车用替代燃料的发展趋势.doc

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1、车用替代燃料的发展趋势2007-8-14目前全球汽车保有量为8亿辆，预计到2020年将达到12亿辆，届时，交通用油将占世界石油总消费量的62%以上，石油需求与常规石油供给之间将出现缺口，2050年供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。为解决石油供需矛盾，未来汽车产业在发展新技术、提高汽车燃油经济性的同时，必须考虑车用替代燃料的发展问题。   一、车用替代燃料的多种方案   在相当长的时期内，来自石油的汽油、柴油仍将是车用燃料的主流，其他代用燃料仅仅是一种补充。中长期车用替代燃料的主体将是煤基燃料、生物

2、燃料和天然气燃料。汽车代用燃料，总体上讲可以分为三类：一是含氧燃料(醇/醚/酯)；二是合成油(BTL/CTL/GTL)；三是气体燃料(甲烷气/合成气/氢气)。含氧燃料技术成熟，是近期应予推广应用的重点。合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容，但其生产技术尚待完善，合成油可望在中长期发挥重要作用。气体燃料车优点很多，但尚处研究阶段，我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等方面逐一突破。   现将几种大家比较关心的替代燃料简述如下。   1.煤直接液化(CTL-CDD)   煤直接液化是将煤在高温高压条

3、件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类化合物，再精制后制取汽油、柴油。国际上有德国的IGOR工艺，日本的NEDOL工艺以及美国的H-Coal工艺。上世纪三四十年代，德国首先实现煤炭直接液化的工业化生产，以褐煤、烟煤为原料的油品生产总能力达到423万吨/年。两次世界石油危机后，美、德、日等国家开发了煤直接液化新工艺，新工艺的反应条件相对温和，工艺和技术路线更趋合理，有的已完成建设商业化工厂的研究和初步设计，技术上具备了建厂条件。   对煤的直接液化工艺，我国已有25年的研究和开发历史，完成了具有自主知识产权的烟煤C

4、TL工艺研究，完成了0.14吨/日的连续试验，2005年进行了6吨/日的放大试验，连续运转400小时。中国神华集团计划建设世界第一个“商业化”的煤直接液化项目，总规模年产油品500万吨。该项目一期工程将在内蒙神东建设年产320万吨的油品装置，已于2004年8月开工。目前建设的100万吨/年的装置，计划到2007年10月投产。该工艺反应条件苛刻，反应压力为15-30兆帕，反应温度为440℃-550℃，装置投资约7000元/吨油品，计划耗煤300万吨。产品为石脑油32万吨，柴油62万吨，液化气7万吨，产品成本相对较高

5、。该工艺得到的油品精制后可直接用作汽油、柴油，发动机不作任何改动，与现有燃油输配系统配套，适合大规模(200万吨/年以上)生产。我国煤炭直接液化技术走在世界前列。煤炭科学研究总院成功开发了具有自主知识产权的煤炭直接液化纳米级高效催化剂，其性能达到国际先进水平；煤炭直接液化的粗油加氢精制工艺和催化剂技术均取得突破，形成了具有中国特色的液化油加工技术。这些成果和技术为建设神华煤炭直接液化示范工程提供了技术支持和设计基础。   目前煤直接液化存在的主要困难在于资金问题。建设一个万吨级煤变油示范厂项目需投资6亿-7亿元，

6、而建设能产生效益的百万吨级煤变油厂需投资上百亿元。另外煤直接液化对煤质要求十分苛刻，基本要求是将煤磨成200目左右的细粉，并将水分干燥到低于2%，需选择易磨、含水低的煤，而且要求煤中氢含量高，氧、硫、氮含量低。为了更好地推广煤直接液化项目，实现有序发展，国家发改委规定，煤直接液化项目规模应在200万吨以上。   2.煤间接液化合成油(CTL-FTD)   煤间接液化是将煤先气化生成合成气，再通过费托(F-T)合成转化为烃类化合物。其反应条件比直接液化温和(3-5兆帕，200℃-350℃)，油品质量优于直接液化产品

7、，也可直接与当前石油路线的输配系统配套。但投资也大(10000元/吨油)，耗煤多(每吨油耗煤4.5-5.5吨)，另外放出大量水和热，合成气分子利用率低、能效偏低。此技术在南非、马来西亚、新西兰已经商业化。南非萨索尔(SASOL)公司是目前全世界唯一的煤炭间接液化商业化生产企业，年消耗煤炭约4500万吨，合成产品750万吨，提供国内约30%的油品需求。美国2004年开工建设规模为5000吨/日油品的煤炭间接液化示范厂，预计2007年投产。   近几年，我国所拥有自主知识产权的煤炭间接液化技术发展较快，中国科学院山西

8、煤炭化学研究所(以下简称“山西煤化所”)、兖州矿业集团分别建成了能力为750吨/年和5000吨/年的中试装置。利用山西煤化所的自主知识产权技术，山西潞安矿业集团公司和内蒙古伊泰集团分别于2006年2月和2006年4月开工建设年产16万吨油品煤炭间接液化项目。兖州矿业集团依靠自主研发，于2004年底建成5000吨/年的低温浆态床合成油中试装置，2006年4月开始建设4500