乙醇燃料特点及使用性能分析

的动力性。（ ４） 积炭减少， 因车用乙醇汽油的燃烧 特性能有效的消除火花塞、燃 烧 室 、气 门 、排 气 管 消声器部位积炭的形成， 避免了因积炭形成而引 起的故障， 延长部件使用寿命。（ ５） 使用方便， 乙醇 常温下为液体， 操作容易， 储运使用方便。与传统的 发动机技术有继承性， 特别是使用乙醇汽油混合燃 料时， 发动机结构变化不大。 １．２ 汽车使用乙醇燃料的缺点
炼油与化工
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ＲＥＦＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
第 １８ 卷
乙醇燃料特点及使用性能分析
李永平
（ 北京交通大学机械与电子控制工程学院， 北京 １０００４４）
摘要： 乙醇汽油作为清洁替代燃料近几年来得到快速的发展， 但是在推广应用的过程中遇到了
一些问题。文中通过乙醇汽油与普通汽油、柴油的理化特性进行对比 ， 说明了 乙 醇 汽 油 的 一 些
（ １） 经济性差， 燃料乙醇生产企业需要降低成 本， 当汽油价格高于乙醇价格时， 车用乙醇汽油的 销售困难不大， 但是， 如果乙醇价格高于汽油价 格， 推广就很困难。国内乙醇的价格长期高于汽 油 ， 现在是靠国家扶持、政 府 补 贴 ， 才 使 车 用 乙 醇 汽油的价格维持不变。因此， 乙醇燃料生产企业提 高副产品的综合利用水平， 降低生产成本， 是其健 康发展的关键。
（ ３） 热 值 低 ， 乙 醇 的 热 值 只 有 汽 油 的 ６１ ％， 要行驶同样里程， 所需燃料容积要大。乙醇尽管 热值较汽油小得多， 但由于含氧量较高， 其理论 混合气热值与汽油接近。因此， 乙醇可以作为汽 油机燃料使用， 而且其动力性可以接近使用其的 发动机。
（ ４） 易产生气阻， 乙醇的沸点只有 ７８ ℃， 在发
在具体选择聚乙烯工艺技术路线［１］时， 除了考
虑技术的先进性和投资因素， 还有一项重要指标 就是公用工程消耗。几种气相法聚乙烯工艺技术 对比见表 １。
表 １ 几种气相法聚乙烯工艺技术对比
比较内容 冷 却 水／ｔ 蒸 汽／ｔ 电／ｋＷｈ 能 耗／ＭＪ 总 单 体 单 耗／ｔ 总操作成本／元 操作成本（／ 万元·ａ－１）
２００７ 年 第 ３ 期
李永平．乙醇燃料特点及使用性能分析
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动机正常工作温度下， 很容易产生气阻， 使燃料供 给量降低甚至中断供油［３］。
（ ５） 腐蚀金属， 乙醇在燃烧过程中， 会产生乙 酸， 对汽车金属特别是铜有腐蚀作用。有关试验表 明， 在汽油中乙醇含量在 １０ ％以下时， 对金属基本 没有腐蚀， 但乙醇含量超过 １５ ％时， 则必须添加有 效的腐蚀抑制剂。
解 决 办 法 ：（ １） 清 洁 油 箱 、油 路 ；（ ２） 适 当 调 整 点火时间、混合 气 浓 度 等 ；（ ３） 使 用 清 洗 型 乙 醇 汽 油清洁剂。 ２．２ 易产生气阻（主要在天热的情况下）
原因： 尽管乙醇燃料在 ３８ ℃时的饱和蒸汽压 比汽油低得多（ 汽油为 Baidu Nhomakorabea４￣８８ ｋＰａ，乙醇为 １７ ｋＰａ） ， 但乙醇燃料的沸点低， 在超过其沸点温度的高温 下， 蒸气压会迅速增大， 因此夏季行车时， 在长时 间大功率、大负荷高速行驶和在市区内长时间的 低速开空调行驶的情况下， 都会引起发动机温度 偏高， 产生气阻现象。
原因： 乙醇在燃烧过程中， 会产生乙酸， 对汽 车燃料系统的许多金属都有腐蚀性， 可以腐蚀铜、 铁、铝、铅、镁、锌及它们的许多合金 ， 且 乙 醇 含 量 越高， 腐蚀性越大。
解决方法：（ １） 改变发动机金属材料， 使用耐腐 蚀的金属制造发动机；（ ２） 在燃料中加防腐蚀添加 剂。 ２．６ 橡胶材料出现溶胀裂纹现象
炼油与化工
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第 １８ 卷
聚乙烯装置的节能设计
王怀荐
（ 大庆石化工程有限公司， 黑龙江 大庆 １６３７１４）
摘要： 文中阐述了几种气相法生产聚乙烯装置的技术指标、公用工程消 耗 和 综 合 能 耗 ； 针 对 目
前技术较为先进的聚乙烯生产技术， 说明了在设计该装置时采用的节能设计， 对今后的聚乙烯
解 决 方 法 ：（ １） 检 查 清 理 油 路 ， 排 除 故 障 ；（ ２） 调整点火时间。 ２．４ 使用中分层现象
原因： 乙醇与汽油可以互溶， 但抗水性较差， 乙醇汽油一旦遇水就会发生相分离， 造成油箱上、 中、下各部乙醇与汽油的比例不同， 使车用乙醇汽 油不能正常燃烧， 影响使用效果。
解决方法： ＧＢ１８３５１—２００４《车用乙醇汽油》对 水分含量有严格的限制， 规定车用乙醇汽油水分 含量不大于 ０．２０ ％。因此， 只要是正规加油站出售 的车用乙醇汽油就不会出现因含水产生分层而带 来麻烦。 ２．５ 腐蚀现象
原因：（ １） 乙醇沸点低， 挥发性强， 在环境温度 高时， 车用乙醇汽油的挥发量要比车用无铅汽油 的挥发量大；（ ２） 由于驾驶员对乙醇燃料的特性不 太了解， 措施要点掌握不够， 如点火时间调整得不 合适、混合气偏稀等；（ ３） 随着行驶里程数的增加， 车用乙醇汽油比普通汽油更易在进气阀门表面及 周围形成积炭， 且沉积物的生成会随着行驶里程 数的增加而增加。如果不及时清洗， 会影响进气阀 关闭的严密性， 导致燃烧不完全、油耗上升。
衡量石油化工装置的先进性， 除了考虑装置 投资、环境保护等因素外， 还需要考虑另外一种重 要因素， 即装置的燃料和动力综合能耗。 １ 聚乙烯装置技术及综合能耗 １．１ 聚乙烯装置技术
目前生产全密度聚乙烯的工艺技术有气相 法 、浆 液 法 和 溶 液 法 。各 种 工 艺 技 术 都 有 其 不 同 的 优缺点 ， 都有好的产品， 成 熟 的 工 艺 路 线 。虽 然 溶 液法产品质量好， 但投资高 ， 消 耗 高 。综 合 分 析 投 资、消耗、产品范围、生产成本等因素， 气相法略好 于浆液法。
装置的节能设计具有一定的参考和借鉴作用。
关键词： 气相法； 聚乙烯装置； 节能设计
中图分类号： ＴＱ３２５．１
文献标识码： Ｂ
文章编号：１６７１－ ４９６２（２００７）０３－ ０００６－ ０３
固定资产投资工程项目的设计和建设， 应当 遵守合理用能标准和节能设计规范。制定有关节 能的标准应当做到技术上先进， 经济上合理， 并不 断加以完善和改进。制定单位产品能耗限额应当 科学、合理。用能单位应当 按 照 合 理 用 能 的 原 则 ， 加强节能管理， 制定并组织实施本单位的节能技 术措施， 降低能耗。采用先进的节能工艺、技术、设 备和材料。
（ ６） 对材料的适应性差， 乙醇是一种优良的溶 剂， 易对汽车密封橡胶及其他合成非金属材料产 生一定的轻微腐蚀、溶胀、软化或龟裂作用。
（ ７） 易分层， 乙醇燃料易于吸水， 车用乙醇汽 油的含水量超过标准指标后， 容易发生液相分离， 影响使用。车用乙醇汽油的储运周期只有 ４￣５ ｄ， 因 此 必 须 改 造 、建 设 专 供 车 用 乙 醇 汽 油 的 储 罐 、槽 车、调和与加油设施。 ２ 使用乙醇燃料的常见问题及解决方案 ２．１ 油耗增加
原因： 乙醇汽油对供油系统的橡胶部件（ 如油 泵的油封、垫圈等） 有一定 的 溶 胀 作 用 ， 可 导 致 后 者产生溶胀、软化、龟裂进 而 失 效 ， 对 塑 料 件 也 有 类似的作用。
解决方法：（ １） 选择合适的橡胶或塑料材料作 为燃料系统部件 ， 如采用氟 橡 胶 、氟 硅 橡 胶 、聚 硫 橡胶、氯丁橡胶等耐乙醇汽油混合燃料的材料代 替丁晴橡胶、聚 脂 树 脂 等 材 料 。（ ２） 在 燃 料 中 加 入 某些添加剂也可以减轻乙醇汽油对橡胶和塑料材 料的溶胀。 ２．７ 发动机磨损
（ ２） 蒸发潜热大， 乙醇的蒸发潜热是汽油的 ２ 倍多， 蒸发潜热大会使乙醇燃料低温启动和低温 运行性能恶化， 如果发动机不加装进气预热系统， 燃烧全醇燃料时汽车难以启动。但在汽油中混合 低比例的醇， 由燃烧室壁供给液体醇以蒸发热， 蒸 发潜热大这一特点可成为提高发动机热效率和冷 却发动机的有利因素［２］。
气 相 法 聚 乙 烯 装 置 ［２］以 乙 烯 为 主 要 原 料 ， 丁 烯或己烯为共聚单体， 采用流化床聚合工艺， 生 产线性低密度和部分中、高密度聚乙烯颗粒树
铬） ；（ ２） 使用专用的乙醇燃料发动机润滑油（ 碱度 较高， 可中和乙醇燃料燃烧产生的乙酸） 。 ３ 结束语
车用乙醇汽油在实际使用过程中能显著降 低 汽 车 尾 气 中 Ｈ、Ｃ 和 ＣＯ 的 排 放 量，有 利 于 改 善 环境。推广使用 车 用 乙 醇 汽 油 是 国 家 的 一 项 战 略 性 举 措 ， 对 缓 解 我 国 石 油 资 源 短 缺 、减 少 对 进 口 石 油 的 依 赖 性 、改 善 大 气 环 境 、促 进 农 业 生 产 和 消费的良性循环及可持续发展， 具有积极意义。
解决办法：（ １） 降低乙醇汽油组分油的蒸汽压 数值；（ ２） 检查油箱附件—蒸汽阀的工作状况， 必 要时予以疏通维护或更换。 ２．３ 起步发顿和加速不良
原 因 ：（ １） 一 般 都 与 油 路 不 畅 有 关 ， 致 使 供 油
不足， 因为在使用乙醇燃料后， 将原来粘在油箱壁 上的胶质颗粒等杂质冲洗掉， 堵塞了汽油滤清器 或燃油喷嘴；（ ２） 混合气偏稀。
优点和缺点。在此基础上， 针对车用乙醇汽油在使用过程中常见的一些问题， 提 出 了 具 体 的 解
决方法。
关键词： 乙醇汽油； 辛烷值； 动力性能
中图分类号： ＴＥ６２６
文献标识码： Ｂ
文章编号：１６７１－ ４９６２（２００７）０３－ ０００４－ ０２
近年来， 我国汽车工业迅速发展， 汽车保有量 逐 年 增 加 。目 前 汽 车 的 燃 料 生 产 主 要 以 石 油 为 主 ， 而世界石油资源日益减少， 发动机燃料的供应将 越来越紧张。因此， 使用替代燃料是解决我国石油 资源短缺的重要措施。另外 ， 车 用 汽 油 、柴 油 造 成 的环境污染也日益严重。使用清洁替代燃料是减 少汽车排放污染的有效途径。在众多清洁替代燃 料中 ， 乙醇燃料由于具有来 源 广 泛 、丰 富 ， 抗 爆 性 好， 与石油燃料的理化性能相近［１］， 因而受到重视。 但是在车用乙醇燃料的推广使用中， 遇到一些问 题， 影响了乙醇燃料的发展， 但通过采取有效的措 施， 可以在一定程度上解决这一问题。 １ 汽车使用乙醇燃料的优缺点
原因：（ １） 乙醇汽油能将气缸和活塞环等部位 的润滑油膜洗掉 ， 加 重 磨 损 ；（ ２） 乙 醇 汽 油 燃 烧 时 生成乙酸， 能直接腐蚀金属， 造成腐蚀磨损， 且乙 酸还能与润滑油中的抗氧防腐剂 （ 如二烷基二硫 代磷酸锌） 发生反应而使其失效， 从而增大各摩擦 部位的腐蚀与磨损。
解 决 方 法 ：（ １） 改 变 发 动 机 材 料（ 如 活 塞 环 镀
Ａ 技术 １３０ ０．０６５ ３７５ ６ ０２２ １．０１５ ４ ４９０
１０７ ７６０
Ｂ 技术 １４０ ０．１ ４２０ ７ １０９ １．０１９ ４ ５３９
１０８ ９３６
Ｃ 技术 １５０ ０．２０５ ４２０ ７ ７７８ １．０２０ ４ ６８６
１１２ ４６４
由表 １ 可以看出， Ａ 技术的工艺技术操作费 用低， 能耗、物耗在同类技 术 中 是 最 低 的 。该 技 术 工艺首先是安全、健康、环保， 消费者安全（ 产品无 污染） ， 装置可靠， 生产费用最低， 同时对原料的要 求低。 １．２ 工艺流程简述
乙醇燃料和普通燃料相比各有利弊， 相比起 来还是乙醇的利大于弊。乙醇汽油完全可以在汽 车发动机上正常使用。 １．１ 汽车使用乙醇燃料的优点
（ １） 资源丰富， 我国生产乙醇的主要原料有含 糖作物、含淀粉作物以及纤维类原料， 这些都是可 再生资源且来源丰富， 因而使用乙醇燃料可减少 车辆对石油资源的依赖， 有利于我国的能源安全。 （ ２） 排放性能好， 车用乙醇汽油含氧量达 ３５ ％， 使 燃料燃烧更加充分， 据国家汽车研究中心所作的 发动机台架试验和行车试验结果表明， 使用车用 乙醇汽油， 在不进行发动机改造的前提下， 动力性 能基本不变， 尾气排放的 ＣＯ 和 Ｃ、Ｈ 化合物平均 减少 ３０ ％以上， 有效的降低和减少了有害尾气的 排放。（ ３） 动力性能好， 乙醇辛烷值高， 可采用高压 缩比提高发动机的热效率和动力性。加上其蒸发 潜热大， 可提高发动机的进气量， 从而提高发动机