醇醚燃料知识

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。

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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 -10 0 10 20 30 40

蒸气压（Mpa）0.101 0.174 0.254 0.359 0.495 0.662 0.880

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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% 理论空气量预混气热值KJ/ m3

LPG 56.6 1.92 45760 1.7 11.32 3903

DME 46.0 1.35 31450 ? 3.5 6.96 4219

常温下二甲醚蒸汽压力约为0.5MPa，低于液化气和天然气，在室温下就可压缩成液体，可用液化气储罐灌装，能确保运输安全，同时因其常温下为气体，不需预热，随用随开，快捷方便；三是无毒性，二甲醚对人体呼吸道、皮肤有轻微刺激作用，但对人体无毒性反应；四是安全可以控制，其爆炸下限比液化气高1.3倍，爆炸隐患大大缩小；五是燃烧值高，为31.59MJ/kg。

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醇类燃料目前主要有甲醇、乙醇两种

醇类燃料的主要特点有：

1.辛烷值比汽油高，可采用高压缩比，提高热效率。但是，醇类的抗爆性敏感度大，中、高速时的抗爆性不如低速好。普通汽油与15%-20%的甲醇混合，辛烷值可达到优质汽油的水平。

2.蒸发潜热大，使得醇类燃料的汽车冷起动困难和在低温运行时性能恶化。

3.常温下为液体，操作容易，携带方便。

4.可燃界限宽，燃烧速度快，可以实现稀薄燃烧。

5.与传统的发动机技术有继承性，特别是使用汽油--醇类混合燃料时，发动机结构变化不大。

6.热值低。甲醇的热值只有汽油的48%，乙醇的热值只有汽油的64%。因此，与燃用汽油相比，在同等的热效率下，醇类的燃料经济性差。

7.沸点低，蒸气压高，容易产生气阻。

8.甲醇有毒，会刺激眼结膜，通过呼吸、消化系统和皮肤接触进入人体，会造成人体中毒。

9.腐蚀性大。醇类具有较强的化学活性，能腐蚀铝、铅、锰、塑料、合成橡胶等，而这些材料是汽油燃料汽车的典型材料。汽油汽车中如燃油箱、油泵、油泵膜片、化油器、浮子和许多密封件等在甲醇汽车中将迅速损坏。另外，醇与汽油的混合燃料对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强，混合20%醇时，对橡胶的溶胀最大。

10.醇混合燃料易分层，因此，需加助溶剂。

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