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王道還專區之一

2008-05-08 15:12迴響:16點閱:4682

網友飛行魚問:

關於王道還先生常常在節目中談到能源危機,在替代能源的方案中,酒精是常被提及的 我記得上一回,道還先生講到,在汽油裡滲入酒精,可以增加汽油的燃燒功率,減低排汙量,而且經過驗證,多數的現行內燃機不需要改裝即可使用滲入酒精的汽油而不會造成機件的損壞(如果我印象沒錯,是這麼講的)
我不得不想起,前幾個月,有個私營加油站,被爆出摻入甲醇,遭到法辦之新聞,當時法辦的理由是,甲醇有毒,而且會造成機件損壞 對我而言,甲醇有毒這一項不是個好理由,因為汽油同樣有毒,毒性也不會比甲醇來的弱
第2個理由就有意思,我化學學的沒錯的話,甲醇的化學性質和一般藥用酒精,也就是乙醇是差不多的,差在碳數而已,應該是不會造成機件的損壞才對吧(以道還先生的說法)
所以,這一家加油站,反倒應該表揚,而不應該法辦啦?
 
道還回應:

關鍵在比例,我是說:汽車引擎完全不必改裝,就可以使用摻了10%酒精的汽油。(案,中油加油站現在供應摻了酒精的汽油,但是比例不明,建議找記者去問。)

在汽油中摻入(生質)酒精,有三個好處:
一、促進汽油更完全的燃燒,減少排放污染粒子;
二、可以間接減少CO2的排放量,因為生產生質酒精,必須種植植物(植物可以吸收CO2);
三、減少石油的使用量,因為地球蘊藏的石油有限,用一滴就少一滴;石油價格又上漲,非常貴;油源多樣化也是國家安全戰略的一環。
 
  中油有八個加油站供應加了3%酒精的汽油,售價同九五無鉛。目前是試辦。國內有些車不適用此外,使用甲醇,燃燒不全時有形成甲醛的可能。甲醛有毒。

道還

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引用:http://blog.chinatimes.com/storyteller/archive/2008/05/08/276701.html
2008-05-08 15:12作者:張大春分類:作家部落格迴響:16點閱:4682

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回應: 王道還專區之一

無言:你好!

工作甚忙,好久未能聯絡。
油價雖降,不過明年底前預估還是會回升至100美元。
以下是高希均教授對佛理曼地球又平又熱又擠文摘後半,相當震撼人心,謹供共同欣賞與鼓勵。由太陽能將CO2變成甲醇燃料將是很重要的一步。由文摘中終於了解為何甲醇汽油問世的困難了。

(四)石油替代的可能性

  1970年代初第一次石油危機發生後,面對暴升的油價,沙烏地阿拉伯的石油部長亞瑪尼親王(Sheikh Yamani)警告石油輸出國家:「要記住:石器時代的消失並不是用光了石頭。」他擔心石油的替代能源會立刻出現。令人失望、甚至氣憤的是:四十年來這麼可怕的油價,居然沒有出現可以替代的能源,來終結「石油時代」!

一個重要的解釋是:油價的不穩定(暴升後的暴跌),無法使民間企業敢做長時期的研發與大規模的生產。專家估計石油輸出國平均生產一桶石油的成本約為10美元,而相當於一桶石油的替代品則在50–60美元之間。此即是說:石油輸出國隨時可以出手,使油價暴跌,封殺大規模替代品的生產。

  科學家與企業家早就知道有來自「地獄」的燃料(汙染多)如煤、石油、天然氣;有來自「天堂」的燃料(汙染少)如太陽能、水力、風力、潮汐。那麼,為什麼企業家沒有做較佳的選擇?答案是:除了研發與生產成本,在美國這個石油產業壟斷的社會,還有政治上難以克服的障礙。它來自比科學家與企業家更聰明的國會說客(lobbyist)。他們有本領為了維護石油公司的利益,擋住任何能源替代的獎勵方案。

  因此,佛里曼在書中建議:美國社會所需的能源政策,是要政府積極參與:訂定最低油價(price floor),企業才敢發展替代能源;提供誘因,企業才肯大量創新。政府要介入,但要讓市場機能與創投評估扮演主角,決定哪些企業的新投資會有利潤與風險。

        (五)掀起另一波浪潮

  做為一位舉足輕重的美國專欄作家,佛里曼充滿熱情,也充滿焦慮;所提倡的「能源節約」與「能源替代」的願景清晰,但又有各種無力感。看到美國國內石油利益團體的龐大勢力,各種替代方案之難以推動,他「天真」的指出:讓美國變成「一日中國」——以無比的中央集權來訂定所需的新能源政策,然後第二天又再變回美國。他希望「紅色」中國(Red China)也要變成「綠色」中國(Green China)。他希望中國從追求經濟成長的優先,轉變成追求綠色成長的優先。

書中充滿了令人警惕的論點:

‧企業走向綠色革命是增加競爭力的一種機會,不是增加成本的一種壓力。
‧近年去中國,看到那邊的汙染,發現人民講話是愈來愈自在,但是呼吸卻愈來愈困難。
‧沒有痛苦的「革命」,不是革命,是「派對」;追求的是綠色「革命」,不是綠色「派對」。
‧在能源節約上,唯有改變現狀,才能維持現狀。
‧人類正如在水缸中被加溫的青蛙,務必要及時設法跳出能源危機。
‧美國要維持其領導地位,必須要在能源節約與開發上領先。

  我相信這本新著會掀起另一波全球能源革命的新浪潮——尤其在美國與中國。佛里曼最大的希望或許是:經過大家的參與,能將「綠能革命」,從難以落實的僵局,變成「擋不住」的主流,徹底改善二十一世紀人類所面臨最大的危機。

2008-11-09 21:16 Sophie

台灣推廣M50甲醇汽油的可行性

中國大陸近五年來在幾個省及地區分別推廣甲醇汽油与乙醇汽油,為何會在2007年出政策改變停止擴大生產及續建乙醇廠,而準備在2008年出台甲醇汽油國家標準,究其原因除導致糧食漲價和飼料漲價外,乙醇生產成本比甲醇高很多國家補貼承擔重、車輛使用乙醇汽油出現很多問題點等因素,所以提倡使用甲醇汽油既環保節能又省錢,進口石油可減少40%以上。就日前國?發生加油站汽油?入甲醇所引發的風波,實應面對未來能源與環保問題,尋求在科技發展下逐步替代或取代現有形態,我團隊所研?的甲醇汽、柴油已突破目前眾人所擔憂的疑慮問題,在不改動汽車引擎下,已在中國大陸北中南數個地區經數年不斷實驗和檢測,耗油量不高於無鉛汽、柴油,廢氣排氣量減少30%以上,更不損傷引擎。本人願把此技術配方帶回國內發展,雖立法院於96年12月21日三讀通過無鉛汽油可加入醇、醚、酯,但甲醇汽、柴油的理化特性與無鉛汽、柴油是有所差異,是不能用CNS無鉛汽、柴油的標準來衡量的,如國?有意推廣就需訂定甲醇汽、柴油的CNS標準,甲醇汽油的成本低,就目前國?的無鉛汽油油價相比,至少便宜20%~30%。推廣使用甲醇汽、柴油有利於國家的節能、減碳,更有利於消費群體,期盼政府和環保團體響應推廣使用甲醇汽油。 以下是M50甲醇汽油的簡介資料 一、概述 “M50甲醇汽油”屬於點燃式內燃機能源燃料領域,以基礎汽油50﹪、甲醇48﹪、添加劑2﹪的配比,採用常溫常壓、液態流體混溶工藝配製生產。具有辛烷值高、抗爆性好、奧托迴圈穩定、膠質低、硫含量小等優良品質,經多次檢驗,符合GB17930-2006《車用汽油》和Q/HHJ001-2007《M50甲醇汽油》的各項技術指標。內燃機燃燒後尾氣中有害物質同比低於國標汽油,生產過程無三廢排放,有利於環境保護。使用過程中與現有汽油全流程設備通用,並能以任意比例與國標汽油、乙醇汽油互溶,使用條件和要求與乙醇汽油相同。有利於大規模推廣使用。本專案產品通過近兩年來在黑龍江省、河南省的全流程中試試驗,在同類技術中成功解決了甲醇汽油低溫分相、遇油箱中空氣冷凝水分相以及兩衝程發動機混機油的技術難題,具有國內領先水準。本專案產品將廉價的、具有資源優勢的甲醇原料大比例地替代稀缺的石油資源,比將其轉換二甲醚、燃料電池和煤制油等技術更簡單、成本更低,使用更方便。在國際油價日益高漲、資源日益緊缺的今天,本專案產品具有廣闊的市場,具有良好的經濟效益和社會效益。二、專案開發工作時間及進度甲醇汽油甲在上世紀二十年代第一次石油危機時國外就有開發使用,國內山西省煤化所1990年就開始研究M15的甲醇汽油,進入21世紀,隨著國際油價的飆升,全國各省都有企業和個人自發研製,甲醇摻入比例有高有低,但中間比例的技術難度大,相對研製的單位和個人較少。鑒於大比例M85甲醇汽油需要改造發動機、M15甲醇汽油利潤空間小的不利因素,我們就把研究方向定位在M50的基礎上,這在當時理論界被認為是不可能成功的,在國內處於領先水準,能得到的技術支持很有限,我們自已也只有1993年在雲南昆明、河南的洛陽用60﹪的甲醇和40﹪的液化石油氣合成醇基複合燃料用於家庭炊事燃料的經驗可借鑒。自2005年7月份我們開始研發M50甲醇汽油,試驗條件和經驗都相當有限,公司沒有試驗的車輛,只有一台三輪和一台兩輪摩托車。國內同行技術相互封鎖,網上查詢已公告專利的配方經驗證都不完全真實。由於M50甲醇汽油在接近各半比例的條件下,甲醇和汽油的互溶性最差,添加劑消耗最大,由於添加劑價格高,用多了會減少成品利潤,沒有市場競爭優勢。通過半年的艱苦探索,我們終於研發出了首批樣品,經摩托車和富康計程車反復試用效果很好。後來又陸續生產了幾批擴大試驗範圍,在取得試驗成功的同時也吸納了很多客戶、用戶的寶貴意見,其間經黑龍江省、河南省、湖北省、江西省等產品品質監督所檢驗,各項技術指標達到或高於國家標準。專案開發期為三年,即2005年7月~2008年7月,實施計畫的進度分為三個階段:第一階段:添加劑組方設計驗證階段。目標:突破添加劑組方難題,實現自主研發添加劑。完成時間:2005年7月-2006年2月。主要工作內容:完成添加劑組方設計、驗證,將每噸使用量設定在2-3﹪的前提下,成品油適應各種自然氣候條件下的穩定性。 1、 完成添加劑組方設計。 2、 完成添加劑組方的反復驗證。 3、 完成添加劑成本控制。 4、 完成添加劑的合成工藝及設備定型。 5、 生產出合格的添加劑產品。第二階段:M50甲醇汽油產品定階段。目標:實現市場需求的定型產品。完成時間:2006年3月-2007年10月。主要工作內容:定型產品,完成產品在不同省地的檢測、制訂企業標準、在不同地域進行全流程使用試驗。 1、 完成企業標準起草、驗證、備案工作。 2、 完成不同省地對產品成品相對于國標和企標的驗證檢測工作。 3、 完成配製工藝及流程的設計、批量生產的可靠性和品質的穩定性工作。 4、 完成從生產、運輸、經銷到汽車用戶使用全流程運行工作。由於自已資金不足,從2006年3月開始到2007年4月,我們分別與黑龍江省、河南省、江西省等地的企業合作,完成了寒冷和酷熱等自然條件下產品品質的穩定性和使用效果的可靠性。在實踐中根據用戶回饋資訊不斷完善添加劑配比和性能,成功解決了-40℃低溫分相、遇油箱中空氣冷凝水2﹪不分相、能摻混5﹪汽油機油用於兩衝程發動機等一系列技術難題。在使用方法上首次發現了摩托車使用大比例甲醇汽油需拉阻風門的內在原理,在國內同類技術領域屬首創。第三階段:完成規模生產的建設目標:按照市場需求,建設年生產能力為5萬噸的廠房、生產線、檢測設備及運輸工具。完成時間:2007年11月-2008年11月。主要工作內容: 1、 完成省級科技成果鑒定和立項報批工作。 2、 完成廠房建設。 3、 完成年產5萬噸生產線建設。 4、 完成檢測實驗室及運輸車隊的建設。歷時兩年多的努力,我們按計劃完成了第一、第二階段的工作,第三階段的工作正在進行﹝此階段的規模需求資金合作﹞。三、專案的經濟效益和社會效益本項目“M50甲醇汽油”是針對石油資源緊缺,汽油價格日益高漲,國家急需尋求替代能源的大環境下開發出來的。我國小汽車行業的高速發展,私家車市場的需求旺盛,使傳統汽油消費總量不斷上升,2007年預計達到5200萬噸,而且隨著時間的推移和經濟的發展,汽油消費總量還會不斷增長。因而,作為唯一能大規模替代汽油的甲醇汽油專案具有廣闊的發展前景。 1、經濟效益分析:本項目按年產5萬噸,經濟效益顯著:項目投資總額為2783.29萬元,其中固定資產投資為920.02萬元,流動資金1863.27萬元(其中鋪底流動資金為558.98萬元)。項目達產年銷售收入26600.00萬元,年銷售稅金及附加735.34萬元,年平均所得稅328.76萬元,年平均稅後利潤986.27萬元,年平均利潤總額1315.02萬元,投資利稅率73%,投資利潤率49.44%,稅後投資回收期3.92年(含建設期),年平均向當地和國家繳納稅金1034.68萬元其中增值稅641.75萬元,解決當地32人就業。主要技術經濟指標序號 項 目 名 稱 單 位 數量 備 注一 生產規模 1 甲醇汽油 t/a 50000 二 年操作時 天 300 三 主要原材料、動力用量 1 基礎汽油 t/a 30000 2 精甲醇 t/a 19000 3 添加劑 t/a 1000 四 公用工程消耗 t/a 1 水:自來水 M3/d 15 年耗水量0.45萬M3 2 電:裝機容量 Kw 146 使用容量 Kw 36 年耗電量25.92萬Kwh 五 定員 人 32 其中:工人 人 20 管理人員 人 12 含技術人員六 運輸量 t/a 100000 其中:運入量 t/a 50000 運出量 t/a 50000 七 工程用地 畝 約15 八 工程建築面積 ㎡ 2993 九 綜合能耗用量 標煤t/a 104.84 十 項目總投資 萬元 2783.29 其中:固定資產投資 萬元 920.02 流動資金 1863.27 鋪底流動資金 萬元 558.98 十一 年銷售收入 萬元 26600.00 達產年十二 年總成本費用 萬元 22179.41 達產年十三 年平均銷售稅金及附加 萬元 735.34 十四 年平均利潤總額 萬元 1315.02 十五 淨利潤 萬元 986.27 十六 稅費總額 萬元 1034.68 十七 財務評價指標 1 投資利潤率 % 73.00 2 投資利稅率 % 49.44 3 投資回收期(不含建設期) 年 3.92 稅後 2、社會效益分析本專案實施後,每年可替代2萬噸稀缺的汽油資源,可為汽車用約400萬元燃油費用,可為經銷商多創造800萬元的利潤,可有效推動煤化工產業的發展。公司每年可獲利1300萬元,上繳稅費1070萬元。有利於公司進一步的發展。四、工作總結目前,由於本專案產品仍屬新產品新技術,國家尚未出臺甲醇汽油的國家標準。因此,除山西、陝西省外,中石化、中石油、中海油等國有集團三大巨頭不予銷售,當前市場只能面向社會加油站和民營油庫,而且還需當地政府和職能部門允許、支持。隨著我國經濟的不斷高速發展,對進口原油的依存度2007年已上升至48%左右,2008年進口原油有可能超過總需求的50%以上,尋求替代能源、合理使用能源、節約能源是保障我國能源安全的基本國策。國家除大力發展生物質能源、太陽能、風能、核能等清潔能源外,已將煤化工甲醇列入替代石油資源的重要位置。M15、M85的甲醇汽油標準有望2007年內出臺,山西省、陝西省更將推廣甲醇汽油作為經濟強省的發展戰略,並出臺了一系列優惠政策支持、鼓勵銷售、使用甲醇汽油,兩省中石化、中石油分公司都成立了甲醇汽油推廣辦公室,各地市都建立了甲醇汽油調配中心,國家亦將兩省作為甲醇汽油試點省份。相信隨著社會對甲醇汽油認識的不斷提高,甲醇汽油技術的不斷完善,產品品質標準的出臺,生產、銷售、使用各個環節規程建立,甲醇汽油大規模進入市場的時機將要來臨。如湖北省目前使用的是E10乙醇汽油,變性乙醇由河南天冠公司供應,每年13萬噸,由中石化湖北分公司調配批發,江南八個地市的加油站零售,折合乙醇汽油130萬噸。如果用該省各化肥廠的甲醇替代,摻入增加到40﹪,則在乙醇基礎上翻了四倍,即52萬噸甲醇。甲醇直接銷售的全年平均價格2800元一噸,摻入汽油中可增值至6400元一噸,每噸增值3600元,即18.72億元,全流程可創稅費約6.5億元。化肥企業不斷從中獲取巨大利潤,而且能全員全年生產,增加工人收入,有利於和諧社會的建設。我們應加快產品開發,不斷完善工藝技術,提高產品品質和性能,降低生產成本,使產品在技術先進性、品質可靠性上在國內外保持競爭能力,使企業不斷做大做強,為我省經濟建設作出應有的貢獻,為國家開發替代能源、保障國家能源安全奮發努力。有關M50甲醇汽、柴油的資料和回應,請e-mail:jecys@pcnome.com.tw 或請參閱http://e-info.org.tw/臺灣環境資訊協會-環境資訊中心網站討論區“汽車燃料M40 M50甲醇汽油”和“M50甲醇汽油技術研究報告”。

2008-09-21 19:00 jecys

回應: 王道還專區之一

Sophie妳好:

我上網查了一下,發現無鉛汽油真的含鉛.我所查到的是澳洲的無鉛汽油(https://www.varianinc.com/media/sci/apps/a-aa12.pdf),每公升含有零點一至零點三毫克的鉛(0.1-0.3mg/L).中油的數值(13mg/L)是人家的四十三至一百三十倍.不過,中油的是最高值,實際值不知是多少,希望比最高值少很多.

謝謝提供S2P的資料.我去看了那個網頁,發現CR5居然可以利用太陽能將水分解為氫與氧,真是福音.氫是很乾淨的燃料,此法若能推廣,二氧化碳之產量當可減少許多.

此法也可以將二氧化碳分解為一氧化碳及氧,甚妙.這個CR5似可以解決不少問題.

2008-09-19 10:57 無言

回應: 王道還專區之一

無言兄:
最近因接下新專案較繁忙,晚回覆,甚歉!
關於你的問題依次回答如下:
1)無鉛汽油含鉛量
請上中油網站,車用無鉛汽油規範,鉛含量:Lead content Max.0.013 g Pb/L。
無鉛汽油依舊含鉛,something wrong。
2)Sunlight to Petrol(S2P,日光變汽油)計畫(http://www.sandia.gov/news/resources/releases/2007/sunshine.html)在本質上逆轉了燃燒過程,重新獲得碳氫化合物的基石(building block)。它們接著可用來合成像甲醇或汽油這樣的燃料。研究者表示這項技術「已經在運作了」,可以協助減少溫室氣體的排放,然而大規模實作可能需要十年以上的時間。以上文章係直接paste而來。網路上已有大量文章可供欣賞。由太陽能甚至電廠廢熱提供熱引擎工作熱能,不用外加熱或電能。
3)甲醇與汽油對環境、安全等之比較請詳看
Methanol Fuels and Fire Safety
www.epa.gov/otaq/consumer/08-fire.pdf
裡面所陳述甲醇狀態或可解釋甲醇為害度僅為3之事。

2008-09-18 10:47 Sophie

回應: 王道還專區之一

Sophie:

謝謝妳花了那麼多時間精力,一連回了兩篇.最近有點忙,有一陣子未來此處造訪,今天才讀到妳的回帖,不周之處,還請見諒.

我上次拖了近三個星期,才回答妳那篇帖子,原因是我一直在等公司裡專管藥品毒性的小姐,想請教她的意見.誰想她度假去了,三個星期後才回來,我左等右等一直沒等到她,有點不耐煩,就先回了.回了不到一個星期,她就回來上班.我趕忙將表6-1那頁印出來,又將該頁中甲醇及汽油的TLV值及汽油比甲醇毒等兩句勾起來,請她過目.她看了也覺得很奇怪,不知何以會得到那個結論.她認為甲醇比汽油毒多了.她還說甲醇對人比對動物要更毒,因此一般動物實驗得到的結果無法真正反映甲醇對人類的毒性.(我們公司出與甲醇相關的貨時,單子上都要加這一句話.)

我一直想要找Machiele的那篇文章,但網上查不到,大概要到附費的資料庫才查得到.一想到要繳錢,我就打退堂鼓,心中忖道:「我還沒認真到那種地步吧?」

若二氧化碳還原法之成本能低於氧化甲烷法,那這顯然是個福音.我一直覺得氧化甲烷法很浪費.拿高能量的甲烷,氧化成低能量的甲醇,然後才拿低能量的甲醇來當燃料,就能量的觀點而言,氧化那一步所釋出來的能量未能利用,有點可惜.直接燒甲烷才能充份利用它的能量.

二氧化碳還原法還有一個問題:氫從那裡來?由二氧化碳還原成甲醇,一定要氫.氫一般由電解水而來.那就要再追問一下:電從那裡來?若是由太陽能、風力等轉換成電力,那就沒問題.若是燒煤燒油而來,則仍末能達到碳中性之目的.(但或許仍比燒煤燒石油要好,放出的二氧化碳可能較少.)

文中這段「甲醇抗爆性能好,在與汽油摻燒中可增加汽油的抗爆性能,比如在汽油中摻入5% 的甲醇.在不降低抗爆震性能前題下,每升燃料中鉛含量可從原來的0.45%降低到0.15% 。 」不知何義?現在不是都用無鉛汽油嗎?難道無鉛汽油仍含有少量的鉛?否則0.45%這個數值由何而來?或者大陸仍用含鉛汽油?

2008-09-04 09:44 無言

回應: 王道還專區之一

首先謝謝無言君總總的努力(二)

(三)『甲醇汽油的研究開發及應用現狀』一文為梁瑋(南充煉油化工總廠,四川南充637000)提到
使用甲醇一汽油混合燃料具有以下幾個優點:
① 甲醇的汽化潛熱高.燃料氣化時吸熱,使得混合氣溫度降低;而且受稀釋效應的影響,發動機在使用混合燃料時燃燒溫度較低,因而排放的尾氣中的NO 含量降低;
② 甲醇的C/H值較汽油小,完全燃燒時,排放的尾氣中的HC及CO的含量低;
③ 甲醇抗爆性能好,在與汽油摻燒中可增加汽油的抗爆性能,比如在汽油中摻入5% 的甲醇.在不降低抗爆震性能前題下,每升燃料中鉛含量可從原來的0.45%降低到0.15% 。
當甲醇含量小於15% 時,甲醇能在汽油中很好地溶解,發動機無需改造即可使用.在汽油機上已進入實用階段,用戶使用方便,是研究較早、較多的甲醇一汽油混合燃料。
中濃度甲醇一汽油混合燃料使用化油器調整後的發動機,可以保持原發動機的性能。
中高濃度的甲醇一汽油混合燃料,由於甲醇含量較高,已引起燃料對汽車性能的影響,一般需將發動機和油路系統作必要的調整和改裝

(2)冷開機問題
甲醇汽油已解決了在冬季難以汽化.使發動機不能順利啟動的問題,採用了加助燃劑的方法,達到了一25℃ 的冷車順利啟動。

3.1 甲醇毒性和安全性
美國能源部發表的從燃料物理化學特性考慮幾種燃料的相對危險(以7級劃分),醇燃料的相對危險性比其他燃料更小。甲醇作為化工產品,傳統上都加上骷髏骨的危險符號,但在國外作為燃料.已取消此符號。

3.2 甲醇汽車常規排放物
人們也關心甲醇汽車排放問題。從國際能源機構(IEA)委託芬蘭國家試驗研究中心對幾種潔淨燃料汽車的排放性能於1995年所作的試驗評價報告可看出.甲醇汽車的常規排放比汽油汽車(加裝三元催化器)好,比潔淨燃料的CNG和LPG也略好,NO 排放量是各種燃料中最低的(見表3、表4)。
中德甲醇汽車技術合作所做的試驗結果(見表5),也說明M90的常規排放優於汽油。

3.3 甲醇汽車非常規排放物
甲醇燃料和其他幾種燃料汽車的非常規排放物比較見表6、表7。
我國目前尚無汽車非常規排放物標準。據美國加州大氣資源局評估,甲醛的毒性為苯的1/5,乙醛為苯的1/10,因此可認為,在非常規排放中,甲醇也比汽油和柴油好,並和CNG、LPG相當。
(維普資訊 http://www.cqvip.com)

觀察數百篇學院報告後,簡單結論如下
1).M15、M25是甲醇汽油入門選擇,車輛不需任何修改,以目前環境,可有8~10%以上經濟性外,更具建立甲醇汽油基礎建設之重任。
2).M85是相當不錯的環保燃料,用於FFV彈性燃料車上,須多耗40%以上燃料,若用於高壓縮比專用車,油耗大幅減縮。
3).M50將會是最困難研發,但無論是環保性、經濟性'再生能源角度都會是最佳選擇。目前大陸上已發表比傳統汽油更節省10%油耗之學院報告。

2008-08-18 15:08 Sophie

回應: 王道還專區之一

首先謝謝無言君總總的努力

(一)、註釋 a 說明數據來自Machiele之論文..如何得出甲醇為三,汽油為十之結論。
過去我也嘗試上網查到如下引證
Machiele, Paul A. 1989. A Perspective on the Flammability, Toxicity, and Environmental Safety
Distinctions Between Methanol and Conventional Fuels. Prepared for American Institute of Chemical Engineers. U.S. Environmental Protection Agency. Ann Arbor, MI.

有關 Distinctions Between Methanol and Conventional Fuels 的學術文章,經由GOOGLE搜尋
Process and apparatus for utilization of fuels with ... - Brock - 被引用 3 次
Multiplicity and Pseudo-Multiplicity in MTBE and ETBE ... - Sneesby - 被引用 12 次
Roles of systemic intermediaries in transition processes - Van Lente - 被引用 13 次
可見該結論是相當受肯定的。

再者由無言君所引用http://en.wikipedia.org/wiki/Methanol_fuel中有如下
Methanol has been proposed as a fuel for internal combustion and other engines, mainly in combination with gasoline. Methanol fuel has received less attention than ethanol fuel as an alternative to hydrocarbon fuel. However, in 2005 Nobel prize winner George A. Olah advocated an entire methanol economy based on energy storage in synthetically produced methanol, in an essay and in 2006 he and two co-authors published a book around this theme.

Toxicity
Methanol is poisonous; ingestion of only 10ml can cause blindness and 30ml can be fatal, http://www-clinpharm.medschl.cam.ac.uk/pages/teaching/topics/poison/poison9.html and it doesn't have to be swallowed to be dangerous since the liquid can be absorbed through the skin, and the vapors through the lungs. US maximum allowed exposure in air (40 h/week) is 1900 mg/m³ for ethanol, 900 mg/m³ for gasoline, and 1260 mg/m³ for methanol. However, it is less volatile than gasoline, and therefore decreases evaporative emissions. Use of methanol, like ethanol, significantly reduces the emissions of certain hydrocarbon-related toxins such as benzene and 1,3 butadiene.
由上述兩段,個人認為可能是因為甲醇於空氣中允容劑量1260mg/m3,小於汽油的9001260mg/m3,在加上甲醇揮發性遠低於汽油,且具能在大自然中降解的特性(汽柴油不能),才會導出該結論。

(二)、生產成本
目前兩種主要生產來源,國際上為甲烷法,大陸為將廉價的劣質煤轉化法。以直接生產成本而言,煤轉化法最低,但考量地球永續發展,則加上co2回收成本的話,將是一番不同景像。自George Orda於2005年倡導甲醇經濟後,至少有五個國際知名之研究機構研究以太陽能、核電廠廢熱、發電廠廢熱、煉鋼廠等集期所排放之co2,發展出不同的co2轉化甲醇製程,其中至少兩種製程經評估後其生產成本已低於天然氣轉化法。

(三)油耗比較
這是一個相當高難度的issue,須注意事項如下
1).內燃機熱效率與壓縮比直接成正比
2).燃料氧含量、氣化熱及燃料組成,構築成相當複雜的燃燒結構。不能單純以燃料低熱值來比較。

這幾年大陸成為全球最大油耗國、原油進口國,節能、減排成為顯學,各大學院紛紛全力研究,其中
(甲)『車用甲醇汽油燃料技術性能』文章編號:1671-8879(2007)04—0088—04,劉生全,馬志義,王平福,高廣新,劉丹丹 (長安大學汽車學院,陝西西安710064)
摘 要:為規範甲醇汽油燃料的應用和生產,研究了甲醇與汽油互溶問題。通過發動機的動力性和經濟性試驗,確定了甲醇的添加比例、甲醇汽油的標號和甲醇汽油標準指標。研究結果表明:體積分數為15%、25% 兩種比例的甲醇汽油在應用時,無需對車輛做任何改動,功率分別能達到國標90 汽油的97% 和93%,排放平均下降10%,經濟性提高約6%。
又其中表示,調整後的M25—90 甲醇汽油與國標90 汽油外特性功率、扭矩相當,燃料消耗上升8.3 (圖3)。
(乙) Energy & Fuels期刊2008, 22, 1254–1259中『Effects of Methanol/Gasoline Blends on a Spark Ignition Engine Performance and Emissions』(作者Wei Yanju, Liu Shenghua,* Li Hongsong, Yang Rui, Liu Jie, and Wang Ying)
Three typical methanol-gasoline blends M10, M20, and M85 containing 10%, 20%, and 85% of methanol by volume, respectively, were used to investigate the effects of different methanol/gasoline ratios on engine power, thermal efficiency, and emissions, especially the exhaust methanol emission.
A three-cylinder, port fuel injection engine was applied. Experimental results show that the engine power/torque ratio under the wide open throttle condition mainly depends on the amount of heat delivered to the engine. The addition of methanol significantly improves the brake thermal efficiency, while the methanol/gasoline ratio has a slight effect on it. Engine out CO and NOx emissions decrease with the increase of the methanol/gasoline ratio. The use of M85 leads to a reduction of CO and NOx by about 25% and 80%, respectively.
A gas chromatograph is calibrated and used to measure the methanol emission. Measurement indicates that the addition of methanol in gasoline results in an increase of the unburnt CH3OH emission. And its concentration is nearly logarithmically proportional to the cyclically injected quantity. Because the response of the flame ionization detector to methanol is 40% that of hydrocarbon, the total hydrocarbon emission of the engine is revised. The nonmethanol hydrocarbons that resulted from gasoline are less affected by methanol addition, while the methanol emission is controlled independently by the cyclic quantity of fuel methanol injection.

2008-08-18 15:06 Sophie

回應: 王道還專區之一

Sophie:

謝謝妳詳盡的回應.妳是專門研究甲醇的嗎?妳淵博的知識令人佩服.

我去查了表 6-1,其註釋 a 說明數據來自Machiele之論文.上網查了一下,沒查到原文,無法得知他如何得出甲醇為三,汽油為十之結論.

網上確實有些文章說汽油較甲醇為毒,但也有反過來說甲醇較汽油為毒的,莫衷一是.這個問題的答案應該很簡單,沒想到居然這麼複雜.

由二氧化碳來製造甲醇,技術上沒有問題,可以製得,問題在成本.比之氧化甲烷法,我想,二氧化碳法之成本只會更高,不會更低.若連氧化甲烷法的成本都太高,不符經濟效益的話,二氧化碳法恐更難以推廣.

此處所言之經濟效益,皆以原油價格為基準.原油五年來漲了四、五倍,如今約一百二十美元一桶.許多以往不符經濟效益的製法,如今因原油價格高漲之故,或許變得可行,得重新評估.

據我上網查尋結果,賽車改用甲醇為燃油並非因為其燃燒效果較好,而是因為其較汽油不易燃,,較為安全之故.美國 Indy 500 車賽於一九六四年發生相撞起火事件,次年起即改用甲醇為燃油.

辛烷值高,則引擎有力,車跑得快,但並不表示跑得遠.我到 google 查 methanol 及 "miles per gallon",許多網站都說甲醇乙醇含的能量較少,故車跑得沒汽油車那麼遠.茲舉二例於下:

一、(http://en.wikipedia.org/wiki/Methanol_fuel):

Using methanol as a fuel in spark ignition engines can offer an increased thermal efficiency and increased power output (as compared to gasoline) due to its high octane rating and high heat of vaporisation. However, its low energy content of 19.7 MJ/kg and stoichiometric air fuel ratio of 6.42:1 mean that fuel consumption (on volume or mass basis) will be higher than hydrocarbon fuels.

二、(http://www.nesea.org/greencarclub/factsheets_methanol.pdf

RANGE AND REFUELING

Methanol has about half the energy content of gasoline. With current engine technology, it takes about 1.64 to 1.7 gallons of M85 to go the same distance as with a gallon of gasoline. Because mileage using M85 is lower than mileage using gasoline, fueling is needed more frequently.

前已言之,甲醇每加侖所含之熱量為65,400 BTU,汽油為124,800 BTU.假設甲醇與汽油混合時,體積不變,則可以算出M85之熱量: 65400*0.85 + 124800 * 0.15 = 73545. 124800/73545 = 1.6969. 算出來的數值(1.6969)很接近文中所說之 1.64 - 1.7.我想,它那個數據就是這樣來的吧.

考慮價格時,此項因素也要計入.網上有一篇文章提到甲醇每加侖0.8美元,考慮里程的話(約只汽油的一半),則相當於1.6美元(每兩加侖的甲醇所跑的距離約等於一加侖之汽油,故倍之.).而汽油價格那時每加侖不到1.6美元(不知是幾年前的數據),故以甲醇為燃油不合算.

以前汽油每加侖三美元時,聽說 E85 賣兩塊五.如果將里程算進去的話,我覺得兩塊五的 E85 比三塊錢的汽油更貴,不合算.兩塊一分錢才打平(E85之熱量為汽油之0.67倍.0.67*3=2.01).

由於今日我們仍可自地下抽取石油,成本低廉,故其他燃料與之相比,都顯得較貴.等石油抽光了,沒得抽時,其他燃油就可出頭了.(但因其較貴之故,顯然我們將花更多的錢在燃油上.)

2008-08-13 11:16 無言

回應: 王道還專區之一

針對無言君的回應
1)table 6-1 toxicity Inhaulation-Low concentration,M100為3、Gasoline為10,Ease of Occurance(發生容易度) 二者皆為10。本想把table6-1 paste上來,嘗試很久皆失敗。有興趣請上www.methanol.org甲醇學院網站參考。
2)70年代第一次能源危機
1975年瑞典提出甲醇可以成為汽車代用燃料,並成立了國家級的瑞典甲醇開發公司(SMAB),第二年由瑞典發起並主持召開了第一屆醇類燃料利用技術的國際會議。
1979年前聯邦德國組織了1000多輛燃醇汽車(M15汽油)投入使用,形成了全國供應醇汽油的網路。
美國福特汽車公司撥款20億美元,調集精英研究了20年,於1995年推出了可使用85%甲醇加15%汽油的車型,這種醇類燃料被當年的美國總統克林頓譽為“綠色黃金”。
從“六五(1981~1985)”起,大陸也在煤炭大省山西開始了M5~15 、M85~100 甲醇汽油的試驗研究,為第一代甲醇汽油。
美國國會在5年期間,通過了三個立法法案:1988年,雷根總統簽署了Alternative Motor Fuel Act,對汽車廠凡生產清潔代用燃料汽車的給予加分減稅;1990年,老布希總統簽署了Clean Air Act Amendments;1992年簽署了Energy Policy Act
美國加州政府曾開展了多達18種、來自十幾個汽車廠的甲醇汽車示範。從上個世紀80年代中到90年代末,加州共有15000輛甲醇汽車和幾百輛甲醇公共汽車和校車
1998年後,福特不再生產甲醇汽車。原因是甲醇汽車技術已經完全成熟,但是沒有市場,甲醇燃料比汽油貴,沒有加油站可以加油,用戶不願意用。(請看UC-Davis市調http://pubs.its.ucdavis.edu/publication_detail.php?id=965即可知,甲醇於90年代即已被視為價較昂貴之環保清潔燃料。
甲醇在美國發展受到抑制,主要是油公司的lobby,避免市場為甲醇所侵蝕。
3) 你的問題完全正確,Carbon Neutral碳中和代表甲醇應由co2來製造。1994年諾貝爾化學獎得主Dr.George Orla於2005年開始提倡甲醇經濟(Methanol Economy)並著書Beyond the Oil and Gas,上網查詢即知。目前全球已有數家研究中心已完成pilot run,並已完成量產模型研究。
4)你所提比較方式是不對的,純就熱值而言,甲醇不到汽油一半,但辛烷值(108)遠高於汽油(92~98)引擎壓縮比須提高方可。甲醇置入汽油中對汽油最大的貢獻就是讓汽油能完全燃燒,將熱效率大幅提升。這就是為什麼數十年來賽車皆用甲醇來作為辛烷值提升劑,大幅提升馬力之由來。建議你自己試試添加15%甲醇,將會發現油門輕很多. 又可上大陸遼寧省環保局網站http://www.lnepb.gov.cn/index.html甲醇汽油推广使用相关知识(M15、M25)詳細說明使用M15、M25甲醇汽油注意事項。
祝一切順利



2008-07-20 22:43 Sophie

回應: 王道還專區之一

我有幾點疑問:

一、所引之英文報告似自相矛盾.文中言道:"Though often considered to be more toxic than gasoline, methanol’s… ",這說的是甲醇比汽油之毒性要高,故其TLV值較低(TLV是不影響健康的條件下所能容忍之最高值.其值愈低,顯然毒性愈強).後來卻說甲醇毒性較低.何以前後矛盾?表6-1有無解釋?

二、甲醇真的是「又環保又便宜還可再生(碳中和)的綠色燃料」嗎?美國在八零年代即曾研究過以甲醇為汽車燃料,後來並未實行,因經濟效益不佳.當然,影響經濟效益之諸般因素天天變化,八零年代的結論不能冒然用於今日,然今日美國流行的是以乙醇為燃料,而非甲醇.不知其故安在?

三、甲醇之製法為何?若是由天然氣製成,那還是把百萬、千萬、數億年前的碳拿來當燃料,這與燒煤或石油無異,似不能說是 carbon neutral.如果是 carbon neutral 的話,應該是由二氧化碳製成才是.

四、甲醇含氧量高,這也就是說,與其他化工原料相比,它氧化的程度最高.當它再繼續燒成二氧化碳時,所放出的能量最少.同一部車,加滿汽油與加滿甲醇,各可跑多遠?有人實驗過嗎?

2008-07-17 19:07 無言

回應: 王道還專區之一

1).根據中華民國能源法之規定,現行E3(3%)排放廢氣比無鉛汽油更差。(環保署EPA-94-FA13-03-A231)推動車輛使用酒精氣油替代燃料可行性策略分析第3-63頁。
2).網友飛行魚,見解完全正確。甲醇汽油添加15~25%引擎不用改裝,不會損害車輛(大陸已發表超過100篇學院報告),甚至有添加劑及甲醇50%(M50)比醇汽油排放更乾淨50%以上與節省油(10%),更節省油費。
3).美國美國甲醇學院『EVALUATION OF THE FATE AND TRANSPORT OF METHANOL IN THE ENVIRONMENT』一文,(p38)敘述
「6.1 Health Effects of Methanol
Methanol’s properties and toxicity are well understood. Human exposure to methanol can occur via the inhalation, ingestion, or dermal contact pathways. Identified human illnesses associated with methanol exposure include organic solvent poisoning, systemic acidosis, optic nerve damage and central nervous system (CNS) effects.
Though often considered to be more toxic than gasoline, methanol’s occupational Threshold Limit Value (TLV) is only slightly lower than that of gasoline (a TLV of 200 ppm versus gasoline’s 300 ppm). Table 6-1 contrasts the hazards associated with M100 (100 percent methanol used in fuel cells) versus gasoline fuels. In 1991, the U.S. Department of Energy reported that overall, gasoline is considered to be more hazardous to human health than neat methanol (USDOE, 1991). 」。美國能源局早於1991年即認定汽油比甲醇對人體健康更具危險性。
4)無法讓國人享用又環保又便宜還可再生(碳中和)的綠色燃料,是筆者人生最大憾事。
5)不久前馬總統召見投資大師Jim Rogers表示中國大陸將是此波最早脫離通貨膨脹的國家,其原因就是大陸大力發展煤變油的技術(甲醇DME等),以此彌補能源缺口,且提升能源自主能力、降低石油進口支出,不須逆來順受、原油漲就漲'員油跌不見得跌。
6)甲醇擁有化工產品中最高氧含量(50%),在貧氧狀態下亦可充分燃燒,故中共國務院於2006年11月決定大力發展甲醇燃料。2007年大陸已有500家甲醇汽油燃料廠商,官方紀錄10億加侖(400萬公秉)甲醇投入汽車燃料中 (台灣能源局公告2006年汽油銷售為1034萬公秉)。
歡迎彼此交流


2008-07-14 17:26 Sophieeee2@gmail.com

回應: 王道還專區之一

道環先生的專區啊?太棒了。

生產生質燃料很可能必須消耗更多的能源,也就是和氫能源一樣整體面並不划算吧?更何況引起的糧食問題,足以引發戰爭。

2008-05-29 17:32 百憂解

回應: 王道還專區之一

關於汽油摻加甲醇一事,Chemical & Engineering News 去年十二月有一篇報導(http://pubs.acs.org/isubscribe/journals/cen/85/i49/html/8549sci1.html,要美國化學學會的會員才能觀閱),其中提到:

As an automotive fuel, methanol initially looks unpromising—its energy content, 64,500 Btu per gal, is about half that of gasoline. The values for gasoline and ethanol are 124,800 Btu per gal and 76,500 Btu per gal, respectively. Also, methanol is toxic when ingested. Similar to ethanol, it is corrosive to current gas tank liners and pipeline seals and gaskets.

這裡最大的問題是甲醇乙醇單位體積所含的熱量皆低於汽油,導致引擎沒力,也跑不遠.

美國加油站都會標明乙醇含量,最高可達百分之十.但有些加油站另賣一種名為E85的油,這種油含百分之八十五的乙醇,及百分之十五的無鉛汽油.據稱新車不需更換任何零件設備,皆可使用此種油.

該文還說道:

As an automotive fuel, methanol is most commonly discussed in terms of M85 fuel, which has 85% methanol mixed with unleaded gasoline. Such a blend allows for cold-weather starting and has colored flames in case of fire. According to the California Energy Commission, M85 reduces total toxic air pollutants by 50% compared with gasoline alone.

對我而言,colored flame最有趣.甲醇燃燒時不會發光,見不到「火焰」.燒不燒外表看不出來.加一點汽油在裡面,萬一燒起來時,可以見到火焰,以便搶救,用意甚佳.

2008-05-22 08:58 無言

回應: 王道還專區之一

除了耕地、糧荒等問題之外,有人認為製造乙醇所消耗的能量要高於燃燒乙醇所獲得的能量.這就像花兩百元去「賺」一百元,結果淨賠.

2008-05-22 08:18 無言

回應: 王道還專區之一

4/7 出版的美國版 Time 雜誌,以「乾淨能源迷思」(The Clean Energy Myth) 為封面故事,談的就是號稱低污染的「生質燃料」(biofuel) 不為人知的一面。有興趣的人可以上網一閱:

http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,1725975,00.html

2008-05-08 20:56 天涯過客

回應: 王道還專區之一

最近美國正在很熱烈地討論乙醇作為環保替代能源﹐是不是一場騙局﹖

除了大家熟知的玉米佔據耕地﹐引發糧荒問題之外﹐運輸也是一大問題﹐蓋因乙醇不像石油﹐可以用管線運輸﹐而還是必須依靠汽車﹐運送過程中又製造更多的炭。並且乙醇如果成為主要能源﹐地球上森林必將大為減少, 等等。目前有科學家在研究用雜草提煉乙醇﹐希望能解決部份問題。

盼望能有更深入的討論。

2008-05-08 20:25 疑惑

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