甲醇和天然气性能对比

甲醇燃料与天然气性能对比天然气输送、储存对设备要求高，对于中、小城镇，远离气源的地区不易获得。在中、小城 镇引入天然气气源前，有部分用户使用甲醇作为燃料。甲醇产能过剩，每年过剩2700万吨， 价格低廉，储运、运输简便，安全性高，是各国政府目前大力推广的环保洁净能源；面对石 化能源的枯竭，醇基燃料是最有潜力的新型替代能源，深受各国企业组织的青睐。新型醇基液体燃料对环境无污染，运输方便，可用普通塑料桶装运，常温常压下燃烧安全可 靠。燃烧热效高于其他燃料20%多。因此，项目所开发的新型、节能且无污染的新型醇基 液体燃料，以优异的品质替代柴油、液化气应用在餐饮业领域内中餐灶、茶炉、小锅炉等， 将对减少城市污染，降低餐饮业成本，提高燃料利用率和使用的安全性，改善能源供应紧张， 推动我国民用燃料的技术进步，满足社会对清洁能源的需求具有重要意义。1、甲醇及甲醇燃料物理特性甲醇无色、透明、易燃、易挥发、有毒、略有酒精气味；相对密度（20°C）： 0.792；沸点： 64.5；熔点：-97.8C；闪点：12.22C；燃点：8C；自燃点：463.89C；蒸汽蒸汽与空气 混合物爆炸极限：636.5%；能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃等许多有机溶剂相混溶， 遇热、明火或氧化剂容易燃烧，燃烧产物为水和二氧化碳。粗甲醇中，甲醇约占80%，水约占20%,其余杂质为有机醇、醚、醛、酸等（如甲酸、乙醇等， 比例非常小，几百到几十个ppm）。粗甲醇价格在15002000元/吨。加入醇基燃料增热添 加剂后，热值可以达到73009000大卡（约30.637.7MJ/kg）。目前市场上添加剂主要有三 类。第一类是醇水型燃料。就是燃料中含有20%以上的水，燃料的热值更低，达不到“醇基民用 燃料”行业标准技术要求，而且使用此类添加剂的灶具气化效果都不好，灶具设计复杂，不 宜推广。第二类是醇烃型燃料。这种燃料主要给粗甲醇加烃类物质来提高燃料热值，加入烃类物质容 易产生分层，适当加入助溶剂使燃料与烃类物质混合均匀不至分层。目前此类燃料使用较多， 严禁加入有害的有机化学产品为添加剂，同时控制水的含量，烃类含量应与灶具适应。 第三类醇醚型燃料。由化工部西南化工研究院开发，将二甲醚溶于甲醇和水中，同时由二甲 醚在钢瓶中产生原料所需的压力，这样就避免了现有醇水、醇烃型燃料在点火过程中需要额 外预热、加压的过程，是一种很有前途的燃料，但二甲醚成本较高、贮存困难。目前适宜推 广第二类醇烃类燃料，随着人们生活水平的提高，逐步推广含水较低的醇醚型燃料。2、经济性对比甲醇燃料一般取7585%的粗甲醇，添加2025%的水及25%的添加剂进行搅拌，得到甲醇 燃料，甲醇燃料的热值与添加剂种类及加入剂量有关，热值一般在30.637.7MJ/kg。液体燃 料在储罐中储存，通过灶头完全气化。粗甲醇市场价在15002000元/吨，加入添加剂后，甲醇燃料市场售价一般为35004000元/ 吨，供货商一般会提供适合甲醇燃烧的灶芯，价格大概为40100元/只，只需要购买灶具， 不产生额外的设备安装费用，对于家庭及小餐馆、饭店来说投入较低。天然气每方价格在24元/m3不等（澄城商业用户天然气价格为3.5元/m3），二类天然气热 值不低于（低热值）3137MJ/m3。从产生相同热量需要的燃料价格来看，甲醇燃料与天然 气燃料价格比接近1，但使用甲醇初装费用低，或不产生费用，只需要在原有灶具更换灶芯。 天然气初装费用较高，需要安装燃气管道，计量仪表，电磁阀等仪器、仪表，额外产生的费 用较高，家庭初装费在20003000元不等（不含灶具），而对于商业用户，酒店、饭店等根 据规模的大小初装费用也相差较大。澄城县甲醇用户只需要支付甲醇燃料的费用，甲醇供应商提供对灶具的安装、改装费用，大 大降低了成本，节约投资。3、燃烧产物从甲醇燃料与天然气的燃烧产物来看，二者燃烧后生成CO2和H2O,都不产生污染环境的 气体，相对清洁。对人体无害，使用无异味。但甲醇燃料易出现不完全燃烧，从用户使用反 馈情况来说，容易出现流眼泪等情况，目前醇基燃料中的添加剂成份复杂，商家是否会添加 对人体有害的物质不明确，可能会造成一定的身体伤害。4、安全性甲醇燃料不易挥发，常态下可以储存在塑料容器中，燃料包装视距离远近及数量而定。远距 离及量大时，应用铁桶或用运输罐车装运，贮罐必须有直观的液位计，并标有最高液面充 装量的红线标记，贮罐顶上应有放空管与阻火器。甲醇即使泄漏也不容易出现爆炸等事故， 易溶于水，燃烧时用水扑灭即可。天然气从储存、运输到使用，压力均高于大气压，泄漏后不易被察觉，容易出现爆炸事故， 发生火灾不易被水扑灭，危险性较高。5、使用中存在问题甲醇燃料在使用过程中也存在以下问题：1）甲醇属于有毒物质，在不完全燃烧条件下产物 容易对人体有一定伤害；2）无法实现燃烧效率，浪费燃料，火力不猛;3）由于燃料自身的 不稳定性，燃烧中极易损坏炉头。天然气属于易燃易爆物品，使用中需要格外注意燃气泄露问题，对于使用环境要求较高，一 旦发生泄露极易出现爆炸事故，爆炸破坏力大，后果严重。6、国家相关标准、规范技术要求醇基燃料是有国家标准的，早在1996年国家就已经出台了 GB 16663-1996醇基液体燃料，是国家技术监督局以四川省地方标准DB51/181-93合成液体燃料为基础制定的。随后1997 年，国家农业部发布了 NY 311-1997醇基民用燃料行业标准，同时发布了 NY 312-1997 醇基民用燃料灶具行业标准。这3个标准对规范醇基燃料及灶具的生产及使用具有重大 意义，但由于当时的醇基燃料技术还处在发展阶段，所以对于燃料及灶具的生产及使用不可 避免的存在一些问题，2009年9月4日，农业部行业标准废止。GB 16663-1996醇基液体燃料标准中要求：1）产品外观为均匀的透明液体，无恶臭；2）醇基液体燃料性能符合下表要求：表1醇基民用燃料的技术条件序号项目指标一级 二级醇含量，%N70N702密度（20°C），g/cm3<0.83<0.853机械杂质，%<0.02<0.054凝点，C<-30<-305引燃温度，C>200>200pH值6868750%馏出温度，。C<76<768总硫含量，%<0.01<0.0159低热值，kJ/kgN21000N1675010稳定性不分层不分层6游离碱，%<0.01<0.0157pH值6868850%馏出温度，。C<76<769引燃温度，C>200>20010总硫含量，%<0.0111甲醛无无3）燃料中不允许添加任何无机盐、卤代烃和硝基化合物。添加烃类时，烃中芳香烃含量不 高于40%。醇基液体燃料家用灶标准要求，使用醇基燃料灶具时厨房空气中有害气体最高允许浓度 如下表示。表2厨房有害气体最高允许浓度表项目最高允许浓度，mg/m3甲醇W5甲醛<0.13氮氧化合物<0.5一氧化碳<25二氧化硫从以上对比来看，天然气与甲醇燃料都属于清洁能源，符合国家能源发展相关政策，满足用 户对清洁能源的需求。使用甲醇燃料和天然气各有优劣，天然气燃烧稳定，热值高，但泄漏 后危险性高，安装费用较高。甲醇燃料投入少，但是燃烧稳定性不好，火力不稳定，容易造 成燃料浪费，甲醇的不完全燃烧，及燃料中的添加剂成分复杂，燃烧后容易对人体产生一定 的危害。目前我国地方政府在大力推广甲醇燃料，但缺乏相关的国家标准及政策扶持，甲醇 燃料难以得到普及。甲醇燃料发展困难重重。一旦相关扶持政策颁布，甲醇将会得到广泛的 应用。7.实际使用情况：调研澄城县甲醇燃料用户使用情况，甲醇燃料成本低，无需安装费用，免费赠送灶具，一公 斤价格在3.5元左右，一般的小餐厅每月使用大约8501000公斤，费用约为3000元，但甲 醇燃料燃烧属于雾化燃烧，燃烧效率较低，存在一定的浪费，同时大量的不充分燃烧甲醇容 易对人体造成一定的伤害，气味刺鼻。