民用改性甲醇燃料高比例M95配方的研制

一种替代石油液化气和天然气作为民用的第二代符合改性甲醇燃料团体标准的新配方技术,由海南省海洋油气研究所占小玲创新成功。这是占小玲继2007年07月10日发明第一代符合国家标准的醇基液体燃料技术后，又一次进行后续改进，创新出第二代改性甲醇燃料新配方技术。

2022年03月17日国家团体标准T/CERS 0002-2022《民用改性甲醇燃料》发布并实施，该标准在引言中提到：“……民用改性甲醇燃料是通过科技手段使改性甲醇燃料消除了甲醇作为燃料的副作用，满足城乡居民日常用能需求的经济、环保的新型燃料。”

占小玲凭借30多年对甲醇燃料的研究经历，根据该T/CERS 0002-2022民用改性甲醇燃料团体标准的“术语和定义中”规定：“民用改性甲醇燃料：在工业甲醇中加入一定比例的改性剂和热值剂制备而成的改性甲醇燃料”，研制出以下改性甲醇燃料配方。

随着国民经济不断发展和社会进步，人们越来越关注安全、环保、节能的新技术和新产品，这将为民用改性甲醇燃料的应用和发展开创广阔前景。为缓解对石油和液化气资源的过分依赖，一些国家正大力推进燃料甲醇的生产、研究和应用工作。我国完全掌握了20万～50万吨/年的低温低压气相法和液相法甲醇生产装置的关键技术，国产合成甲醇催化剂的研究达到了世界先进水平。民用改性甲醇燃料是一种廉价环保的清洁能源，可以用煤炭、石油、天燃气或生物质等为原料进行生产，生产流程简单，技术成熟。作为一个缺油少气、相对富煤和可再生物质丰富的国家，我国实施多源化能源战略十分必要，必须在煤的转化上寻求战略性突破，同时要加强生物质制甲醇开发，使以甲醇为主的民用改性甲醇燃料作为一种替代燃料，具有极大的市场潜力和竞争力，是解决能源安全与环保问题的重要措施。因此，民用改性甲醇燃料具有以下优势。

环保性。民用改性甲醇燃料的燃烧产物主要是H2O、CO2，具有无烟尘、无味、无压力、无污染、使用无需烟道、无残留物等特点。民用改性甲醇燃料的各项指标能达到国家团体标准的要求。
热效性。民用改性甲醇燃料热效能高，并且能完全燃烧，甲醇燃烧速度快，改善燃烧后灶具灶头的热循环条件，可显著提高燃烧效率。
经济性。民用改性甲醇燃料95%为甲醇，有很大的价格优势。其制备工艺简单，燃料的生产成本较低。
实用性。与液化石油气、煤油、柴油等相比，民用改性甲醇燃料价格较低，对空气污染轻；与煤炭、柴草等固体燃料相比，可明显减轻环境污染，并且储运方便；与天然气相比，不需要昂贵的管道输送系统。加上与之配套的灶具，采用脉冲电子打火，自动调节空气加入量，能保证燃料安全稳定燃烧。

安全性。民用改性甲醇燃料储存方便(铁桶存放)，燃点较高，不容易发生火灾事故，用水即灭，比使用石油类燃料、天然气燃料及城市燃气类燃料安全，可见在生态创建中发展和推广民用改性甲醇燃料的作用及意义十分重大。
一是改善城区大气环境质量。在我国的服务业中，餐饮业占相当大的比重。随着政府和公众环境意识提高以及各项环境政策的完善，餐饮业势必向清洁燃料的方向发展，而民用改性甲醇燃料正符合了这一发展趋势。
二是拉长产业链条，形成循环经济。上世纪末，大多数发达国家以石油和天燃气为原料生产甲醇，而我国用煤炭生产化肥联产甲醇。当时看似工艺落后、成本高，但是在石油资源危机的今天，用煤炭生产改性甲醇燃料显示出了资源优势。我国的煤制甲醇技术处于世界领先水平。各地可利用丰富的煤矸石资源，逐步形成煤矸石—甲醇—改性甲醇燃料的循环链条。因此，发展新型环保改性甲醇燃料可以带动煤炭深加工产业发展和各种工业尾气、副产品综合利用，其影响深远。
三是培育和壮大环保支柱产业。能源多元化结构已成为世界各国不可逆转的趋势，甲醇生产的技术性、经济性充分表明:燃料甲醇体系的能源化工已成为发展的方向。随着国际石油价格的节节攀升，国内石油类产品的价格不断上涨，以前宾馆、饭店多使用柴油为燃料，现在民用改性甲醇燃料成为首选。实现民用改性甲醇燃料的产业化，不仅可以改善一些地区环保产业规模小、分布散、产能低的现状，而且可以在当地形成环保支柱产业。大力推广应用民用改性甲醇燃料，发展替代能源是全社会的责任。创造产业发展环境，大力发展和应用民用改性甲醇燃料，促进其健康发展。坚持系统集成创新，在新型环保改性甲醇燃料产业化实践中，注重解决环保改性甲醇燃料应用中的共性和关键性问题，在运输、储存、销售及加注使用等环节，围绕核心技术，形成系统集成工艺，提升产业化工程技术水平。

面对石化能源的枯竭，改性甲醇燃料是最有潜力的新型替代能源，将深受各国企业组织的青睐。改性甲醇燃料的问世，将完全可以被市场接受，并受到了广大用户的好评。作为一种新型清洁能源，改性甲醇燃料的原料来源渠道很多。相比石化燃料，甲醇低碳，其燃烧产物为水和二氧化碳，一氧化碳实测浓度大大降低，不含二氧化硫和氮氧化物，对节能减碳具有重大意义，应用前景十分广阔。在我国，目前市场上所谓的醇油、生物醇油、醇化油、复合生物醇油，其实就是不同商家对于甲醇燃料的各自叫法。市场上目前销售的甲醇燃料主要为醇水型燃料，即燃料以甲醇和水组成。按照改性甲醇燃料的团体标准要求，甲醇含量不低于70%，为方便计算，假定甲醇含量为70%，则水的含量为30%。甲醇热值按4680kcal/kg，即19594kJ/kg 计算。

根据民用改性甲醇燃料团体标准的要求，两种比例的醇水型甲醇燃料均达不到 T/CERS 0002-2022改性甲醇燃料团体标准指标要求。同时可知，甲醇的体积分数含量越高，改性甲醇燃料的热值越高，当甲醇的含量为100%时，热值为19594kj/kg，仍与 T/CERS 0002-2022团体标准的指标要求21000kj/kg有差距。

目前国内市场的甲醇燃料主要有三种：醇水型燃料、醇烃型燃料、醇醚型燃料。醇水型：这种燃料是在甲醇中加入20%以上的水。由于甲醇自身的热值就比较低，热值为19594kj/kg,从以上计算结果可知，加入水后的甲醇燃料热值更低，根本达不到T/CERS 0002-2022民用改性甲醇燃料团体标准的技术要求。醇烃型：这种燃料在甲醇中加入烃类物质来提高燃料的热值，同时加入适量助溶剂使甲醇与烃类均匀混合不分层。但是，加入烃类的甲醇燃料随着温度升高，其饱和蒸气压将成倍增加，危险性也大幅度增加。醇醚型：这种燃料是将二甲醚大部分溶入甲醇，同时由二甲醚在钢瓶中产生原料供应所需的压力，但由于二甲醚是带压贮存和使用，其质量不符合T/CERS 0002-2022民用改性甲醇燃料团体标准的技术要求，这种甲醇甲醚型甲醇燃料国内暂还没有标准可依，因此难以合法推广应用。

从以上三种甲醇燃料的特点比较来看，提高改性甲醇燃料的热值应从创新热值剂材料入手更符合实际应用和市场的需要。《T/CERS 0002-2022民用改性甲醇燃料团体标准》中低热值指标为21000kJ/kg,即使是100%纯甲醇也难以达到此指标。虽然团标中没有对水、烃类等的含量做出规定，但出于安全考虑，加入烃类如轻质烃，液化气残液、汽油、柴油等达到热值要求存在很大的安全隐患。虽然改性甲醇燃料团体标准的技术条件中没有明确对改性甲醇燃料的含烃量加以限制，但是改性甲醇燃料中加入烃类物质后，随着温度升高，其饱和蒸气压将成倍增加，则会存在很大的危险性，容易发生爆炸事故，所以烃的含量也应该加以限定，否则应用不安全。

中央提出“碳达峰、碳中和”目标是能源发展的大方向，但我国是以煤为主的能源大国，实现“双碳”目标，不能离开中国的国情，必须处理好履行减碳承诺与保障能源供给安全的关系。在实现“双碳”目标的过程中，我国仍然要在较长时间内使用煤炭，以保障经济发展所需的能源供给。但是今后对煤炭使用必须走清洁化使用的路子。通过煤制甲醇，用甲醇替代直接燃煤和车用燃料是保障能源供给安全和煤炭清洁化利用的重要途径。发展民用改性甲醇燃料是保障民生能源供给、促进煤炭清洁利用、缓解环境生态约束、打赢蓝天保卫战的一项重大战略举措。

占小玲研制的民用改性甲醇燃料配方，其质量符合T/CERS0002-2022改性甲醇燃料团体标准，从而克服了M95改性甲醇燃料的冷点火、腐蚀、磨损、溶胀、热值等存在的诸多问题。因此，业内人士认为，第二代新配方M95改性甲醇燃料的使用，有效的助力实现“双碳”目标，为煤炭的清洁化燃烧创造了有利条件，具有广阔的市场前景。

只有甲醇最低碳，只有甲醇最便宜，只有改性甲醇燃料原料最丰富、最廉价易得，这种既有环境效益又有经济效益、利国利民有利可图的抢钱项目，谁不想干呢？