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甲醇汽油与乙醇汽油分析

甲醇汽油与乙醇汽油分析

1、甲醇汽(柴)油基本情况介绍


   甲醇汽(柴)油一般包括两种,一种是M5-15甲醇汽(柴)油,即在汽油和柴油中掺混5-15%甲醇,再加入一定量的添加剂(以解决甲醇的遇水分层等问题),另一种是M85和M100甲醇燃料(即100%甲醇)。应用M85-100燃料甲醇需要改造现有的汽车发动机,而M15以下的甲醇汽油用于汽车燃料,原有汽车不需进行改造。

   2005年我国汽、柴油的表观消费量分别达到4850万吨和11000万吨,其中汽车耗油占整个汽油消费量的80%,占整个柴油消耗量的25%,合计汽车用油占汽柴油消耗量的42%以上。目前我国各类汽车保有量约3000万辆,如果1/3的车改用M15甲醇汽油,则需要消耗330万吨甲醇。而如果M85-100甲醇汽油发动机及汽车的开发工作示范应用能取得成功,那需求量将更大。同时,未来我国汽车保有量将继续扩大,汽柴油需求将长期保持增长态势,如果政府同意在全国推广使用甲醇汽油,甲醇需求增长不可限量。不过目前国内对甲醇汽油是否应推广还存在一定争议。

2、国内外甲醇汽油的生产和使用情况


   甲醇汽油开发及应用在国外开始于上世纪70年代的第二次石油危机,从替代能源的角度考虑,德国、美国等国先后投入了人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。其中美国重点开发燃烧M85、M100专用甲醇燃料汽车,福特公司还开发了灵活燃料汽车(FFV),并进行大规模商业生产,90年代美国已有10万辆使用甲醇燃料的汽车投入运行。但从1998年后,西方国家的甲醇燃料汽车和甲醇燃料都在减少,其中原因是多方面的:甲醇作为汽车燃料存在的某些缺陷;甲醇有毒,在比较重视健康安全和生活质量的西方不受欢迎;这些国家国内甲醇生产资源缺乏,生产成本偏高;1997年世界后,石油供应紧张形势趋缓,甲醇价格难同石油价格竞争;美国农业作物丰富,美国政府非常重视保护农民的利益,使得毒性小和安全性比较好的乙醇燃料得以迅速推广;此外,CNG、LNG、电力等代用燃料市场发展空间比较大,也使甲醇代用燃料受到冷落,1998年美国福特汽车公司停止生产FFV甲醇汽车。由于使用甲醇汽油需要对汽车进行一定的改造,所以目前美国、欧洲及**汽车制造商都坚持反对在汽油中掺烧甲醇,对汽油中甲醇含量有严格规定,1998年世界汽车制造商组织联合发布的“世界燃料规范”中,要求“不允许使用甲醇”。目前,许多西方国家基本已放弃了甲醇汽油的产业化推广。


   我国甲醇汽油开发工作起步较晚,主要是山西省从自身煤炭资源加工角度出发,进行了相关的试验工作,并在近些年开展了甲醇汽油的应用示范工作,现已在山西11个城市进行了试验推广,但仍没有正式大规模生产和使用。不过近几年受油价上涨刺激,国内部分企业“私自”在汽油中加注甲醇,使我国甲醇“非法”消费增长很快,我估计目前国内有70万吨的甲醇被“非法”加入到汽油中。按目前国内汽油价格4500元/吨,甲醇的价格在2500元/吨,只要在汽油中加入10%的甲醇,相应将增加汽油销售“利润”200元/吨。而在目前技术条件下,M3-5甲醇汽油一般对汽车不会产生影响,使用M15以上的甲醇汽油则对汽车本身不利。


3、推广甲醇汽油存在的主要技术问题


   溶胀及腐蚀性强:甲醇对橡胶有溶胀作用,腐蚀性较强,导致汽车的耐久性得不到保障,目前国外反对在汽油中加入甲醇的主要原因也是因为甲醇腐蚀性比较大。如果使用甲醇汽油,要对汽车发动机和化油器进行改造或更换材质,未经过专门改造的汽车或发动机不适合使用含过高甲醇的汽油。尽管国内外已开发出各种腐蚀抑制剂,但还不能完全解决甲醇的腐蚀问题,只能部分抑制或减缓腐蚀的发生。


   有毒性:甲醇为神经毒物,具有显著的麻醉作用,使用不慎容易对人体造成伤害。而在进行汽车维修时,包括通过口吸管从油箱倒油时,人有可能接触到甲醇,存在潜在风险。


   环保不佳:使用甲醇汽油虽可降低部分有害气体的排放,但也增加了新的污染物资,如以甲醇为动力的车辆排放的甲醛量为普通汽油车的3-6倍。


   此外,使用甲醇汽油还存在发动机动力有所下降、遇水分层、冷启动较困难等问题。在以上问题得不到很好解决的情况下,甲醇汽油推广难度就会较大。


4、乙醇汽油国内外推广使用情况


   目前国家正在推广乙醇汽油,而乙醇汽油在国内汽油消费比例直接影响着甲醇汽油未来的市场空间,下面对乙醇汽油的市场情况做以简单介绍。


   由于乙醇汽油的环保性、节能性,特别是有利于支持各国农业发展的特点,近些年来受到许多国家的鼓励,乙醇汽油比例不断上升。目前美国大约25%的汽油消费为乙醇汽油,该国农业发达,富余粮食产量多,政府对农业有补贴(每生产1吨乙醇,补贴约合人民币1500元),乙醇燃料更具竞争力,目前美国乙醇产量已超过1000万吨。巴西政府在上世纪70年代为推动农业发展(甘蔗)和解决能源问题,投资100亿美元,启动了以酒精为燃料的可替代能源战略,目前巴西已成为世界上唯一不供应纯汽油的国家,也是世界上以酒精为汽车燃料最为成功的国家之一,目前该国仅完全用酒精作燃料的汽车就达220万辆。此外,欧洲的法国、英国、德国、奥地利等国的农业部门,都先后提出了发展燃料乙醇的计划;亚洲的印度、泰国等国也启动了燃料乙醇计划。


   目前巴西使用10%含量的乙醇汽油,欧洲乙醇汽油中乙醇含量通常为5%。而我国车用乙醇汽油是变性燃料乙醇和无铅汽油1:9体积比的混合物。在加入10%的燃料乙醇后,汽油的辛烷值大约增加3个单位,抗爆指数大约增加2个单位,而尾气中的CO和碳氢排放明显降低,NOx略有上升,具有环保社会效益。2001年车用乙醇汽油的可行性研究列入国家技术创新项目计划,2002年3月国家经贸委、国家计委、国家环保总局等八部委局联合发布《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》两个文件,推进车用乙醇汽油使用的试点工作。目前全国已有9个省区使用乙醇汽油,车用乙醇汽油占车用汽油消费量的20%,预计今年国内乙醇汽油消费量将在1000万吨,消耗乙醇100万吨。目前国内已投产的变性燃料乙醇产能已经达到了40万吨,主要企业包括黑龙江华润酒精有限公司、河南天冠集团、吉林燃料乙醇有限责任公司G沱牌、安徽丰原生物化学股份有限公司G丰原四家企业,在建的产能有100多万吨,不少省市还在申报燃料乙醇项目建设.由于每生产1吨燃料乙醇要消耗3吨粮食(主要是国家提供的陈化粮)以及许多煤炭,其生产成本近5000元/吨,这导致乙醇汽油成本高于普通汽油。而国家从鼓励农业、开发农村新的产业领域,消化陈化粮等角度出发,近些年一直对乙醇汽油的研制和生产采取鼓励政策。如对乙醇汽油定价采用与同标号普通汽油同价的政策,并对试点推广的加油站给予每销售1吨乙醇汽油给10%的差价补贴;免征燃料乙醇生产企业5%的消费税;增值税实行先征后返,并享受陈化粮补贴政策。综合计算,2005年销售每吨燃料乙醇国家给予补贴1883 元,按计划2006 年将补贴 1628 元,2007 年和2008 年均补贴1373元。


乙醇汽油目前除成本较高外,原料供应也存在一定问题,即目前我国粮食还不富余,通过消化陈化粮生产乙醇只是暂时的,随着乙醇汽油产量的增长,粮食供应可能存在不足。不过从另一方面看,发展燃料乙醇产业,不但能缓解能源紧张状况,也会在新的层次上保障粮食安全。因为我国农业在粮食供给品种结构和质量水平上还不能适应变化了的市场需求,中国粮食产需经常会出现过剩和短缺并存的现象。在粮食结构性过剩时,由于没有更多的转化方向,必然表现为粮价下跌、谷贱伤农,反而威胁粮食安全。而发展燃料乙醇有助提高我国粮食加工转化能力,有利于保持农民种粮的积极性和增加农民收入,这与目前国家重视三农问题的总体思路相一致。同时我国粮食年产量在4.5亿吨,即使全部用粮食生产500万吨燃料乙醇,其消费的粮食也只占很小一部分.同时国家目前也在进行相关的技术开发工作,饲料粮、红薯、甘蔗等也开始被用作生产燃料乙醇的原料。更为重要的是,我国每年产生大量的农作物桔杆,多数没有被利用(现阶段主要是焚烧),目前国家正在全力推进应用桔杆制乙醇技术的开发工作。如果未来能够将全国四分之一的桔杆用来生产乙醇,则燃料乙醇产量将达到2000多万吨,生产成本也将大大降低,这将是乙醇汽油未来发展的重要支撑。


5、乙醇汽油前景



     2017年9月13日,国家发改委、国家能源局等15个部门联合发布《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》 (下称《方案》)。《方案》提出到2020年,在全国范围内推广使用车用乙醇汽油,基本实现全覆盖,并将“以生物燃料乙醇为代表的生物能源”提高到了“国家战略性新兴产业”的地位,指出“车用乙醇汽油推广使用是国家战略性举措,也是复杂的系统工程。”

“与粮争地,与人争粮”历来都是国际上发展燃料乙醇的争议焦点,“我国目前还是以玉米为主要的乙醇生产原料,而我国的粮食安全状况还远远没有到可以浪费粮食的程度,希望接下来能进一步发展非粮食作物生产的纤维素乙醇,比如用秸秆制造。”中国汽车流通协会常务理事贾新光说。

    关于处理粮食安全与燃料乙醇的关系,本次印发的《方案》明确表示:适度发展粮食燃料乙醇,科学合理把握粮食燃料乙醇总量,大力发展纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料,满足持续增长的市场需求,到2025年,力争纤维素乙醇实现规模化生产。“

截至目前,我国共有11个省份使用乙醇汽油。其中,辽宁、吉林、黑龙江、河南、安徽和广西6个省份为“全封闭式”推广,原则上6省份内所有加油站全部提供乙醇汽油,不得混杂普通汽油;而江苏、湖北、河北、山东和广东5个省份则是“半封闭式”推广,有些区域的加油站同时提供普通汽油和乙醇汽油。一位业内人士表示:“全封闭区域内的车主对乙醇汽油体验良好,但在混合供应区域,多数车主还是相信普通汽油,乙醇汽油的加油枪遭到冷落。”截至2016年9月,我国玉米存量为2.7亿吨,超储严重,且国内对玉米的消费、进口都在减少。中国汽车流通协会常务理事贾新光分析称:“此次发展乙醇汽油的原因与上一次相同,也是为了去玉米库存。”