最近,一種在甲醇汽車上使用的《M100車用甲醇燃料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）的新配方技術(shù),由海南省海洋油氣研究所占小玲研究問世。這是

最近,一種在甲醇汽車上使用的《M100車用甲醇燃料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）的新配方技術(shù),由海南省海洋油氣研究所占小玲研究問世。這是占小玲繼2009年發(fā)明成功第一代用于甲醇汽車的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)M85甲醇汽油技術(shù)后，又一次進(jìn)行后續(xù)改進(jìn)，創(chuàng)新出第二代M100車用甲醇燃料的新配方技術(shù)。

據(jù)介紹，《M100車用甲醇燃料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求完成時(shí)間為2021年3月，2020年初新冠疫情肆虐全球，能源供應(yīng)、交通物流、隊(duì)員出行受到影響，標(biāo)準(zhǔn)涉及的多項(xiàng)試驗(yàn)與檢測(cè)工作也因此暫緩，標(biāo)準(zhǔn)編制的進(jìn)度受到影響。2020年6月標(biāo)準(zhǔn)起草組提出延期申請(qǐng)，經(jīng)國(guó)標(biāo)委批準(zhǔn)，項(xiàng)目周期延長(zhǎng)為36個(gè)月，于2022年4月完成。該標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)醇醚燃料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，在行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)和有關(guān)專家的協(xié)助下開展制訂工作。《M100車用甲醇燃料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）已公布，下一步將由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委予以正式發(fā)布實(shí)施。為了更好地使相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確地了解到該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的主要內(nèi)容進(jìn)行部分的解讀，同時(shí)按該標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）的技術(shù)要求，對(duì)M100車用甲醇燃料配方技術(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

一、標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)要求

1、范圍、定義、安全及闡釋

1.1.范圍：M100車用甲醇燃料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)適用于M100甲醇汽車和M100甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)使用的、加有改善使用性能的添加劑的M100車用甲醇燃料。

1.2.定義：M100車用甲醇燃料定義：由基礎(chǔ)甲醇（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不小于99.5%）和符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的M100車用甲醇燃料添加劑（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.5%）組成的車用燃料。

1.3.安全：M100車用甲醇燃料僅用作M100甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)與M100甲醇汽車的燃料，不得做其它用途。

1.4.闡釋：從以上內(nèi)容可以看出，M100車用甲醇燃料必須添加M100車用甲醇燃料添加劑才能達(dá)到國(guó)標(biāo)。也就是說，要想調(diào)和合格的國(guó)標(biāo)M100車用甲醇燃料，必須要先制備出合格的國(guó)標(biāo)M100車用甲醇燃料添加劑。

2、基本性能

2.1.外觀

因?yàn)楸井a(chǎn)品需加入添加劑使用，為避免由于添加劑的加入影響最終產(chǎn)品的外觀，及加入添加劑長(zhǎng)期不用儲(chǔ)存不當(dāng)造成燃料分層，所以設(shè)置外觀指標(biāo)。測(cè)定方法為：采用目測(cè)法，將試樣注入具塞比色管中觀察，應(yīng)當(dāng)為清澈透明液體，沒有懸浮和沉降的機(jī)械雜質(zhì)。在有異議時(shí)，以GB/T511方法測(cè)定結(jié)果為準(zhǔn)。外觀為清澈透明，無懸浮物或沉淀。

2.2. 甲醇含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

由于本產(chǎn)品M100車用甲醇燃料，是以工業(yè)用甲醇一等品及以上為基礎(chǔ)甲醇添加一定量的改善甲醇使用性能的添加劑調(diào)和而成。為避免加入過多添加劑或其他成份影響燃料性能與使用效果，因此設(shè)置甲醇含量的指標(biāo)，并用GB/T23510附錄A的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，M100車用甲醇燃料對(duì)甲醇含量指標(biāo)限值為不低于99.5%。

2.3. 密度（20℃/）g/cm3

《M100車用甲醇燃料》中添加劑及其他雜質(zhì)的含量不同，會(huì)引起燃料密度變化。甲醇密度在0.7913～0.7918g/cm3間。考慮到基礎(chǔ)甲醇密度范圍及甲醇添加劑加注量的影響，因此，規(guī)定M100車用甲醇燃料的密度在20℃時(shí)的值為0.791～0.793g/cm3，并按GB/T4472中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。

2.4.沸程（0℃，101.3kPa）/℃

沸程是衡量揮發(fā)性有機(jī)液體純度的重要指標(biāo)，并且沸程的大小決定了甲醇的汽化速度，對(duì)于產(chǎn)生足夠的可燃混合氣使發(fā)動(dòng)機(jī)能順利啟動(dòng)有較大的影響。M100車用甲醇燃料中含有一定量的添加劑，因此沸程也會(huì)有變化。在一定的條件下按GB/T7534中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，甲醇一等品及以上中對(duì)沸程的要求為小于等于1°，考慮到添加劑對(duì)沸程的影響并結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)，本標(biāo)準(zhǔn)M100車用甲醇燃料沸程限定小于1.2℃。

2.5.蒸發(fā)殘?jiān)ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

蒸發(fā)殘?jiān)呛饬繐]發(fā)性有機(jī)液體的重要指標(biāo)，值越大，說明雜質(zhì)含量越多，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)及油路的堵塞，會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)沉積物的生成，也會(huì)導(dǎo)致尾氣排放顆粒物的增多。按GB/T6324.2中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。甲醇一等品及以上中蒸發(fā)殘?jiān)鬄樾∮诘扔?.003%，考慮到M100車用甲醇燃料中有甲醇添加劑成份影響，本標(biāo)準(zhǔn)中M100車用甲醇燃料中蒸發(fā)殘?jiān)笮∮?.05%。

2.6.水分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

甲醇是強(qiáng)極性物質(zhì)，與水完全互溶，具有很強(qiáng)的吸水性。水分對(duì)車上的傳感器及電控元件的靈敏度產(chǎn)生影響，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件產(chǎn)生銹蝕作用，因此，需要控制甲醇中水分含量。甲醇汽車實(shí)際運(yùn)行中也證明了甲醇的含水量需要進(jìn)行控制。檢測(cè)方法采用GB/T6283《化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定卡爾·費(fèi)休法（通用方法）》。甲醇一等品及以上中對(duì)水分要求小于等于0.15%，本標(biāo)準(zhǔn)M100車用甲醇燃料標(biāo)準(zhǔn)中水分含量設(shè)置為小于0.2%。

2.7.堿值（mgKOH/g）

由于氧化原因，M100車用甲醇燃料中甲醇會(huì)部分氧化成甲酸，使其甲醇燃料呈酸性。如果M100車用甲醇燃料呈酸性，會(huì)造成甲醇汽車油路系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬部件的腐蝕，所以要求M100車用甲醇燃料整體要呈中性或偏堿性。堿值測(cè)定方法依據(jù)SH/T 0251《石油產(chǎn)品堿值測(cè)定方法（高氯酸電位法》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行；本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定堿值為0.001～0.030。

3、限制性指標(biāo)

3.1.有機(jī)氯含量mg/kg

有機(jī)氯燃燒后易生成氯化氫，甲醇燃燒過程中燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳；氯化氫和水結(jié)合后，將以鹽酸的形式存在。鹽酸是強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、排氣系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致車輛熄火、發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作。此外還會(huì)對(duì)大氣及環(huán)境造成污染。因此，要嚴(yán)格控制M100車用甲醇燃料中有機(jī)氯的含量。試驗(yàn)方法參照GB/T18612 《原油中有機(jī)氯含量的測(cè)定 微庫侖計(jì)法》，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有機(jī)氯含量不大于1mg/kg。

3.2.無機(jī)氯含量（以Cl-1計(jì)）/（mg/L）

M100車用燃料中除有機(jī)氯外，還有無機(jī)氯存在的可能。和有機(jī)氯一樣，無機(jī)氯對(duì)車輛、環(huán)境、存儲(chǔ)和運(yùn)輸設(shè)備的也產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，嚴(yán)格控制無機(jī)氯含量也是非常必要的。試驗(yàn)方法參照GB/T23510《車用燃料甲醇》的規(guī)定用沉淀滴定法測(cè)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無機(jī)氯含量限值不大于1mg/L。

3.3.硫含量（mg/kg）

硫含量是車用燃料的重要參數(shù)之一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕和排放產(chǎn)生重要影響。當(dāng)硫含量過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器的催化劑轉(zhuǎn)化效率降低和氧傳感器靈敏度的下降，不利于對(duì)車輛尾氣排放量進(jìn)行有效的控制；同時(shí)硫燃燒后會(huì)生成酸性成份，腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，降低發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。鑒于近年來對(duì)環(huán)境保護(hù)的呼聲日益高漲，要求減少對(duì)大氣環(huán)境的污染，降低廢氣排放，因此嚴(yán)格要求M100車用甲醇燃料中硫含量是非常必要的。國(guó)六汽油和柴油標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)硫含量的要求不大于10mg/kg，考慮到硫的危害性及甲醇燃料自身的特點(diǎn)，M100車用甲醇燃料中對(duì)硫的要求為小于1mg/kg。

3.4.鈉含量mg/kg、鐵含量g/L

甲醇生產(chǎn)、運(yùn)輸及貯存過程中，可能會(huì)有鈉、鐵等元素進(jìn)入甲醇中。含有鈉與鐵的M100車用甲醇燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用后，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室易堆積沉積物，影響可燃?xì)獾幕旌希瑢?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響；同時(shí)，無法燃燒的金屬元素化合物排出發(fā)動(dòng)機(jī)后，可能會(huì)堵塞三元催化器、降低三元催化功效，增加尾氣中顆粒物和氣態(tài)污染物排放。鈉含量按GB/T17476、鐵含量按SH/T0712進(jìn)行檢測(cè)，GB17930-2016車用汽油（國(guó)六B）中對(duì)鐵含量要求為小于等于0.01g/L。M100車用甲醇燃料標(biāo)準(zhǔn)中要求鈉含量不大于2mg/kg，鐵的含量不大于0.01g/L。

4、清潔性指標(biāo)

清潔度（顆粒分布）/級(jí)

由于甲醇燃料的特性，如果清潔度不夠，會(huì)加劇供油系統(tǒng)關(guān)鍵零件的磨損，對(duì)油路造成堵塞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要對(duì)清潔度進(jìn)行檢測(cè)，按GB/T 20082《液壓傳動(dòng)液體污染采用光學(xué)顯微鏡測(cè)定顆粒污染度的方法》中規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)、GB/T14039-2002 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。M100車用甲醇燃料標(biāo)準(zhǔn)中清潔度指標(biāo)限定為不大于-/16/13級(jí)。

以上是標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)的部分介紹，僅供參考，詳情請(qǐng)參照該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如本文介紹有紕漏或出入之處，一切以國(guó)標(biāo)內(nèi)容為準(zhǔn)。

二、配方設(shè)計(jì)

根據(jù)M100車用甲醇燃料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）中的技術(shù)性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)出以下配方。

1、設(shè)計(jì)的M100車用甲醇燃料配方

1.1.配方比例(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

注：國(guó)標(biāo)中對(duì)添加劑用量要求不大于0.5%，本配方中用量?jī)H為0.15%。

1.2.配制方法：

按配方①②的順序和比例，分別向調(diào)和裝置投料，經(jīng)調(diào)和均勻50-60min清澈透明即可，取樣按國(guó)標(biāo)的全部技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后進(jìn)入產(chǎn)品罐儲(chǔ)存。

三、標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的控制

1、訣竅性技術(shù)：因?yàn)镸100車用甲醇燃料的組分和配比在國(guó)標(biāo)中已明確限定，所以配方技術(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。但看似簡(jiǎn)單，其實(shí)還具有許多配方以外的訣竅性技術(shù)。往往是國(guó)標(biāo)中配比技術(shù)確定后，細(xì)節(jié)是決定的因素。也就是說軟件技術(shù)有了，還需硬件技術(shù)配合才能完成。要有靈活的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，特別是國(guó)標(biāo)中各項(xiàng)理化指標(biāo)的控制成了關(guān)鍵。實(shí)踐中往往會(huì)碰到用合格的國(guó)標(biāo)M100車用甲醇燃料添加劑，去調(diào)和合格的國(guó)標(biāo)甲醇，結(jié)果調(diào)和的M100車用甲醇燃料卻不合格，質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。這是為什么呢？這其中就涉及到訣竅性技術(shù)問題，要不然為什么用合格的添加劑去調(diào)和合格的甲醇，產(chǎn)生的M100車用甲醇燃料，在國(guó)標(biāo)中還設(shè)置了14個(gè)之多的指標(biāo)限值呢？

2、過程細(xì)節(jié)技術(shù)：M100車用甲醇燃料的調(diào)和，從原料到產(chǎn)品，每個(gè)細(xì)節(jié)都有控制技術(shù)。不然一個(gè)細(xì)節(jié)被忽略了，影響全盤產(chǎn)品不合格。例如從廠家購來的甲醇，購進(jìn)時(shí)符合國(guó)標(biāo)，僅存放了一周這么短時(shí)間，用合格的添加劑調(diào)和后，M100車用甲醇燃料產(chǎn)品居然不合格，這就需要運(yùn)用過程細(xì)節(jié)技術(shù)來解決問題。

3、國(guó)標(biāo)指標(biāo)調(diào)控技術(shù)：甲醇在生產(chǎn)、運(yùn)輸及貯存過程中，可能會(huì)有鈉、鐵、氯、水雜等進(jìn)入甲醇中，導(dǎo)致鈉、鐵和有機(jī)氯、無機(jī)氯及水分等指標(biāo)不合格；甲醇在生產(chǎn)、運(yùn)輸及貯存過程中，會(huì)部分氧化成甲酸，使甲醇燃料呈酸性，造成堿值指標(biāo)不合格。這就需要運(yùn)用國(guó)標(biāo)指標(biāo)調(diào)控技術(shù)。

4、運(yùn)行環(huán)節(jié)技術(shù)：從調(diào)配-加油站-加油-汽車油箱是一個(gè)系統(tǒng)程序。為了使質(zhì)量自始至終符合國(guó)標(biāo)，除了配方技術(shù)外，還有很多環(huán)節(jié)的注意亊項(xiàng)要引起重視。即使是調(diào)配中心調(diào)和的合格M100車用甲醇燃料，要經(jīng)過儲(chǔ)運(yùn)至加油站，再由加油站最后加注到用戶汽車油箱中等多個(gè)環(huán)節(jié)。調(diào)和的產(chǎn)品合格，往往進(jìn)入用戶汽車油箱后的M100車用甲醇燃料不合格，有多項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)，這就存在需要運(yùn)行環(huán)節(jié)技術(shù)的問題。

6、安全防護(hù)技術(shù)：有時(shí)合格的原料做不出合格的產(chǎn)品，做出了合格的產(chǎn)品稍不注意又變成不合格，在我這里合格，到你那里又不合格。這并不是魔術(shù)也不是幻覺，更不是危言聳聽，這是缺少安全防護(hù)技術(shù)的結(jié)果。

產(chǎn)品的最終合格才是目的，這個(gè)最終就是用戶的汽車油箱，要達(dá)到這個(gè)目的，必須在細(xì)節(jié)、環(huán)節(jié)上調(diào)控好與國(guó)標(biāo)指標(biāo)的差距，要解決好這些差距，只有依靠技術(shù)創(chuàng)新才是唯一的有效途徑。

甲醇燃料在我國(guó)發(fā)展已經(jīng)超過40年了，上世紀(jì)八十年代，山西充分利用化工行業(yè)副產(chǎn)甲醇，開創(chuàng)了甲醇作為車用燃料應(yīng)用的先河。除了煤制甲醇，還可利用我國(guó)每年約7.5億噸的生物質(zhì)體量，可制取綠色甲醇超過3億噸。綠色甲醇燃料的推廣使用對(duì)鄉(xiāng)村振興、能源革命、環(huán)境保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)都具有重要意義。發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)，不僅有利于碳中和，還可以推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)變革，保障國(guó)家能源安全。把甲醇作為綠色能源的存儲(chǔ)載體，既可以把廢氣變成甲醇，也可以把廢棄的二氧化碳變成甲醇，還可以把垃圾、秸稈等生物質(zhì)變成甲醇。從分子結(jié)構(gòu)上看，甲醇就是氫氣，但氫氣很難存儲(chǔ)。因此，甲醇可以成為可再生能源的中間體，靈活應(yīng)對(duì)氣候變化所帶來的挑戰(zhàn)，綠色甲醇是全球公認(rèn)的碳中和必由之路。科技創(chuàng)新是一切變革的動(dòng)力，甲醇汽車的發(fā)展，必將給甲醇燃料行業(yè)帶來更大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前，我國(guó)甲醇汽車產(chǎn)業(yè)完成了技術(shù)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的建設(shè)。我國(guó)綠色甲醇燃料技術(shù)已成熟，正在向規(guī)模化發(fā)展。在應(yīng)用甲醇燃料方面，我國(guó)已經(jīng)掌握了先進(jìn)的技術(shù)和解決方案，走在了世界該領(lǐng)域的前沿。

占小玲在M100車用甲醇燃料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還未正式出臺(tái)前，提前按該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）的要求設(shè)計(jì)出技術(shù)配方，這種事先行動(dòng)，將為M100車用甲醇燃料的普及打好事前基礎(chǔ)，更為甲醇汽車的發(fā)展創(chuàng)造有利條件，有效的助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。