CN1618933A - 替代石油的低硫清洁燃料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种替代石油的低硫清洁燃料，由生物柴油和/或二甲醚0.1～99.8％、燃料甲醇和/或乙醇0.1～99.8％及余量的石油燃料组成。本发明优选不含硫能优势互补的非石油燃料组合和石油燃料混配，含有多种不含硫的清洁燃料组分，满足排放标准。

Description

替代石油的低硫清洁燃料

技术领域：

本发明涉及一种清洁燃料。

背景技术：

汽、柴油的供应和质量直接影响到国家的能源安全和环境状况以及汽车的经济性、动力性、可靠性和排放废气的污染程度。目前，世界主要发达国家都把降低硫的含量作为生产清洁汽、柴油的重中之重，予以高度重视。欧盟把降低汽、柴油的硫含量至较低水平看作是引入可执行欧III和欧IV排放标准的先进汽车技术的先决条件，并于2005年开始使用硫含量低于10ppm的汽油和柴油，2011年完成向这种低硫燃料的过渡。中国2004年7月1日实施欧II排放标准，中国车比国外多耗10％至20％的油，汽油的主要特点是硫含量和烯烃含量高，同样柴油硫含量也高。目前我国北京、上海、广州三大城市汽油提前实施的w(s)不大于0.08％，离欧II汽油和柴油w(s)不大于0.05％尚有差距，离欧III0.015％和欧IV0.005％以及世界燃油规范的0.001％差距就更大了。中国石油工业重要特点之一是催化裂化加工能力远远大于催化重整和催化加氢加工能力，目前提供高质量汽油和柴油组分的能力有限。与国产原油相比，进口原油的硫含量高，而中国的炼油厂是按照加工低硫原油设计的，现存的加氢脱硫装置不足，如改造则投入巨大。随着进口高硫原油的比例逐年增加，加速发展替代石油低硫清洁燃料，降低油耗满足排放标准，已迫在眉睫。

生物柴油是以动植物的油脂为原料，经催化剂作用，与甲醇脂交换裂解加工而成，性能与石油柴油相近的绿色可再生能源。我国生物柴油起步较晚，2003年才有博士生开展了一些基础性研究和开拓性探索。生物柴油主要成分为含氧有机酸甲脂，基本上不含硫和芳烃。与石油柴油相比，其有毒有机物的排放量仅为1/10，颗粒物仅为20％，二氧化碳和一氧化碳排放量仅为10％，无二氧化硫和铅及有毒物质的排放。混合生物柴油可将排放物中的含硫物质量分数从5×10-4降低到5×10-6。生物柴油具有优良的润滑性能，闪点高，本身可生物降解，对环境友好，储运更安全。当前影响我国生物柴油发展的关键是原料和价格，植物油价格约为4000RMByuan/t，而石油柴油价格在3000RMByuan/t左右，原料和价格制约上规模和大面积推广，但是，随着生物技术改良动植物产量和出油率以及含油藻类的发展，用生物柴油大规模替代石油前途光明。

二甲醚以及甲醇与二甲醚的混合物“醇-醚”燃料，是最近被世界上普遍看好的发动机的理想超清洁替代燃料。其成本和污染都低于人们近年来致力开发的液态丙烷和压缩天然气等低污染替代燃料。甲醇、二甲醚是以生物质或煤或天然气为基础原料，通过合成气(CO/H2)，在一定温度和压力下催化转化而成的含氧燃料。由于醇、醚是比较纯的化合物，不含硫及其它复杂有机化合物，含氧量高，燃烧充分，尾气排放中CO、CH、SO2、NOx和固体悬浮颗粒都会下降，所以具有环保、热效率高、适应性强等优点。甲醇辛烷值相当于110号汽油，理论上动力性优于汽、柴油。美国能源部国家实验室的测试报告显示：对生态的影响如果以汽油为100来衡量，甲醇为30，乙醇为50。目前对甲醇的毒性问题；材料相溶性问题；热值低需调节空燃比问题；遇水分层问题；冷起动问题等技术上的障碍，已有成熟的应对措施。对甲醇和甲醇汽车，我国已经过20年的研制开发。从经济效益上看，燃料甲醇比石油燃料更合算。燃料甲醇的市场价格为2300元/吨左右；而汽、柴油的市场价格为2800～3600元/吨。试验表明，加入15％甲醇的汽车，比不加入甲醇的汽车可节约8％的燃料费。国家《十五计划纲要》中指出；要开发燃料乙醇等石油替代产品，采取措施节约石油消耗。所谓燃料乙醇是指对浓度为95％左右的乙醇经进一步脱水，再加上适量变性剂使之成为水份小于0.8％，且不可食用的无水乙醇。我国已经在山西、河南、黑龙江等地实施了粮食乙醇产业化示范工程，吉林省2003年10月17日起在全省范围内销售和使用车用乙醇汽油，全国2400多家加油站改造工程进展顺利，10个混配乙醇汽油中心已全面开工。然而，由于粮食成本较高，按照乙醇热值约为汽油的2/3计算，在汽油价格3000元/吨的情况下，乙醇成本在2000元/吨以下才会有市场竞争力。因此，目前的消化陈粮生产销售乙醇并非长远之计。非粮食类生物质生产醇类是大势所趋，如一种甜高粱茎秆汁生产的乙醇比过去利用粮食生产乙醇，成本降低1000元/吨，如果将非粮食类乙醇与低价的煤基甲醇混合，价格才能被消费者接受。我国有丰富的生物质和煤炭资源，假如生物柴油和醇醚燃料能够优势互补，根据资源条件和市场需求混配使用，协同发展，将是立足国内解决我国汽、柴油供应和质量以及能源安全和环保问题的最有效途径。

汽车的行驶半径几百公里至上千公里，要跨省区行驶，如果没有标准化、系列化、通用化的燃料供给网络，汽车将难以行驶、难以销售、难以大量生产。美国通用汽车公司和壳牌石油公司正在联手推动氢燃料汽车在美国的普及，其最大的障碍就是燃料供给网络的建设。据美国汽车工程师学会统计，美国花费几乎100年时间才建成目前用来运输、储存和销售普通汽油的网络。而建立这样一个遍布全美各地的燃料电池车“加氢站”网络，预计需耗资3000亿美元。目前我国石油汽油和柴油已在全国各地形成方便、快捷、服务周到的生产销售网络，而且已形成买方市场。如何以最小代价和最少的投入发展替代石油的低硫清洁燃料？市场期待着与之相适应的新技术的出现。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种优选不含硫能优势互补的非石油燃料组合和石油燃料混配，含有多种不含硫的清洁燃料组分，降低油耗，满足排放标准的替代石油的低硫清洁燃料。

本发明的技术解决方案是：

一种替代石油的低硫清洁燃料，其特征是：由下列重量成份组成：

不含硫的非石油清洁燃料组分之一：生物柴油和/或二甲醚  0.1～99.8％；

不含硫的非石油清洁燃料组分之二：燃料甲醇和/或乙醇  0.1～99.8％；

余量为石油燃料。

石油燃料是汽油、柴油或轻烃。

替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

不含硫的非石油清洁燃料组分之一：生物柴油  3～97％；

不含硫的非石油清洁燃料组分之二：燃料甲醇和/或乙醇  0.1～96％；

轻烃是碳、氢两种元素以不同比例化合而成较轻的石油副产品。

制造时：利用现有石油、燃气生产销售系统油库、加油加气站、油槽、油罐车及管道或炼油企业、化工厂的基础设施或清洁燃料生产销售企业的基础设施和专用车辆、设备等作为低硫清洁燃料的混配设备。由计算机计量，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接把生物柴油、二甲醚、甲醇、乙醇、汽油、柴油、轻烃、燃料添加剂加入混配设备之中，加入同时完成调配。用管道或罐车或槽车分送供给网络加注站点销售。

本发明的优点：一是经济可行，成本有竞争力；二是减轻石化企业催化裂化加氢技术改造压力；三是带动生物柴油、醇醚燃料新产业的发展；四是投入少，易于实现；五是立足国内资源，确保能源安全；六是提高汽车动力性能，解决环境污染问题，同时优选不含硫能优势互补的非石油燃料组合和石油燃料混配，含有多种非石油不含硫的清洁燃料组分，从而降低油耗，满足排放标准。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

生物柴油    5％            二甲醚    0.3％；

燃料甲醇    14.7％；

余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。

由计算机计量，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接加入混配设备中，加入的同时完成了调配。用管道或罐车或槽车分送各供给网络加注站点销售。

实施例2：

一种替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

生物柴油    20％

燃料甲醇    0.08％       乙醇   0.02％

余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例1。

实施例3：

一种替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

二甲醚         14.9％

燃料乙醇       85％

余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例1。

实施例4：

各组分的体积配比可以是：

生物柴油  97％    燃料甲醇或乙醇   0.1％  余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例1。

实施例5：

各组分的体积配比可以是：

二甲醚    3％      燃料甲醇  9％

乙醇      0.9％    余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例2。

实施例6：

各组分的体积配比可以是：

生物柴油    0.1％    二甲醚  0.1％    燃料甲醇  99.7％余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例3。

实施例7：

一种替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

生物柴油             50％

燃料甲醇             10％

乙醇                 5％

余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例1。

实施例8：

一种替代石油的低硫清洁燃料，由下列重量成份组成：

生物柴油             3％

燃料甲醇或乙醇       96％

余量为石油燃料：汽油(或柴油或轻烃)。其余同实施例1。

当然，本发明还可以有其它合适的实施例。

Claims (3)

1、一种替代石油的低硫清洁燃料，其特征是：由下列重量成份组成：

不含硫的非石油清洁燃料组分之一：生物柴油和/或二甲醚0.1～99.8％；

不含硫的非石油清洁燃料组分之二：燃料甲醇和/或乙醇0.1～99.8％；

余量为石油燃料。

2、根据权利要求1所述的替代石油的低硫清洁燃料，其特征是：由下列重量成份组成：

不含硫的非石油清洁燃料组分之一：生物柴油3～97％；

不含硫的非石油清洁燃料组分之二：燃料甲醇和/或乙醇0.1～96％；

余量为石油燃料。

3、根据权利要求1或2所述的替代石油的低硫清洁燃料，其特征是：石油燃料是汽油、柴油或轻烃。