法国 油价-法国乙醇汽油价格走势
1.汽车除了烧汽油还能烧什么?
2.ETBE是什么东东?
3.为什么开发新能源
汽车除了烧汽油还能烧什么?
汽油的优势是能量密度比较高,有非常方便的加油网络,其他的燃料都无法替代。但是,由于最近几年石油一直在涨价,同时,石油资源也是有限的,所以,许多人对汽车的发展抱着悲观的态度,认为当石油用完的时候汽车就开不动了。 但是,我觉得这种悲观情结是完全没必要的,因为,汽车一开始并不是用汽油的,今后也可以不用汽油。 汽车有几种燃料,自法国人居诺发明了第一台蒸汽机,烧煤的蒸汽车便开始在欧洲和美国流行起来,主要还是做邮车用的;随后,一个叫狄塞尔的德国人又发明了烧煤油的内燃机(石油最初是提炼煤油点灯用的);再后来,爱迪生发明了电灯,煤油就走了下坡路;1886年,德国人奔驰发明了汽油车(汽油原来是加工煤油时作为废物排放掉的),汽车就得到了迅速推广。 汽车的燃料非常多,最理想的是氢燃料 现在来看,我国很多省市都在使用乙醇汽油,就是加了酒精的汽油。实际上,汽车也可以烧纯酒精,酒精可以从植物里提取,而植物是可以再生的。所以,酒精是一种可持续的再生燃料。 另外,现在也可以让柴油机烧植物油,植物油也是可再生燃料;还有一些其他的燃料,比如说可燃冰,这种燃料在海底的储存量也是非常大的;我们还在探索使用氢燃料作为汽车的能源,氢燃料应该说是一种非常理想的燃料,没有任何污染,而且,氢化合之后就是水,水分解就可以提出氢,这也是可以无限循环的,当然现在还有很多问题需要解决,比如氢燃料和氢动力汽车的价格非常高,目前还不能普及。 此外,还有人在探索电池电动汽车。有一段时间,许多人认为电池不适合做汽车的能源,因为不是太笨重就是太昂贵。而这次比亚迪在北京车展上展出的那种铁电池,既便宜,能量密度又高。所以,汽车可使用的能源是非常多的。同时,还有很多人也在探索太阳能作为汽车的能源,等等。应该说,可以替代的方案是非常多的。由于石油价格不断上涨,有的方案就非常有吸引力了。 牛人提醒 一些国家对于新能源汽车或混合动力汽车都有优惠的税收政策,这也是促进新能源汽车发展的一个重要条件,但是中国现在还没有。因此,我觉得技术上的突破加上政府的扶持,新的汽车能源一定能够发展起来替代传统的石油燃料,既保护环境,又能满足人们对汽车的需要。
ETBE是什么东东?
1、ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether) 乙基叔丁基醚
乙基叔丁基醚(ETBE)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分。ETBE与乙醇及MTBE都是高辛烷汽油改良剂,也叫“生物汽油添加剂”。
汽油中ETBE的最大添加量为17Vol%。ETBE不但能提高汽油辛烷值的效果,而且还可以作为共溶剂使用。ETBE的沸点较高,与烃类物质相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻,又可降低蒸发损耗。ETBE 同时还能被好氧性微生物分解。
因此ETBE不仅能使汽油的辛烷值得以提高,而且可使汽油的经济性及安全性都得到改善,所以说它是具有很大的市场潜力的一种优良添加剂。
ETBE的合成原料:乙醇(EtOH )47%与异丁烯(IB)53%。即:
BIO Ethanol(EtOH) with Water(H2O)(92~95vol%)+IB(Isobutene)
2、生物ETBE混合物(日本株式会社IBF提供,详见“附件1”)
在了解了一般意义上的ETBE的基础上,这里介绍的ETBE是由日本株式会社IBF提供的,在这里我们称它为生物ETBE混合物。它是用含水生物乙醇(92~95 vol%)和异丁烯(C4H8)通过一系列工艺得到的“ETBE、TBA(丙烯酸 丁基乙醇)、EtOH(乙醇)的混合物”,是一种清洁的高辛烷汽油改良剂。
日本株式会社IBF经过13年的科技攻关,克服了乙醇汽油的未来课题,研发出比当今世界欧洲和美国已在生产的ETBE制造厂家所提供的ETBE更具竞争力的“生物ETBE混合物制造技术”,该产品的生产技术已由日本株式会社IBF在日本和韩国等地申请了技术专利(专利申请号:2004-327533)并已着手在我国申请技术专利。
生物ETBE混合物以制造生物乙醇时的植物残渣和废弃发酵物以及蒸馏液的甲烷为原料,经过低温低压工艺的加工而生成。
3、ETBE II(日本株式会社IBF提供,详见“附件1”)
在拥有了先进的“生物ETBE混合物制造技术”之后,日本株式会社IBF正在开发以100%生物原料制成的生物ETBEII实验工厂,能实现高效产值,并寻求有效应对温室效应的对策。
包括汽油在内,驱动汽车的燃料目前是从地下资源获得。ETBEII完全以生物作为原料制造ETBE混合物,在资源循环使用及应对温室效应等方面很优秀。(将异丁烯从石油化学燃料转换为从生物提取)。
二、背景资料
1、“高辛烷值汽油”及其发展趋势
汽油在汽车发动机的汽缸内燃烧时由于汽缸内氧气不足,燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损,这就是汽油的抗爆性。反映汽油抗爆性的数字指标叫辛烷值,就是人们通常说的汽油的标号,如“90#”、“93#”汽油,指的就是这些汽油的抗爆性,指数越高,抗爆性越好。
使用高辛烷值汽油就成为保护汽车发动机、提高汽车驾驶性能的重要手段。
改善汽油抗爆性的办法就是在汽油中添加其他化学制剂。过去普遍加入四基乙铅,结果生成的是含铅汽油,由于铅对人体的危害,四基乙铅从1997年在世界上被禁止使用。目前常用的高辛烷值汽油有92、93、95、97、98号无铅汽油,醚类化合物包括甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、甲基叔戊基醚(TAME)等,是生产无铅、含氧、高辛烷值汽油的优良调和组分。
随着时代的发展,环保问题越来越为人们所重视。为减少汽车尾气对大气的污染,世界各国不断制定越来越严格的汽油标准。过去十年来,甲基第三丁基醚(MTBE)一直作为美国新配方汽油(RFG)及许多国家和地区(包括台湾)汽油的主要添加剂,用以提高汽油辛烷值及降低汽车排放污染。然而近年来,美国境内数州(尤其是加州)发生油槽渗漏、MTBE污染地下水事件,引起各方关切及恐慌。近年来科学研究发现了MTBE的缺点:它不易分解,对地下水有一定污染;它有少量气味,使驾驶者不舒服,可引起恶心、眼睛疼、出现疱疹等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”,将从2004年起4年内禁用MTBE。
一旦禁用MTBE后,将衍生包括汽油中辛烷值将以何种化合物取代、相关生产设备去处及原料—异丁烯的用途何在等问题。在现有MTBE的替代品中,以乙醇(酒精)呼声最高,但在美国却面临境内供应量不足且价格较高等问题,目前政府虽有税赋优惠补助,但是否持久令人质疑,且乙醇之雷氏蒸汽压相当高(18psia)(因此之故,低Rvp之掺配原料-异辛烯较为理想),加上具易吸收灰尘及水溶性杂质之特性,不宜利用管线输送,其掺配作业通常在油库进行。至于异丁烯去处目前正在积极发展中,其一为将异丁烯以双聚合成为异辛烯,再氢化成一种高辛烷值的汽油掺配油-异辛烷,其二为与乙醇化合成乙基第三丁基醚(ETBE);ETBE虽与MTBE属同一类,但其辛烷值较高(111 [(R+M)/2])、雷氏蒸汽压较低(4psia),且水溶性较MTBE小,因此较乙醇更适合作为汽油的含氧添加剂,此外,ETBE与异辛烷之蒸馏范围较窄,可改进可驾驶指针(Drivability Index; DI)及掺配时VOC(挥发性有机物质)之控制,目前美国财政部已同意以ETBE掺配汽油使用时给予乙醇部分之赋税优惠。
欧洲是MTBE的第二大市场,欧洲议会已发布指令,目标是到2010年,运输燃料消费量(基于能源含量)的5.75%(体)(基于能源含量)来自生物燃料。生物柴油将成为首要的生物燃料。欧洲绝大多数的乙醇增长可望来自乙基叔丁基醚(ETBE)形式,已有好几套MTBE装置被转换生产ETBE,其他的装置转换加上少量新建的ETBE装置可望在2010年前完成,ETBE用量可望增加到215万~257万t/年。欧洲的乙醇用量(作为直接调合组分或ETBE进料)可望提高到107万~150万t/年。
展望未来全球汽油规范日趋严格,除含氧量、含硫量两项规范外,其它包括高辛烷值、低Rvp、低烯烃含量及低芳香烃含量等要求均将增加汽油成本,未来或许还将增加「可驾驶指针」一项(DI<1,200);另一方面,由于MTBE一直存有被淘汰的疑虑,炼油厂及MTBE制造业者在考量原料异丁烯出路的同时,也必须思考如何充分利用现有MTBE制造设备,以及新建工厂时同步变化设计异辛烯、异辛烷、MTBE、ETBE等四种制程。
2、MTBE、ETBE及燃料乙醇的比较
汽油辛烷值改进剂(添加剂)是高辛烷值汽油技术的一个方面。美国法定的汽油改良剂有三种,即:
a)MTBE(甲基叔丁基醚)、b)乙醇(EtOH)和c)ETBE(乙基叔丁基醚)。
ETBE与乙醇及MTBE都是这种汽油改良剂或叫添加剂。将它们按一定比例混入汽油不但可以改进汽油性能,且清洁环保。(无铅,无污染)。
(1)MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether): 甲基叔丁基醚
——加入最大量为15Vol%
MTBE是一脂肪族醚,分子式为C5 H12 O,分子量为88.14,比重0.741(20℃),粘滞度0.27(20℃),具味。
甲基叔丁基醚(MTBE)是开发和应用最早的醚类辛烷值改进剂。自1979年美国环保局批准将MTBE作为无铅汽油添加剂使用以来,它在美国已广泛用于调和汽油中。MTBE的沸点比较低,将其调入汽油后使汽油的馏程温度降低。这一效应给生产超高辛烷值汽油的炼油厂带来了很大的经济效益。
目前普遍使用的是MTBE(甲基叔丁基醚),由于它的生产难度大,包括我国在内的许多国家都是依赖进口。近年来,科学研究发现了MTBE的缺点:它不易分解,对地下水有一定污染;它有少量气味,使驾驶者不舒服,可引起恶心、眼睛疼、出现疱疹等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”,将在今后4年内禁用MTBE。欧洲绝大多数的乙醇增长可望来自乙基叔丁基醚(ETBE)形式。
(2)乙醇(EtOH):酒精
——加入最大量为10Vol%
酒精学名乙醇,化学分子式C2 H6 O(CH3-CH2-OH),分子量46。
乙醇既是一种化工基本原料,又是一种新能源。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面:一是车用燃料,主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场。燃料乙醇按一定比例加入汽油中,不是简单做为替代油品使用,而是一种优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂。它还是汽油的高辛烷值调合组分。乙醇无论是增氧效果还是对环保均比MTBE要好。因此在中国一开始就没有走MTBE的路而是直接采用乙醇添加剂的生产与推广。
(3)ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether) :乙基叔丁基醚
——加入最大量为17Vol%,用乙醇47%与异丁烯53%混合制成
同MTBE一样,把乙基叔丁基醚(ETBE)调入汽油中,相当于在汽油中调入了乙醇。ETBE不但在提高汽油辛烷值的效果方面比MTBE好,而且还可以作为共溶剂使用。ETBE的沸点较高,与烃类相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻,又可降低蒸发损失。ETBE 能被好氧性微生物分解,但MTBE 则不能。ETBE不仅使汽油的辛烷值得以提高,而且使汽油的经济性及安全性都比添加MTBE的汽油要好,因此它具有很大的市场潜力。
比较结论:
A. 与MTBE相比,ETBE不仅使汽油的辛烷值得以提高,还可以作为共溶剂使用。而且使汽油的经济性及安全性都比添加MTBE的汽油要好。
B. ETBE的沸点较高,与烃类相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻,又可降低蒸发损失。
C. ETBE与异辛烷之蒸馏范围较窄,可改进可驾驶指针(Drivability Index; DI)及掺配时VOC(挥发性有机物质)之控制。
D. ETBE辛烷值较高、雷氏蒸汽压较低,且水溶性较MTBE小,因此较之乙醇更适合作为汽油的含氧添加剂,因此ETBE具有很大的市场潜力。
3、ETBE合成技术现状(详见“附件2”)
随着MTBE的逐渐被禁用,ETBE的研究越来越为人们所关注。目前,国外醚类合成技术已经十分成熟,MTBE、TAME、ETBE均有工业生产。中国国内只有MTBE实现的大规模工业生产,TAME合成技术正处于工业实施阶段,而ETBE合成技术尚处于研究阶段。ETBE一般由混合C4中的异丁烯与乙醇在酸性催化剂的作用下反应制得,该反应是放热反应,工业生产上催化剂基本都采用大孔硫酸型离子交换树脂。副反应主要是乙丁烯的二聚和水合。
从反应器形式看,ETBE生产技术可分为固定床技术和催化蒸馏技术。采用固定床技术,设备简单,操作方便,但异丁烯转化率受热力学平衡限制,最高只能达到92%(高温高压下),而且反应热得不到利用。催化蒸馏技术打破了反应的热力平衡,异丁烯转化率可达99.5%以上,醚化后的C4基本不含异丁烯,可用于生产1-丁烯、丁二烯等基本化工原料,而且反应热用于产品分离,降低了能耗。因此,催化蒸馏合成ETBE技术在工业生产上更具竞争力,技术关键是催化剂在催化蒸馏塔中的装填方法。
催化蒸馏技术是ETBE生产技术的发展方向,另外,乙醇回收技术是ETBE生产技术的重要组成部分,目前渗透汽化膜分离回收乙醇技术能耗低,前景较好。目前国外ETBE生产技术已经十分成熟,国际上拥有ETBE生产技术的公司主要有法国石油学会(IFP)、美国催化蒸馏技术(CDTECH)公司、阿尔科化学技术(ARCO)公司、联合油品(UOP)公司、飞利浦石油(Phillips)公司。中国国内研究ETBE生产技术的单位不多大多处于小试阶段。
为什么开发新能源
第一:新能源是一个相对意义上的概念,比如上个世纪初煤炭是主要利用能源,而石油对于当时来说就是新能源,再比如核能对大部分国家来说是新能源,但对法国来说就是常规能源(核能利用率很高)
第二:在经济不断发展同时,能源消耗不断增加,传统化石能源无以为继,经济发展越来越受制于能源的开发利用,新能源作为一种替代能源,未来能极大的缓解我们能源大量需求,保证经济可持续发展。
第三:传统化石能源利用产生环境问题越来越严重,危害人类健康和生存环境,特别是co2的大量排放,导致全球气候变化,而新能源为我们解决环境问题提供可选择的道路,新能源大部分是可再生且无污染的
第四:从国家层面上,为占据未来能源利用竞争的制高点,现在开发新能源技术、设备,为以后全球竞争做好准备。
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