2.1车用乙醇汽油

❖ 在这四个省份市场销售的主要是含10%乙醇(体积比) 的车用乙醇汽油。
❖ 推广车用乙醇汽油是为了开发石油替代资源,改善 汽车尾汽排放,促进农业可持续发展,
（1）乙醇和汽油的互溶性
➢ 无水乙醇和汽油有很好的互溶性，能够以任意的比 例溶解。
➢ 但是如果乙醇含水，乙醇和汽油的互溶性就会降低。 乙醇分子之间能够产生氢键，并以二聚物的形式存 在，当乙醇溶于汽油这种弱极性溶剂时，分子之间 的氢键被削弱，缔合度减小。
➢ 由于水分子形成氢键的能力比乙醇强，水分子的存 在促进了水分子和乙醇分子的氢键缔合。
三 燃料乙醇的生产简介
3.1 燃料乙醇的原料 3.2 燃料乙醇生产程序 3.3 燃料乙醇的生产简介 3.4 我国燃料乙醇主要生产装置
3.1燃料乙醇的原料
❖ 一般利用生物质生产的乙醇，其乙醇含量为99.5% (w)
❖ 燃料乙醇的生产过程和饮用白酒的生产过程非常类 似，差别在于加入了工业乙醇生产中的脱水环节。
➢ 分层问题主要与含水量有关。要减少储存、运输等环节， 缩短调配至用户的周期。
（2）乙醇对汽油的辛烷值的影响
➢ 乙醇为高辛烷值组分（RON111），加入到 汽油中以后，对汽油的辛烷值有比较大的 影响。
➢ 添加10%的乙醇后，汽油的RON大约增加3 个单位，抗爆指数大约增加2个单位 。
➢ GB18351-2010 车用乙醇汽油（E10）中乙 醇的加入量为10±2.0%。
❖ 实验表明，乙醇对黄铜、紫铜、铅、锡、镁等金属 有一定的腐蚀性。
❖ 由于乙醇对某些金属有一定的腐蚀性，导致乙醇汽 油也会对这些金属产生一定的腐蚀。
❖ 因此要对乙醇汽油添加一定量的抗腐蚀抑制剂。加 入抑制剂后的乙醇汽油对金属的腐蚀性大为降低， 达到可以接受的范围之内。
（8）乙醇汽油对橡胶的溶涨作用
从 3 月 15 日至 9 月 16 日 不大于
实际胶质,(mg/100mL)
不大于
诱导期 b/min
不小于
硫含量 c(质量分数)/%
不大于
硫醇(需满足下列条件之一) :
博士试验
硫醇硫含量(质量分数)/% 不大于
铜片腐蚀(50℃,3h)/级
水溶性酸或碱
机械杂质
水分(质量分数)/%
不大于
乙醇含量(体积分数)/%
✓ 原油的供求矛盾将成为制约我国经济发展的长期压 力。
（2）可有效解决玉米等粮食的转化，促进农 业生产的良性循环
➢ 发展车用乙醇汽油, 可有效解决玉米等粮食作物的转 化,形成一个长期、稳定、可控的粮食消费市场, 使国 家又拥有了一个可靠的粮食调控手段, 有助于增加和 稳定农民收入, 实现农业生产的良性循环, 为农业的 产业化探索一条新途径。
➢ 含乙醇10%的乙醇汽油氧含量约为3.5%，因此汽油 的燃烧性能将会有所改善，有利于环境保护。
➢ 乙醇汽油可以有效地降低汽车尾气中有害物质的排 放量。
➢ 美国进行的调查表明，使用乙醇含量为10%的乙醇 汽油，可使汽车尾气中CO减少 20%～30%；挥发 性有机物（VOC）减少 12%；NOx减少3%；有毒 物质分别减少30%以上。
GB18351-2004车用车用 乙乙醇醇汽汽油 油技术要求
项
目
抗爆性: 研究法辛烷值(RON) 不小于
抗爆指数(RON+MON)/2 不小于
铅含量 a/(g/L)
不大于
流程: 10%蒸发温度/℃
不高于
50%蒸发温度/℃
不高于
90%蒸发温度/℃
不高于
终馏点/℃
不高于
残留量(体积分数)/%
不大于
蒸气压/kPa:从 9 月 16 日至 3 月 15 日不大于
➢ 使用乙醇替代等量汽油,还可以提高汽油的辛烷值, 清洁汽车引擎,减少机油替换。
➢ 作为增氧剂，燃料乙醇替代汽油中的MTBE、ETBE，, 还可以避免对地下水造成污染。所以燃料乙醇是一 种“绿色能源”。
二 车用乙醇汽油的质量要求及其特点
2.1 燃料乙醇定义 2.2 燃料乙醇技术要求 2.3 车用乙醇汽油定义 2.4 乙醇和汽油的特性
3.3 燃料乙醇的生产简介（以玉米原料为例）
燃料乙醇生产示意图
3.4 我国燃料乙醇主要生产装置
四 乙醇汽油应用情况及前景
4.1 乙醇汽油的推广使用 4.2 燃料乙醇的消化量 4.3 乙醇汽油的逐步扩大试点
4.1 乙醇汽油的推广使用
❖ 根据发展改革委等8部委联合下发的车用乙醇汽油 扩大试点方案,黑龙江、吉林、辽宁、河南四省开 始封闭运行推广使用车用乙醇油汽。
（3）乙醇汽油的饱和蒸汽压
➢ 加入乙醇会使汽油的蒸汽压上升。 ➢ 在加入量达到5.7%时，蒸汽压达到最高值，
在其后，随着乙醇加入量的提高汽油的蒸汽 压呈逐步下降趋势。 ➢ 由于我国汽油蒸汽压标准规定较为宽松，因 此加入乙醇后汽油不会超出标准要求。 ➢ （夏季72kpa，冬季88kpa ）
（4）乙醇汽油的氧含量
（6）乙醇汽油的氧化安定性
➢ 燃料乙醇的加入会影响汽油的诱导期。 ➢ 由于乙醇中还含有一定量的水分和醛类，而
醛类有比较高的活性，导致了乙醇汽油的诱 导期变短。 ➢ 加入一定量的T501 抗氧剂可以保证诱导期 合格。
（7）乙醇汽油的腐蚀性
❖ 由于乙醇对某些金属有一定的腐蚀性，导致乙醇汽 油也会对这些金属产生一定的腐蚀。
➢ 理论空燃比A/F为9.0,烃类汽油约14.2～15.1（平均14.7）
1.3 使用车用乙醇汽油的意义
（1）可缓解石油紧缺矛盾
✓ 目前我国石油消费正以每年约10 %的速度增长,并 从1993 年开始成为石油净进口国。
✓ 2010年我国原油消费增幅达13.1%，表观消费量首 次突破4亿吨，达4.39亿吨，对外依存度为53.8%， 车用汽油年消耗量7118万t 。
其他含氧化合物(质量分数)/% 不大于
90 号
90 85
质量指标
93 号 95 号
93
95
88
90
0.005
70
120
190
205
2
88
74
5
480
0.08
通过 0.001
1 无 无 0.20 10.0±2.0 0.1e
苯含量 f (体积分数)/%
不大于
2.5
芳烃含量 g(体积分数)/%
烯烃含量 g (体积分数)/% 锰含量 h /(g/L) 铁含量 i/(g/L)
主要内容
一 车用乙醇汽油的意义 二 车用乙醇汽油的质量要求及其特点 三 燃料乙醇的生产简介 四 燃料乙醇的应用情况 五 存在问题及对策
一 车用乙醇汽油的意义
1.1 我国石油消费 1.2 乙醇性质 1.3 使用车用乙醇汽油的意义
1.1 我国石油消费情况
➢ 我国国民经济正在高速发展，石油用量日益增加， 1993 年起我国已成为石油净进口国。
➢ 2010年国内石油表观消费量4.49亿吨，累计生产原 油2.02亿吨，原油加工量达4.23亿吨。
➢ 全年汽油产量7675万吨；煤油1715万吨，柴油1.59 亿吨；2010年全年成品油表观消费量为2.41亿吨， 其中汽油消费量7118万吨；柴油消费量1.5729亿吨 （其中车用柴油消费量7915万吨占50%） 。
➢ 燃料乙醇的加入，使汽油的氧含量增高。 ➢ 含乙醇10%的乙醇汽油氧含量约为3.5%。 ➢ 国内车用无铅汽油普遍对氧含量有严格的限
制，当前汽油氧含量一般要求不大于2.7%； ➢ 但是对乙醇汽油的氧含量没有限制，只是要
求乙醇汽油中不允许再添加其它含氧化合物 （允许加入作为助溶剂的高级醇） 。
（5）乙醇对汽车尾气排放的影响
清澈透明,无肉眼可见悬浮物和沉淀物
≥
92.1
≤
0.5
≤
5.0
≤
Hale Waihona Puke 0.8≤32
≤
56
≤
0.08
6.5-9.0
2.3 车用乙醇汽油定义
❖ 定义：在不添加含氧化合物的车用汽油调合组分中 油中加入10%（体积分数）的变性燃料乙醇调合而 成的用作车用点燃式发动机燃料。
❖ 混合燃料中乙醇的体积分数可以是5%、10%、 20%、85%或95% ，通常称为E5、E10、E20、 E85 及E95，等等。
❖ 利用生物质燃料乙醇的原料可大致分为三类:淀粉 质、糖蜜质、纤维素类。
3.2 燃料乙醇生产程序
液化糖化、发酵及蒸馏：生物质原料所含的淀粉首先 经液化变成糊精, 随后变成可发酵的糖, 然后经过发 酵和蒸馏, 得到95.6%(w)的乙醇。
脱水、变性：乙醇蒸汽经过两级分子筛的交替吸附作 用吸除水分，从分子筛出来的含有少量水分的乙醇 气体经冷却后即为燃料乙醇。分子筛即3A 沸石。 该材料上的微孔孔径比水分子大，而小于乙醇分子， 因此水分子可以被吸附，而乙醇分子可从其表面通 过，产生高纯度乙醇气体。所生产的燃料乙醇加入 体积分数为2%～5%的变性剂(汽油) 成为变性燃料 乙醇产品。
车用乙醇汽油的性能及其应用
车用乙醇汽油E10（GB18351-2010） 定义：在不添加含氧化合物的车用汽油调合组分中 油中加入10%（体积分数）的变性燃料乙醇调合而 成的用作车用点燃式发动机燃料。 ❖变性燃料乙醇:加入变性剂后不适于饮用的燃料乙 醇。 ❖车用汽油调合组分中油（GB/T22030） ❖车用乙醇汽油E10（GB18351-2010）：主要质量指 标与GB17930-2011车用汽油（Ⅲ）相同。
❖ E10 又称作汽油醇(Gasohol)，是目前最为广泛 使用的混合燃料。(为什么？)
2.4 乙醇和汽油的特性
（1）乙醇和汽油的互溶性 （2）乙醇对汽油的辛烷值的影响 （3）乙醇汽油的饱和蒸汽压 （4）乙醇汽油的氧含量 （5）乙醇对汽车尾气排放的影响 （6）乙醇汽油的氧化安定性 （7）乙醇汽油的腐蚀性 （8）乙醇汽油对橡胶的溶涨作用