替代燃料

1、車(chē)用替代燃料的發(fā)展現(xiàn)狀及生命周期分析車(chē)用替代燃料的發(fā)展現(xiàn)狀及生命周期分析【摘要】交通部門(mén)發(fā)展車(chē)用替代燃料的迫切性日益增加。各種車(chē)用替代燃料將在技術(shù)革新、政策扶持和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破和快速發(fā)展。通過(guò)介紹各種替代燃料的發(fā)展現(xiàn)狀，生命周期分析方法在車(chē)用替代方面的研究，同時(shí)結(jié)合車(chē)輛技術(shù)，燃料制備工藝對(duì)替代燃料的能源消耗和溫室氣體排放進(jìn)行了討論.關(guān)鍵詞：替代燃料發(fā)展現(xiàn)狀生命周期評(píng)價(jià)Thedevelopmentofalternativ

2、efuelvehiclestatuslifecycleanalysisAbstractAbstract：Inresponsetoincreasingdemintransptsectmotivatedbytechnologicalinnovationfavablepolicymarketcompetitionvariousalternativefuelsfvehicleareundergoingtechnologicalbreakthro

3、ugh.Byintroducingthedevelopmentstatusofalternativefuelslifecycleanalysisinautomotivereplacementresearchcombinedwithvehicletechnologyfuelpreparationprocessfalternativefuelenergyconsumptiongreenhousegasemissionsarediscusse

4、d.KeywdsKeywds:alternativefueldevelopmentLCA1概述概述石油是一種不可再生的資源，有關(guān)數(shù)據(jù)表明我國(guó)的石油保有儲(chǔ)量?jī)H占世界的2.4%。我國(guó)從1993年起已成為石油純進(jìn)口國(guó)，2004年我國(guó)石油總需求的40%已從國(guó)外進(jìn)口，2040年，中國(guó)將面臨石油嚴(yán)重短缺的局面。同時(shí)，汽車(chē)尾氣污染已經(jīng)成為一些大中城市空氣污染的主要來(lái)源，我國(guó)百萬(wàn)人口以上城市的大氣污染正由第一代煤煙型向第二代汽車(chē)型轉(zhuǎn)化。因此如何在后石油

5、時(shí)代，針對(duì)我國(guó)自然條件和資源，逐步改變汽車(chē)能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)和尋找污染較少、經(jīng)濟(jì)便宜的車(chē)用替代燃料已成為當(dāng)務(wù)之急。目前，主要的車(chē)用燃料替代方案有燃?xì)馊剂?、醇類燃料、合成油、生物柴油、二甲醚、電能和氫能。其中，電能和氫能主要依靠燃料電池技術(shù)為車(chē)輛提供動(dòng)力，成本很高，目前仍處于試驗(yàn)階段。其他替代方案可直接應(yīng)用于現(xiàn)有車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)，或只對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有限改造，且成本較低，是比較可行的方案。好的替代燃料不但要達(dá)到傳統(tǒng)燃料的性能要求。還應(yīng)該滿足：①資源靡價(jià)

6、豐富，貯存運(yùn)輸方便；②內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，技術(shù)可行；③綜合經(jīng)濟(jì)性好、捧放標(biāo)準(zhǔn)高。無(wú)毒性。要求一種替代燃料要全面良好地滿足上述要求是很困難醇與柴油互溶的助溶劑，生成柴油醇，這樣可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不作改動(dòng)或是很少改動(dòng)的情況下使用柴油醇燃料，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和環(huán)保的要求。柴油醇在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用將具有很大的潛力。2.22.2天然氣天然氣(NG)(NG)和液化石油氣和液化石油氣(LPG)(LPG)天然氣：天然氣是各種替代燃料中最早廣泛使用的一

7、種。壓縮天然氣汽車(chē)：目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的是壓縮天然氣汽車(chē)。壓縮天然氣與汽油兩用燃料汽車(chē)是通過(guò)對(duì)現(xiàn)成汽油車(chē)改裝而成，有兩套燃料供給系統(tǒng)，一套為保留的原車(chē)供油系統(tǒng)，另一套為增加的壓縮天然氣供給裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)可分別使用壓縮天然氣和汽油作為燃料，兩種燃料的轉(zhuǎn)換利用選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)未作改動(dòng)，當(dāng)使用天然氣燃料時(shí)，往往不能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)致汽車(chē)功率下降。液化天然氣汽車(chē)：由于液化天然氣對(duì)貯存技術(shù)要求較高，使得貯存容器的成本高，這在一定程度上

8、限制了液化天然氣汽車(chē)的發(fā)展。但由于液化天然氣在貯存能量密度、汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程、貯存容器壓力等方面均優(yōu)于壓縮天然氣，能解決壓縮天然氣汽車(chē)所存在的一些問(wèn)題，所以液化天然氣作為天然氣的使用方式之一，是今后的重點(diǎn)發(fā)展方向。液化石油氣：液化石油氣價(jià)格便宜、容易液化、貯存和使用方便，其配套設(shè)施如加氣站等的建設(shè)費(fèi)用也比較低。所以液化石油氣作為車(chē)用替代燃料，近年來(lái)發(fā)展較快。我國(guó)液化石油氣資源包括油田和石油煉廠兩個(gè)方面。油田的液化石油氣是在伴生氣的處理過(guò)程中

9、輕烴產(chǎn)品。油田的液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷，其內(nèi)不含烯烴，所以適于直接做車(chē)用燃料。石油煉廠的液化石油氣是在石油的催化裂化和延遲焦化煉油過(guò)程中產(chǎn)生的，其主要成分為丙烷、丁烷和少量烯烴等。石油煉廠的液化石油氣內(nèi)含有大量的烯烴。烯烴為不飽和烴，燃燒后結(jié)膠，積炭嚴(yán)重。所以這種產(chǎn)品不適于直接做車(chē)用燃料。液化石油氣具有抗爆性能高、排放污染小、能量高、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。2.32.3二甲醚二甲醚二甲醚用作汽車(chē)能源，來(lái)源比較豐富，二甲醚可用天然氣、煤、

10、石油焦炭或生物質(zhì)為原料制取。目前基本上采用二步法工藝生產(chǎn)，即首先讓天然氣或煤等原料變成合成氣（H2、CO、CO2），進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成甲醇，最后經(jīng)脫水變成二甲醚。二甲醚是一種含氧燃料，無(wú)毒性，常溫常壓下為氣態(tài)，常溫時(shí)可在五個(gè)大氣壓下液化。二甲醚的十六烷值大于55，具有優(yōu)良的壓燃性，非常適合于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，用作為柴油機(jī)的替代燃料。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明燃用二甲醚燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，在對(duì)原柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)進(jìn)行必要改造后，在保持原柴油機(jī)高熱效率的前提下，可使