类燃料(rnlio)

13、n n甲醇及乙醇n n提取：甲醇可从众多原料中提取，如：天然气、煤、重质燃料、木材和垃圾(l j)等。n n 乙醇的原料主要是含糖、含淀粉的农作物，如：甜菜、甘蔗、玉米、小麦等作物秸秆中提取。第15页/共57页第十六页，共57页。醇类燃料醇类燃料(rnlio)的性能的性能n n甲醇、乙醇性质类似之处很多，与汽油相比，它们的缺点和优点几乎相同，甲醇、乙醇性质类似之处很多，与汽油相比，它们的缺点和优点几乎相同，甲醇、乙醇性质类似之处很多，与汽油相比，它们的缺点和优点几乎相同，甲醇、乙醇性质类似之处很多，与汽油相比，它们的缺点和优点几乎相同，只是只是只是只是(zh(zh sh)sh)程度上略有差别。

14、程度上略有差别。程度上略有差别。程度上略有差别。n n醇类燃料的主要特点：醇类燃料的主要特点：醇类燃料的主要特点：醇类燃料的主要特点：n n（1 1）含氧燃料，理论空燃比低。）含氧燃料，理论空燃比低。）含氧燃料，理论空燃比低。）含氧燃料，理论空燃比低。n n（2 2）热值低）热值低）热值低）热值低n n（3 3）醇类的沸点和蒸气压比汽油低（与汽油混合，可是蒸气压提高）醇类的沸点和蒸气压比汽油低（与汽油混合，可是蒸气压提高）醇类的沸点和蒸气压比汽油低（与汽油混合，可是蒸气压提高）醇类的沸点和蒸气压比汽油低（与汽油混合，可是蒸气压提高）n n（4 4）辛烷值比汽油高（也可与汽油混合，提高汽油的抗爆

15、性）辛烷值比汽油高（也可与汽油混合，提高汽油的抗爆性）辛烷值比汽油高（也可与汽油混合，提高汽油的抗爆性）辛烷值比汽油高（也可与汽油混合，提高汽油的抗爆性）第16页/共57页第十七页，共57页。醇类燃料醇类燃料(rnlio)的性能的性能n n（5）着火性能差（与柴油相比）着火性能差（与柴油相比(xin b)，甲醇和乙醇的十六烷值只有甲醇和乙醇的十六烷值只有3和和8）n n（6）气化潜热高（）气化潜热高（20时，时，56.4KJ,33.7,9.2;燃烧温度降低，氮氧化合物排放降低）燃烧温度降低，氮氧化合物排放降低）n n（7）蒸发潜热大（汽油掺醇）蒸发潜热大（汽油掺醇）n n（8）着火极限宽）着火

16、极限宽n n（9）贮存和使用方便）贮存和使用方便n n（10）排放污染低）排放污染低n n（11）发动机结构变化不大）发动机结构变化不大第17页/共57页第十八页，共57页。醇类燃料醇类燃料(rnlio)与汽油的主要理化性质比较与汽油的主要理化性质比较项目项目甲醇甲醇乙醇乙醇汽油汽油常温下的物理状态常温下的物理状态液态液态液态液态液态液态密度密度/（gcm-3）0.79140.78430.720.75沸点沸点/64.878.360220饱和蒸气压饱和蒸气压kPa30.99717.33262.082.7低热值低热值/（MJkg-1）20.2627.2044.52蒸发潜热蒸发潜热/（kJkg-1）

17、1101862297辛烷值（辛烷值（RON）11211190、93、95辛烷值（辛烷值（MON）929285、88、90十六烷值十六烷值3827相对分子质量相对分子质量3246100115着火极限（体积分数）（）着火极限（体积分数）（）6.7364.3191.37.6理论空燃比（理论空燃比（kg空气空气kg燃料）燃料）6.49.014.7第18页/共57页第十九页，共57页。醇类燃料醇类燃料(rnlio)的应用的应用1.掺醇燃烧掺醇燃烧(rnsho)掺醇燃烧是指把甲醇或乙醇掺醇燃烧是指把甲醇或乙醇(y chn)以不同比以不同比例掺入汽油中。例掺入汽油中。甲醇、乙醇与汽油的混合燃料分别用甲醇、乙

18、醇与汽油的混合燃料分别用M（Methanol）和）和E（Ethanol）加一数字表示，其后的数）加一数字表示，其后的数字表示混合燃料中甲醇或乙醇的体积分数，如字表示混合燃料中甲醇或乙醇的体积分数，如M15表示甲醇表示甲醇体积分数为体积分数为15的混合燃料，的混合燃料，E10表示乙醇体积分数为表示乙醇体积分数为10%的混合燃料。的混合燃料。1）掺醇汽油的优点）掺醇汽油的优点（1）抗爆性好，价格低。）抗爆性好，价格低。（2）排放尾气中）排放尾气中NOx、烃类及、烃类及CO的含量低。的含量低。第19页/共57页第二十页，共57页。2）掺醇汽油）掺醇汽油(qyu)的使用的使用 2001年我国制定了乙醇

19、燃料年我国制定了乙醇燃料(rnlio)发展计划，发展计划，确定在吉林、河南和黑龙江三省设立燃料确定在吉林、河南和黑龙江三省设立燃料(rnlio)乙乙醇试点项目，并制定了变性燃料醇试点项目，并制定了变性燃料(rnlio)乙醇和乙醇和车用乙醇汽油两项国家标准，开始推广含车用乙醇汽油两项国家标准，开始推广含10乙醇的车用乙醇汽油的混合燃料乙醇的车用乙醇汽油的混合燃料(rnlio)。变性燃料变性燃料(rnlio)乙醇和车用乙醇汽油两项乙醇和车用乙醇汽油两项国家标准于国家标准于2001年年4月月15日正式实施。日正式实施。3）掺醇汽油的缺点）掺醇汽油的缺点（1）醇类燃料与汽油的互溶性较差。）醇类燃料与汽

20、油的互溶性较差。醇类燃料具有较强的极性，与汽油的互溶性较差。醇类燃料具有较强的极性，与汽油的互溶性较差。第20页/共57页第二十一页，共57页。其互溶性受醇与汽油的混合其互溶性受醇与汽油的混合(hnh)比例、助溶剂的品比例、助溶剂的品种和加入量、混合种和加入量、混合(hnh)温度等因素影响。温度等因素影响。图图1所示为甲醇与汽油所示为甲醇与汽油(qyu)的互溶曲线。的互溶曲线。图图1 甲甲醇醇与与汽汽油油的的互互溶溶(h rn)曲曲线线1-不加助溶剂不加助溶剂 2-加加1助溶剂助溶剂 3-加加2助溶剂助溶剂 4-加加4助溶剂助溶剂第21页/共57页第二十二页，共57页。（2）掺醇汽油）掺醇汽油

21、(qyu)易出现分层现象。易出现分层现象。（3）掺醇汽油对发动机的金属）掺醇汽油对发动机的金属(jnsh)、橡胶和塑料等材、橡胶和塑料等材料具有一定腐蚀性。料具有一定腐蚀性。（4）掺醇汽油的低温启动）掺醇汽油的低温启动(qdng)性差，高温时易发生气性差，高温时易发生气阻。阻。2.纯醇燃烧纯醇燃烧 纯醇燃烧是指单纯燃烧甲醇或乙醇燃料。纯醇燃烧是指单纯燃烧甲醇或乙醇燃料。从弥补石油资源短缺的角度来说，纯醇燃料用于从弥补石油资源短缺的角度来说，纯醇燃料用于发动机燃烧比掺醇燃料，尤其是低比例掺醇燃料更具发动机燃烧比掺醇燃料，尤其是低比例掺醇燃料更具有实际意义。有实际意义。纯醇燃烧时，可根据甲醇或乙醇

22、燃料的特点对发动纯醇燃烧时，可根据甲醇或乙醇燃料的特点对发动机进行改造，使其动力性、经济性和排放性比燃烧汽油机进行改造，使其动力性、经济性和排放性比燃烧汽油时有较大提高。时有较大提高。第22页/共57页第二十三页，共57页。煤制甲醇，特别用高硫煤制甲醇，还可净化出纯度较高的工业用硫。煤制甲醇，特别用高硫煤制甲醇，还可净化出纯度较高的工业用硫。焦炉气、焦炉气、煤层气、天然气和小化肥联产都可制取甲醇，价格便宜。煤层气、天然气和小化肥联产都可制取甲醇，价格便宜。近近10年山西、陕西、四川、河南、山东、黑龙江等省的企业、研究机年山西、陕西、四川、河南、山东、黑龙江等省的企业、研究机构、大学都在进行构、

23、大学都在进行M15、M30、M85和和M100甲醇车的开发、甲醇车的开发、试验和试验和试运行；山西省现有试运行；山西省现有1400多辆全甲醇多辆全甲醇M100出租车、大客车、中客车出租车、大客车、中客车在商业运行；山西省在全省范围内推广普及在商业运行；山西省在全省范围内推广普及M15甲醇汽车的运行；甲醇汽车的运行；太原理工、东方发动机研究所和佳新公司、净土公司、维坊柴油机厂、太原理工、东方发动机研究所和佳新公司、净土公司、维坊柴油机厂、江西发动机厂等企业合作，开发了江西发动机厂等企业合作，开发了469、468、R6B、698等全甲醇电等全甲醇电喷发动机，压缩比已达到喷发动机，压缩比已达到1:1

24、.31.5的替代的替代(tdi)比。国比。国排放。动排放。动力性优于汽油、柴油。力性优于汽油、柴油。甲醇甲醇(ji chn)汽车汽车第23页/共57页第二十四页，共57页。奇瑞、华普、长安等汽车公司已开发了灵活燃料汽车，排放可奇瑞、华普、长安等汽车公司已开发了灵活燃料汽车，排放可 达国达国。在技术上已解决了甲醇汽车的冷启动、热气阻、溶胀、腐蚀在技术上已解决了甲醇汽车的冷启动、热气阻、溶胀、腐蚀 和非常规排放甲醛超标、渗烧甲醇汽油的分层等问题，也规和非常规排放甲醛超标、渗烧甲醇汽油的分层等问题，也规 范了输、配、加注等商业营运中的问题；范了输、配、加注等商业营运中的问题；甲醇饮用可致死和致盲，但

25、在国内外几十年的化工、燃料行甲醇饮用可致死和致盲，但在国内外几十年的化工、燃料行 业在使用中按规程操作未发现对人和环境的影响；业在使用中按规程操作未发现对人和环境的影响；按规模条件下煤制甲醇的经济性在石油按规模条件下煤制甲醇的经济性在石油30美元美元/桶时有很强的桶时有很强的 竞争性；竞争性；德国、美国在上次石油危机时都曾开发过甲醇汽车，由于石德国、美国在上次石油危机时都曾开发过甲醇汽车，由于石 油价格缓解油价格缓解(hun ji)未能大量产业化。未能大量产业化。甲醇甲醇(ji chn)汽车汽车第24页/共57页第二十五页，共57页。巴西全国全部使用乙醇汽油已有近巴西全国全部使用乙醇汽油已有近

26、20年的历史，是世界惟一不供年的历史，是世界惟一不供应纯汽油的国家；应纯汽油的国家；美国推广美国推广E10乙醇汽油多年，全美有乙醇汽油多年，全美有500万辆灵活燃料汽车万辆灵活燃料汽车（FFV），耗乙醇超过），耗乙醇超过1500万万T/年，用年，用13%的玉米的玉米 生产乙醇，替代汽油生产乙醇，替代汽油量占全年总耗量的量占全年总耗量的2%；近年，日本、印度启动乙醇汽油推广计划近年，日本、印度启动乙醇汽油推广计划(jhu)；英国、荷兰、；英国、荷兰、德国、南非、泰国、奥地利在积极推广乙醇汽油替代工作；德国、南非、泰国、奥地利在积极推广乙醇汽油替代工作；中国已有中国已有9个省推广乙醇汽油（个省推广

27、乙醇汽油（E10），年用乙醇量约），年用乙醇量约130万吨，万吨，成本为成本为6000元元/T 左右。国家为乙醇生产厂补助为左右。国家为乙醇生产厂补助为1002300元元/T，平均，平均每吨乙醇耗量平均为每吨乙醇耗量平均为3.3吨粮吨粮/T 乙醇。乙醇。乙醇乙醇(y chn)汽车汽车第25页/共57页第二十六页，共57页。生物生物(shngw)柴油柴油n n生物燃料是指从农作物或动物脂肪中提取的可再生燃料。n n目前已投入使用的植物油型燃料有：菜籽油、棉籽油、棕榈油等。n n将植物油和动物脂肪与甲醇、乙醇反应，脱去甘油三酸，变成甲酯或乙酯之后(zhhu)就可以在柴油机上使用，这些酯类物被称为“

28、生物柴油”。第26页/共57页第二十七页，共57页。生物柴油生物柴油(chiyu)优点优点n n（1 1）环保特性（废弃排放）环保特性（废弃排放）n n（2 2）低温启动性好）低温启动性好n n（3 3）润滑性能）润滑性能n n（4 4）安全）安全(nqun)(nqun)性能性能n n（5 5）燃烧性能好）燃烧性能好n n（6 6）可再生性，原料来源广泛）可再生性，原料来源广泛n n（7 7）生物柴油，可直接在柴油机上使用，无须改造设备。）生物柴油，可直接在柴油机上使用，无须改造设备。第27页/共57页第二十八页，共57页。甲醇脱水即二甲醚，是柴油机的理想替代燃料。清洁排甲醇脱水即二甲醚，是柴

29、油机的理想替代燃料。清洁排放，可达国放，可达国标准。标准。国内二甲醚汽车开发和二甲醚大量生产都还处于国内二甲醚汽车开发和二甲醚大量生产都还处于(chy)起步阶段；起步阶段；生产成本和汽车使用的经济性都比甲醇高；生产成本和汽车使用的经济性都比甲醇高；常温常压下二甲醚呈气态，输、配、加注都需要专供系常温常压下二甲醚呈气态，输、配、加注都需要专供系统；统；在产业化前还需对专用柴油机供油系。高压共轨系及和在产业化前还需对专用柴油机供油系。高压共轨系及和汽车的匹配做进一步研究；汽车的匹配做进一步研究；二甲醚汽车二甲醚汽车(qch)第28页/共57页第二十九页，共57页。理化理化(lhu)性质比较性质比较

30、第29页/共57页第三十页，共57页。二甲醚作为二甲醚作为二甲醚作为二甲醚作为(zuwi)(zuwi)汽车燃料的优点：汽车燃料的优点：汽车燃料的优点：汽车燃料的优点：n n（1 1）二甲醚燃料具有高效率和低污染的优点，无需任何废气循环和）二甲醚燃料具有高效率和低污染的优点，无需任何废气循环和）二甲醚燃料具有高效率和低污染的优点，无需任何废气循环和）二甲醚燃料具有高效率和低污染的优点，无需任何废气循环和处理装置，碳烟排放为零，可实现无烟燃烧；并可降低发动机噪音处理装置，碳烟排放为零，可实现无烟燃烧；并可降低发动机噪音处理装置，碳烟排放为零，可实现无烟燃烧；并可降低发动机噪音处理装置，碳烟排放为零

31、，可实现无烟燃烧；并可降低发动机噪音1010分贝以上，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼分贝以上，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼分贝以上，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼分贝以上，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼亚有关汽车超低排放尾气的标准（亚有关汽车超低排放尾气的标准（亚有关汽车超低排放尾气的标准（亚有关汽车超低排放尾气的标准（ULEVULEV，是世界上最严格的尾气，是世界上最严格的尾气，是世界上最严格的尾气，是世界上最严格的尾气排放标准之一）。排放标准之一）。排放标准之一）。排放标准之一）。n n（2 2）燃烧效果优于甲醇燃料，除具有

32、甲醇燃料所具有的优点外，还）燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所具有的优点外，还）燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所具有的优点外，还）燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所具有的优点外，还克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。n n（3 3）常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷）常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷）常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷）常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷值值值值

33、(sh li wn zh)(sh li wn zh)都小于都小于都小于都小于1010，只适用于点燃式发动机；而二甲醚的，只适用于点燃式发动机；而二甲醚的，只适用于点燃式发动机；而二甲醚的，只适用于点燃式发动机；而二甲醚的十六烷值十六烷值十六烷值十六烷值(sh li wn zh)(sh li wn zh)大于大于大于大于5555，与柴油相比，二甲醚的十六烷值，与柴油相比，二甲醚的十六烷值，与柴油相比，二甲醚的十六烷值，与柴油相比，二甲醚的十六烷值(sh li wn zh)(sh li wn zh)高高高高2727，可直接压燃，具有优良的压缩性，燃烧性，可直接压燃，具有优良的压缩性，燃烧性，可直接

34、压燃，具有优良的压缩性，燃烧性，可直接压燃，具有优良的压缩性，燃烧性能更好，并且其机械性能良好，发动机爆发力大，适合于压燃式发能更好，并且其机械性能良好，发动机爆发力大，适合于压燃式发能更好，并且其机械性能良好，发动机爆发力大，适合于压燃式发能更好，并且其机械性能良好，发动机爆发力大，适合于压燃式发动机。因此是柴油的理想替代燃料。动机。因此是柴油的理想替代燃料。动机。因此是柴油的理想替代燃料。动机。因此是柴油的理想替代燃料。第30页/共57页第三十一页，共57页。n n（4 4）与液化天然气相比，二甲醚的理论空气量、烟气量比液化天然气分别低）与液化天然气相比，二甲醚的理论空气量、烟气量比液化天

35、然气分别低）与液化天然气相比，二甲醚的理论空气量、烟气量比液化天然气分别低）与液化天然气相比，二甲醚的理论空气量、烟气量比液化天然气分别低3838和和和和3737，而理论燃烧温度、混合热值又比液化天然气分别高，而理论燃烧温度、混合热值又比液化天然气分别高，而理论燃烧温度、混合热值又比液化天然气分别高，而理论燃烧温度、混合热值又比液化天然气分别高8 87 7和和和和7 74 4，并，并，并，并且在贮存、运输和使用上比液化天然气更安全。且在贮存、运输和使用上比液化天然气更安全。且在贮存、运输和使用上比液化天然气更安全。且在贮存、运输和使用上比液化天然气更安全。n n（5 5）作为民用燃料与液化气相

36、比，二甲醚是可以替代液化气的清洁燃料，并有许）作为民用燃料与液化气相比，二甲醚是可以替代液化气的清洁燃料，并有许）作为民用燃料与液化气相比，二甲醚是可以替代液化气的清洁燃料，并有许）作为民用燃料与液化气相比，二甲醚是可以替代液化气的清洁燃料，并有许多优点，如贮运和运输安全；燃烧过程多优点，如贮运和运输安全；燃烧过程多优点，如贮运和运输安全；燃烧过程多优点，如贮运和运输安全；燃烧过程(guchng)(guchng)无残液、无黑烟；对金属无腐无残液、无黑烟；对金属无腐无残液、无黑烟；对金属无腐无残液、无黑烟；对金属无腐蚀，与现有液化气罐装设备，炉灶基本通用，不存在设备改造问题。蚀，与现有液化气罐装

37、设备，炉灶基本通用，不存在设备改造问题。蚀，与现有液化气罐装设备，炉灶基本通用，不存在设备改造问题。蚀，与现有液化气罐装设备，炉灶基本通用，不存在设备改造问题。二甲醚作为汽车二甲醚作为汽车二甲醚作为汽车二甲醚作为汽车(qch)(qch)燃料的优点：燃料的优点：燃料的优点：燃料的优点：第31页/共57页第三十二页，共57页。二甲醚作汽车二甲醚作汽车二甲醚作汽车二甲醚作汽车(qch)(qch)燃料的缺点：燃料的缺点：燃料的缺点：燃料的缺点：n n(1)(1)常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油(目前

38、国产二甲醚目前国产二甲醚目前国产二甲醚目前国产二甲醚量不大量不大量不大量不大,规模小规模小规模小规模小,价格价格价格价格(jig)(jig)约是甲醇的一倍约是甲醇的一倍约是甲醇的一倍约是甲醇的一倍,需改进工艺流程需改进工艺流程需改进工艺流程需改进工艺流程,采用新工艺采用新工艺采用新工艺采用新工艺,扩大规模扩大规模扩大规模扩大规模,降低成本降低成本降低成本降低成本););n n(2)(2)在柴油机上用二甲醚在柴油机上用二甲醚在柴油机上用二甲醚在柴油机上用二甲醚,需对气态二甲醚加压需对气态二甲醚加压需对气态二甲醚加压需对气态二甲醚加压,使其变成液态使其变成液态使其变成液态使其变成液态,需增加设备及

39、控制措施需增加设备及控制措施需增加设备及控制措施需增加设备及控制措施.另外另外另外另外,需对加气站进行必要的改造需对加气站进行必要的改造需对加气站进行必要的改造需对加气站进行必要的改造,才才才才能推广使用能推广使用能推广使用能推广使用;n n（3 3）柴油机燃用二甲醚的一些技术难点）柴油机燃用二甲醚的一些技术难点）柴油机燃用二甲醚的一些技术难点）柴油机燃用二甲醚的一些技术难点.如如如如:二甲醚的粘度较二甲醚的粘度较二甲醚的粘度较二甲醚的粘度较柴油低柴油低柴油低柴油低,需加入添加剂使其粘度接近柴油需加入添加剂使其粘度接近柴油需加入添加剂使其粘度接近柴油需加入添加剂使其粘度接近柴油;二甲醚对金属无

40、侵蚀二甲醚对金属无侵蚀二甲醚对金属无侵蚀二甲醚对金属无侵蚀性性性性,但对橡胶等有不利影响等等但对橡胶等有不利影响等等但对橡胶等有不利影响等等但对橡胶等有不利影响等等;n n 随着不断开发研究，二甲醚的用途将越来越广。随着不断开发研究，二甲醚的用途将越来越广。随着不断开发研究，二甲醚的用途将越来越广。随着不断开发研究，二甲醚的用途将越来越广。第32页/共57页第三十三页，共57页。西安交通大学联合山东西安交通大学联合山东(shn dn)久泰化工联合开发的二甲醚久泰化工联合开发的二甲醚/柴油混合燃料客车柴油混合燃料客车第33页/共57页第三十四页，共57页。天然气天然气 天然气（天然气（Natur

41、al Gas，简称，简称NG）是各种）是各种(zhn)替代燃料中最早被广泛使用的一种。替代燃料中最早被广泛使用的一种。天然气资源天然气资源(zyun)天然气的主要天然气的主要(zhyo)成分是甲烷（成分是甲烷（CH4），其），其体积一般占天然气的体积一般占天然气的8099。不同产地的天然气的组分构成不同产地的天然气的组分构成名名 称称CH4C2H6C3H8C4H10CmHnH2N2CO2H2S气田天然气（四川）气田天然气（四川）97.200.700.200.100.701.00.10油田天然气（四川）油田天然气（四川）88.596.062.021.540.060.071.460.2大庆天然气大

42、庆天然气91.051.642.702.231.09第34页/共57页第三十五页，共57页。天然气的主要天然气的主要(zhyo)物化特性物化特性表天然气的主要表天然气的主要(zhyo)物化特性物化特性物化特性参数物化特性参数数值数值物化特性参数物化特性参数数值数值HC原子比原子比4理论空燃比（质量比理论空燃比（质量比17.25密度（液相）密度（液相）/（kgm-3）424理论空燃比（体积比）理论空燃比（体积比）9.52密度密度（气相）（气相）/（kgm-3）0.715高热值高热值/（MJkg-1）55.54分子量分子量16.043低热值低热值/（MJkg-1）50.05沸点沸点/-161.5混合

43、气热值混合气热值/（MJm-3）3.39凝点凝点/-182.5混合气热值混合气热值/（MJkg-1）2.75临界温度临界温度/-82.6低热值（液态）低热值（液态）/（MJL-1）21.22临界压力临界压力/MPa4.62辛烷值辛烷值RON130汽化潜热汽化潜热/（kJkg-1）510着火极限（体积分数）（）着火极限（体积分数）（）515比热容（液体，沸点）比热容（液体，沸点）/（kJkg-1K-1）3.87着火温度（常压下）着火温度（常压下）/537比热容（气体，比热容（气体，25）/（kJkg-1K-1）2.23火焰传播速度火焰传播速度/（cms-1）33.8气气/液容积比（液容积比（15

44、）624火焰温度火焰温度/1918第35页/共57页第三十六页，共57页。天然气的特点天然气的特点(tdin)1.着火极限宽着火极限宽 2.与空气的理论与空气的理论(lln)混合气热值低混合气热值低 3.火焰传播速度低火焰传播速度低 4.点火能量高点火能量高 5.抗爆燃性能好抗爆燃性能好 6.密度小密度小 7.排放污染小排放污染小 8.携带性较差携带性较差 9.使用天然气可使发动机的磨损减小使用天然气可使发动机的磨损减小 第36页/共57页第三十七页，共57页。作为车用燃料的替代品，天然气根据其存在形式不同，分为压缩作为车用燃料的替代品，天然气根据其存在形式不同，分为压缩(y su)天然气（天

45、然气（Compressed Natural Gas，简称，简称CNG）和液）和液化天然气（化天然气（Liquefied Natural Gas，简称，简称LNG）两种。）两种。（1）压缩天然气（）压缩天然气（CNG）压缩天然气是将天然气经过压缩天然气是将天然气经过(jnggu)脱脱水、脱硫净化处理后，经多级压缩至水、脱硫净化处理后，经多级压缩至25MPa左右存贮在气瓶中，使左右存贮在气瓶中，使用时经减压器减压后供给发动机燃烧即可。用时经减压器减压后供给发动机燃烧即可。（2）液化天然气（）液化天然气（LNG）液化天然气是将天然气经过一定工液化天然气是将天然气经过一定工艺，使其在艺，使其在-162

46、左右变为液态左右变为液态(yti)，存贮在高压气瓶中。，存贮在高压气瓶中。与压缩天然气相比，液化天然气工作压力降低，储气瓶体积与压缩天然气相比，液化天然气工作压力降低，储气瓶体积减小，续驶里程延长。但它对低温贮存技术要求较高。减小，续驶里程延长。但它对低温贮存技术要求较高。1.天然气的存在形式天然气的存在形式天然气在汽车上的使用天然气在汽车上的使用第37页/共57页第三十八页，共57页。2.天然气汽车天然气汽车(qch)类型类型 根据根据(gnj)天然气的储存形式，天然气汽车分为压天然气的储存形式，天然气汽车分为压缩天然气汽车和液化天然气汽车。缩天然气汽车和液化天然气汽车。1）压缩）压缩(y

47、su)天然气汽车天然气汽车 目前国内外发展较快的是压缩天然气汽车。目前国内外发展较快的是压缩天然气汽车。我国车用压缩天然气的技术指标如表所示。我国车用压缩天然气的技术指标如表所示。车用压缩天然气技术指标车用压缩天然气技术指标项项 目目技术指标技术指标高位发热量高位发热量/（MJm-3）31.4总硫（以硫计）总硫（以硫计）/（mgm-3200硫化氢硫化氢/（mgm-3）15二氧化碳（体积分数）（）二氧化碳（体积分数）（）3.0氧气（体积分数）（）氧气（体积分数）（）0.5水露点水露点/在汽车驾驶的特定地理区域内，在高操作压力下，水露在汽车驾驶的特定地理区域内，在高操作压力下，水露点不应高于点不应

48、高于-13；当最低气温低于；当最低气温低于-8，水露点应比最，水露点应比最低气温低低气温低5第38页/共57页第三十九页，共57页。压缩天然气汽车按燃料供给系统压缩天然气汽车按燃料供给系统(xtng)不同又可分不同又可分为专用压缩天然气汽车、压缩天然气与汽油两用燃料汽车、为专用压缩天然气汽车、压缩天然气与汽油两用燃料汽车、压缩天然气与柴油双燃料汽车等。压缩天然气与柴油双燃料汽车等。专用压缩天然气汽车专用压缩天然气汽车(qch)以以CNG作为惟一燃料，作为惟一燃料，其发动机的燃料供给系统专为其发动机的燃料供给系统专为CNG燃料设计，能充分燃料设计，能充分发挥发挥CNG燃料的特点。燃料的特点。压缩

49、天然气与汽油压缩天然气与汽油(qyu)两用燃料汽车是通过对现两用燃料汽车是通过对现成汽油成汽油(qyu)车改装而成，有两套燃料供给系统，一套车改装而成，有两套燃料供给系统，一套为保留的原车供油系统，另一套为增加的为保留的原车供油系统，另一套为增加的CNG供给装置。供给装置。发动机可以分别使用发动机可以分别使用CNG和汽油作为燃料，两和汽油作为燃料，两种燃料的转换利用选择开关实现。种燃料的转换利用选择开关实现。第39页/共57页第四十页，共57页。压缩压缩(y su)天然气与汽油两用燃料汽车由于发动机天然气与汽油两用燃料汽车由于发动机结构未作改动，对原来的汽油机使用性能没有影响。结构未作改动，对

50、原来的汽油机使用性能没有影响。但当使用天然气燃料时，往往不能充分发挥其优但当使用天然气燃料时，往往不能充分发挥其优点，导致点，导致(dozh)发动机功率略有下降。发动机功率略有下降。压缩天然气与柴油双燃料压缩天然气与柴油双燃料(rnlio)汽车是通过对汽车是通过对现成柴油车改装而成。其燃料现成柴油车改装而成。其燃料(rnlio)供给系统可根据供给系统可根据发动机的运行工况按一定比例同时供给发动机的运行工况按一定比例同时供给CNG和柴油两和柴油两种燃料种燃料(rnlio)。其中，柴油只作引燃燃料。其中，柴油只作引燃燃料(rnlio)，CNG是主要燃料是主要燃料(rnlio)。2）液化天然气汽车）