云南醇通公司醇醚柴油简介
压燃式内燃机节能减排高清替代燃料
——醇醚柴油
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产品简介
车用醇醚柴油是我公司在国标柴油或重油或溶剂油中加入一定比例的二甲醚、改性剂、稳定剂等物质调制而成的一种清澈透明、不沉淀、不混浊、
分层的液体燃料，其热值、蒸发性、黏度、比重、低温性能、腐蚀性能、环保性能、安全性能等指标均接近和超过国标柴油，是替代国标柴油，应用于压缩式内燃机、内燃式柴油机、燃油式工业锅炉、陶瓷窑炉等领域的理想燃料。
该产品可调制出类似国标柴油的0号、-10号、-20号、-30号醇醚清洁柴油。由于其十六烷值和含氧量高等优点，使其车辆点火容易、动力强劲，燃烧充分，可在不改动发动机的情况下，与国标柴油任意混合使用，直接替代国标柴油，而且在性能、排放、经济方面优于国标柴油，与柴油体积替代比在（1.03～1.15）：1之间，节能效率可达15%～30%，该产品经权威部门检测认定，其各项性能指标均达到或超过同类国标产品，尾气排放达到欧Ⅲ标准。
二、产品特性
1、动力性强：
醇醚清洁柴油由于具有十六烷值高和含氧量高等优点，加上变性剂中独有的催化重整等作用，大大改善了国标柴油的燃烧性能，使发动机的动力性得到了增强。
2、超低排放：
二甲醚的汽化潜热几乎是柴油的两倍，由于蒸发吸热降低缸内混合气温度，有利于抑制NOx的生成。在全部转速负荷范围内可以实现无烟燃烧；它的NOx、HC和CO排放分别为原柴油机的30%、40%和50%。颗粒物排放很少，炭烟排放为零，实现了无烟燃烧。因而二甲醚具有清洁燃料的特性，可实现汽车尾气的超低排放。柴油机燃用二甲醚可以达到欧Ⅲ和美国超低排放（ULEV）标准，并有潜力达到欧Ⅳ标准。
3、凝点低：
醇醚清洁柴油的凝点和滤点比同标号柴油低5～10个单位，扩大了低温条件下的使用范围。
4、通用性好：
醇醚清洁柴油能满足柴油发动机的结构和相关参数的要求，而不需对发动机进行任何改动。它可单独使用，也可以任何比例与国标柴油混合使用。
5、适用范围广：
醇醚清洁柴油适用于各种用途的柴油发动机、机动车辆、柴油锅炉、柴油窑炉、炊用柴油等，凡是用柴油的地方，都可使用二甲醚清洁柴油来替代。
6、经济性：
发动机燃烧效率高、运行费用减少15%以上，降低了运输成本。
纯柴油百公里道路试验结果
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公里（km） |
耗柴油量（L） |
百公里耗柴油（%） |
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392 |
150 |
38.27 |
柴油/醇醚组合燃烧道路实验结果试验
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公里（km） |
耗柴油量（L） |
耗醇醚量（L） |
百公里耗柴油（%） |
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316 |
75 |
78.85 |
23.73 |
|
392 |
88 |
91 |
22.45 |
|
1100 |
300 |
160 |
27.27 |
|
708 |
190 |
106 |
26.84 |
试验运行2516公里，醇醚替代率平均为34.48%，醇醚柴油比平均为1.47。
7、保存期限长：
醇醚清洁柴油在正常温度范围内，可稳定保持六个月以上。
三、二甲醚作为代用柴油的特点
1、二甲醚的化学分子式为CH3-O-CH3,是最简单的醚类。它的分子式中没有C一C的分子结构，只有C-O键和C-H键，无C-C键的分子结构减少了微粒形成的可能性。即DME是由两个碳原子中间夹着一个氧原子组成，不存在碳原子的直接连接，在燃烧过程中不会产生炭烟，解决了柴油机的NOx与炭烟的折衷协调难的问题。在所有运转工况中基本上做到无烟运行，即排放尾气中无可见颗粒物。分子中氧的质量分数也较高（高达34.8%），一方面在全负荷范围内燃烧，可以实现不产生碳烟；另一方面，较高含氧量有利于燃烧，需要的空气量小于燃用柴油时所需要的数值。同时二甲醚分子的高含氧量能够使二甲醚燃料承受较大的EGR（废气再循环）率，使其极限EGR率远远大于柴油。使用二甲醚燃料的发动机能够采用更大的EG R率，降低NOx排放。
2、二甲醚的十六烷值（55～66）高于柴油（45～55）和其他代用燃料，自燃温度低（DME为2350C，柴油为2500C），滞燃期也短，因此最高燃烧温度和压力升高率都有所降低，既可减少NOX的生成，又可减少内燃机工作的粗暴性，明显降低柴油机的噪声。说明DME的发火性能明显高于柴油。柴油机功率提高16%，热效率提高2～3个百分点。
3、二甲醚的低热值为27600kj/kg，仅为柴油的64.7% （42500kj/kg），为了达到与柴油油机相当的动力水平，必须增大每循环供油量。但二甲醚在化学当量混合比时的热值却比柴油高5%（即二甲醚理论混合气热值为3066. 7kj/kg，而柴油的理论混合气热值为2911kj/kg）。可见，只要增大二甲醚循环供油量，在同一台发动机上使用二甲醚时发出的功率可以超过使用纯柴油时发出的功率，二甲醚发动机的升功率不仅不会比柴油机低，反而会升高。
4、二甲醚的气化潜热为410kj /kg，柴泊为250kJ/kg，如按等重量计算，二甲醚的气化潜热为柴油的I. 64倍，可以大幅度降低柴油机最高燃烧温度，改善NOX的排放。
5、二甲醚的沸点较低，使得二甲醚在喷射后即能气化，其油束的雾化特性将明显优于柴油，能够在燃烧室涡流较小的情况下快速形成良好的混合气.从而缩短点火延迟，使柴油机具有良好的冷启动性能，同时也可在低喷射压力下就能满足燃烧的要求。
6、通过对直喷式柴油机车燃用二甲醚的性能与排放的研究，结果表明：同柴油相比，二甲醚发动机有高的比功率（比柴油高10%～15%）、高热效率（比柴油高2%～3%）、低噪声（比柴油机低10～15dB）和超低排放。燃用二甲醚可实现无烟燃烧，NOX排放量为柴油机的30%，CO排放量为柴油机的40%，HC排放量仅为柴油机的50%。燃用二甲醚的汽车的排放完全可达到欧Ⅲ标准，见表1。DME燃料在中型载重车和小型轿车中尾气排放达到或超过美国加州超低排放（ULEV）标准，见表2和表3。
表1 二甲醚发动机排放和欧Ⅲ标准的比较 单位：g/（kW·h）
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项目 |
CO |
HC |
NOX |
颗粒 |
|
DME |
2.17 |
0.20 |
3.85 |
0.05 |
|
欧Ⅲ标准 |
2.0 |
0.60 |
5.0 |
0.10 |
通过改造引擎很容易达到欧Ⅲ标准要求
表2 DME在中型载重车中排放指标
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排放物/[g/（hp·h） |
CO |
NOX及非甲烷烃 |
非甲烷烃 |
甲醛 |
颗粒状物 |
|
ULEV标准 |
7.2 |
2.5 |
1.3 |
0.025 |
0.05 |
|
DME测定值 |
3.2 |
2.4 |
0.21 |
0.022 |
0.033 |
表3 DME在小型轿车中排放指标
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排放物/[g/（hp·h） |
CO |
HC |
NOX |
PM |
|
ULEV标准 |
1.7 |
0.04 |
0.2 |
0.04 |
|
DME测定值 |
0.6（排气催化） |
0.04（排气催化） |
0.2 |
0 |
7、液化石油气、天然气、甲醇的十六烷值都小于10，只适用于点燃式发动机，而二甲醚的十六烷值约为55，高于普通柴油，可直接压燃，并且燃烧过程无硫排放。研究表明，二甲醚液化后可直接用作汽车燃料，其燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所有的优点之外，还克服了甲醇低温启动和加速性能差的缺点。
8、汽缸中最高压力下降7～9Mpa，从而使工作时的噪声下降10～15db，对汽缸的强度要求也相应降低。
9、DME直接进入大气中不会发生光化学反应，不会产生二次污染，对人体无毒害。
四、有潜力的柴油替代燃料～醇醚燃料
DME具有优良的燃烧性能，清洁且十六烷值高，动力性能好，污染少，稍加压即为液体易于储存，作为车用替代燃料，具有天然气、甲醇、丙烷、丁烷、柴油等不可比拟的综合优势。常规的发动机代用燃料如LPG、天然气、甲醇等的十六烷值都小于10，只适用于点燃式发动机。DME的十六烷值高于柴油，具有优良的压缩性，非常适合于压燃式发动机，是柴油发动机理想的替代燃料。使用DME燃料，尾气无需催化转化处理，氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国加州燃料汽车超低排放尾气要求。研究结果表明，与柴油相比，燃用DME后，发动机完全消除了炭烟排放，NOx排放降低50%～70%，未燃烃排放降低30%，CO排放降低20%。采用这种新型柴油代用燃料—DME，实现了柴油机超低排放，排放指标不仅满足欧洲2号和3号标准，而且接近于欧洲2005年实施的排放物标准和美国加利福尼亚州超低排放标推。50～60的十六烷值很容易满足目前和未来柴油的十六烷值标准，并且其热效率、烃和CO的排放均可与柴油相媲美，NOx量仅为柴油的25% ，烟尘则基本可消除。
我公司除了研发柴油/甲醇（醇醚）双燃料汽车外，还开发了醇醚柴油，前者需要在原压燃式发动机上加装一套独立的燃油系统方可使用，而醇醚柴油则不需对原压燃式发动机作任何改动或加装即可使用，也可以以任意比例与国标柴油混合使用，但销售上需要与中石油、中石化等油品经营企业合作，或者办理独立的油品经营许可，才能进入油品市场。而柴油/甲醇（醇醚）双燃料汽车使用的醇醚燃料，只需办理危险化学品经营许可，即可对外销售。
发表时间：2013-03-29 09:17:39