关键词|甲醇汽车 前景可期
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7月9日,工信部发布了关于《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》修正案(征求意见稿)在2019年8月9日前向社会公开征求意见,新版的办法有望于年底正式施行。修正案修改了《积分办法》对传统能源乘用车的定义,将能够燃用醇醚燃料的乘用车纳入,即“本办法所称传统能源乘用车,是指除新能源乘用车以外的,能够燃用汽油、柴油、气体燃料或者醇醚燃料等的乘用车(含非插电式混合动力乘用车)。”甲醇汽车发展迎来政策利好!
尤其今年3月,由八部委联合印发的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》更是给甲醇行业打了一针“强心剂”,目前,甲醇汽车试点的部分省市已陆续出台一系列相关支持政策,鼓励甲醇汽车的市场化应用探索,形成了多种商业合作模式。同时,因其低碳、环保、清洁的特性和巨大的发展空间也正在吸引更多相关机构和企业积极参与。我国甲醇汽车行业将迈入崭新的阶段!
据相关资料显示,甲醇汽车和一般燃油车的燃料燃烧比为1.7比1,即在行驶相同公里数的情况下,甲醇汽车要比一般燃油车多消耗0.7倍的燃料,但由于甲醇价格相比汽油价格要低很多,换算下来,甲醇汽车的燃料费用明显低于一般燃油车。根据工信部公布的技术检测结果显示,甲醇汽车单位里程燃料费用比同排量汽油车降低48%,价格比一般汽油几乎降低一半,因此甲醇汽车在经济性上有很大优势。
目前,吉利汽车、陕重汽、宇通汽车、一汽靖烨等一批汽车和发动机制造企业,已拥有甲醇汽车专有技术,解决了甲醇燃料存在的腐蚀性、冷启动、溶胀性等关键技术问题,具备了甲醇汽车自主开发能力。
经过多年的试点推广,我国已有多省市开始投入运行甲醇汽车。西安市计划在2018-2019年推广应用10000辆M100甲醇出租车,并于2019年底前将甲醇燃料加注站由最初的15座增加至45座,配套解决甲醇汽车的燃料加注问题。据西安市相关负责人介绍,当前西安市运行的甲醇汽车已达6000多辆,甲醇加注站20个,且运行良好、动力强。
贵州甲醇汽车发展已驶入“快车道”。今年贵州省要实现推广甲醇汽车1万辆的目标,截至6月底,贵阳市甲醇出租车订单总量已经达到9699辆,其中已交付8835辆,上路营运7326辆,甲醇出租车占全市出租车总量的66%。换言之,甲醇汽车已经成为当地出租车的主力。目前已建成甲醇燃料加注站23座(其中15座已运营)。
江西省赣州市也开启发展甲醇汽车的步伐。该市与中商国信签订了“新能源智慧产业链”项目合同,计划投资101.5亿元人民币,大力发展甲醇汽车、甲醇设备等。
甲醇汽车和电动汽车、氢能汽车相比虽然有技术成熟、成本低的优势,但要想大规模推广和快速发展,仍然有一些棘手问题需要解决。
首要是清洁环保问题
目前国内80%的甲醇由煤炭制取,煤制甲醇虽然成本低,但污染和耗水量较大,全生命周期温室气体排放要高于汽柴油,所以政府并未将甲醇纳入清洁能源范围。减少煤制甲醇的污染排放,充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇,探索捕集二氧化碳制备甲醇工艺技术及工程化应用,是国内甲醇产业发展的主要方向。
政策支持力度不够是制约甲醇产业发展的关键因素
新能源的发展在起步阶段主要靠产业政策扶持。目前的主流观点是将甲醇燃料视为化石能源,所以甲醇汽车没有像电动汽车那样作为新能源车大规模推广,多年来发展缓慢。其实,目前的电力、氢能也主要由煤炭、油气等化石能源生产,应该一视同仁地将甲醇燃料纳入新能源范围,让多种能源公平竞争。这样,甲醇汽车将能凭借其经济、技术优势迅速爆发,甲醇加注等配套设施建设不足等问题将会迎刃而解。
需加快培育消费市场
目前我国甲醇汽车只在几个试点地区的出租车、公交车、商用车、载重车领域使用,总数仅万余辆,公众普遍对甲醇燃料不了解,对甲醇汽车持怀疑态度。要培育市场,关键在政府的政策引导。今年3月,八部委联合印发的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,国家重点推广M100纯甲醇汽车,而非甲醇汽油。能否实现像推广乙醇汽油一样在加油站推广不同掺入比例的甲醇汽油,成为国内甲醇汽车市场发育发展的关键。
现行的工业化的甲醇合成工艺基本是气相合成法。从上世纪60年代至今,除了在反应器的放大上及催化剂的研究方面有些进展外,甲醇合成工艺基本上没有大的突破。鉴于气相合成存在的一系列问题,从70年代起人们把甲醇合成工艺研究开发的重点转移到液相合成法,并且初步实现了工业化的生产。进入90年代后我国也将开发高效节能的合成甲醇工艺和装置列为技术开发的重点。
01 | 气相合成法制甲醇
甲醇合成的原料气主要是CO,CO2,H2及少量的N2和CH4。现在许多公司都以天然气,煤或重油为原料来生产甲醇。以天然气居多,约占90%以上。根据操作压力可分为高压法,中压法和低压法。高压法因技术经济指标落后而淘汰。包括中压法在内的低压法主要以ICI和Lurgi两公司技术为代表。所用的催化剂基本上是以铜和氧化锌为主加入铝或铬的氧化物。工艺设计大同小异,差异之处是在反应器的设计和操作单元的组合上。
02 | 液相合成法制甲醇
液相合成是在反应器中加入碳氢化合物的惰性油介质,把催化剂分散在液相介质中。在反应开始时合成气要溶解并分散在惰性油介质中才能到达催化剂表面,反应后的产物也要经历类似的过程才能移走。这是化学反应工程中典型的气-液-固三相反应。由于气-液-固三相物料在过程中的流动状态不同,三相反应器主要有滴流床,搅拌釜,浆态床,流化床与携带床5种。目前在液相甲醇合成方面,采用最多的主要是滴流床和浆态床。
我国的甲醇工业目前采用气相合成法,原料以煤(焦炭)和重油为主,以天然气为原料的约占20%左右。主要采用高压法和低压法两种工艺。多数仍袭用国外早已淘汰的高压法。低压法以四川维尼纶厂,齐鲁石化公司两套引进装置和国产化的上海焦化总厂装置为代表。其中川维引进ICI技术,齐鲁石化采用Lurgi技术。
我国催化剂水平已与国外先进水平相当。如西南化工研究院的C3O2甲醇合成催化剂各项主要技术指标均优于GL104和C79-4GL水平,并在国内大型低压甲醇装置中应用。但缺乏成套技术和下游产品的开发,总体水平与国外相比还有较大的差距。主要表现在:能耗高,平均每吨甲醇能耗达(38~35)×106KJ,比国外技术高出50%以上(国外29×106KJ/t);装置规模小,经济效益较差。甲醇气相合成工艺已走到了技术寿命的最高峰。而液相合成工艺在不远的将来会与气相合成工艺在工业上竞争使用并趋于完善,循着类似低压法代替高压法的历程逐渐取代气相合成。利用科研院所的这些成果,共同开发出自有或共有知识产权的新的甲醇合成工艺路线是完全可能和十分必要的。
甲醇汽车的发展,不仅有利于充分发挥我国煤炭资源优势、降低我国石油对外依存度,而且有利于推动绿色循环发展,实现能源多元化,保障国家能源安全。此外,相比一般燃油车,甲醇汽车在经济性上也有很大优势。目前我国甲醇汽车仍处于推广阶段,不过随着政策利好,推广力度会继续加大,甲醇汽车的发展必将提速!甲醇汽车作为新兴燃料的移动运输装备和交通工具,将成为我国多元化能源汽车大家庭中的一员并进入市场。
未来,甲醇汽车前景可期!