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          改性甲醇燃料亮相 開啟能源消費革命“新賽道”

          2022-03-07 17:53:43 財訊網
          ——中懋華能源投資有限公司體系創新綠色低碳技術產品紀實

          陳茂高在2021中國新能源產業經濟年會上作主題發言 (中懋華能源投資有限公司提供 )

          寫在前面

          能源與環境問題是21世紀全球面臨的重大挑戰。書記指出,“面對能源供需格局新變化、國際能源發展新趨勢,保障國家能源安全,必須推動能源生產和消費革命。”當前,我國通過建立多元供應體系、推動能源技術革命、帶動產業升級等一系列重大舉措,推動能源事業高質量發展,為能源安全戰略和“碳達峰”“碳中和”帶來了新動能。在能源技術革命領域,先進甲醇燃料技術和產品的成功研制,具有重要而現實的意義,它以替代能源的屬和優勢,有望緩解甚至改變我國對國外石油的依存度,增強能源自主保障能力,并為能源消費轉型及綠色低碳環境構建“破局”與“重塑”。

          □ 徐國信

          古希臘物理學家阿基米德有一句經典之言:“給我一個支點,我可以翹起整個地球。”這句話也可以理解為:只要方法得當,時機合適,一個支點也會爆發出驚人能量,改變甚至顛覆行業格局。

          由中懋華能源投資有限公司、廣東國信中懋華新能源開發有限公司擁有的具有國家自主知識產權的改甲醇燃料“核心母液”五項發明專利技術,因原創、歷經檢驗的品質和不同尋常的應用價值,聲名日盛,在“能源朋友圈”贏得越來越多的人氣流量和呼聲,也為能源發展格局帶來可資信賴和依靠的新方案、新選擇。

          甲醇燃料“核心母液”,是中懋華能源投資有限公司(以下簡稱“中華懋能源”)的首席科學家、董事長陳茂高堅守“科技是第一生產力”信念下誕生的。他帶領技術團隊進行了長期而艱苦的攻關,終于在能源技術上實現重大突破。他深深知道,世界科技發展變革、科技競爭格局警醒著人們:“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,必須掌握在自己手中。”

          有觀察人士表示,先進的能源技術產品,直接面向的是我國經濟主戰場和國家重大需求,單靠某個人或某個集體是發展緩慢的,必須從上到下共同發力,搶抓時代發展機遇,讓其更好更快地找到用武之地。

          甲醇燃料開辟能源發展“新賽道”

          毋庸置疑,國家推行“能源多元發展”,是踐行“兩山”理論和“兩碳”目標的正確道路和前進方向。

          早在2019年,八部委聯合印發《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》,正式將甲醇燃料提到汽車產業和消費市場的面前。該意見提出,“要加快推動甲醇汽車應用,實現車用燃料多元化,保障能源安全。重點在山西、陜西、貴州、甘肅等資源稟賦條件較好且具有甲醇汽車運行經驗的地區,加快M100甲醇汽車的應用。”這可以看作是推動能源多元發展的一個強烈信號。

          2020年11月,生態環境部發布《甲醇燃料汽車非常規污染物排放測量方法》;2020年12月,工信部發布《關于調整甲醇汽車產品準入相關要求的通知》,標志著甲醇汽車法律法規進一步完善。另外,隨著生態環境部正式打開公告申報端口,吉利等企業滿足國六排放標準的甲醇車輛開始投放市場,預示著甲醇汽車正式進入市場推廣階段。

          陳茂高談到,甲醇非常適合于點燃式、壓燃式發動機和甲醇汽車、甲醇增程電動載重車及工業鍋爐、熔爐、窯爐、發電、民用燃料的推廣與應用。是落實節能減排全民行動、實現“碳達峰”“碳中和”的又一重要舉措。新能源甲醇汽車及甲醇增程電動載重車將會領跑世界。

          有人或許會問,甲醇究竟是怎樣“煉”成的?據了解,甲醇的來源之廣泛且資源豐富。利用高硫煤、劣質煤、煤矸石、天然氣、焦爐氣、石油拌生氣生產甲醇,技術己非常成熟,真正做到了煤炭清潔化利用。伴隨科技迅猛突破,二氧化碳回收加氫生產甲醇成熟的技術已橫空出世。同時利用秸稈、樹枝、甘蔗渣、野草、家禽糞便、城市垃圾、污泥漿等生產生物質甲醇成熟的技術正蓄勢待發。

          可以說,可再生能源造成了甲醇的生成層出不窮,循續發展;取之不盡,用之不竭,為新的能源發展開辟了“新渠道”“新賽道”。

          “改甲醇燃料適應范圍大,使用領域廣??纱蠓秶?、全方位地利用原有加油站點及撬裝站加注改甲醇燃料,能有效替代傳統汽柴油,替代工業、民用燃料。不但可解決能源危機問題,而且是保護環境、造福人類,實現蔚藍中國夢的迫切需求。”陳茂高表示,應用科技手段促進能源更加潔凈,可大大降低了汽車、船舶、工業鍋爐、熔爐、窯爐、發電、民用等各領域的有害氣體排放。此外,中懋華通過技術創新、制造出改甲醇氣化裂化燃燒器相配套的改甲醇燃料應用于火力電廠發電,完全可摘掉燃煤發電被稱之為“黑電”的帽子,使之成為真正意義上的“綠色電能”。

          正如南方科技大學創新創業學院院長、澳大利亞工程院外籍院士劉科所言,“減碳的關鍵在于改變能源結構。”“有了綠色甲醇,汽車內燃機就有機會成為綠色能源動力,實現低碳排放。更重要的是,如果大面積運用以綠色甲醇作為原料的能源系統,可實現如今煤炭經濟不到1/5的碳排放量,解決中國的電力、交通和供暖供冷等問題。”

          甲醇“核心母液”成就產品品質

          中華懋能源改甲醇生成的最主要的核心技術,是自主創新、獲得發明專利金獎技術的“核心母液”。

          甲醇燃料“核心母液”的生產是采用生物化工原料的物化反應,常溫常壓,無廢水、廢氣、廢渣,可量化生產,且資源豐富,生產量化有保障。用“核心母液”與甲醇進行改,生產出低、中、高比例的甲醇汽油及甲醇燃料等不同比例的系列產品進行有效替代??蛇m應市場各種不同車型,不同排量的車輛使用且無需改車,能夠在各種極端氣候、高原缺氧、復雜道路環境上穩使用。從根本上解決了改甲醇汽柴油、改甲醇燃料普遍存在“動力不足、油耗偏高、高溫氣阻、低溫啟動困難、吸濕分層、金屬腐蝕、橡膠溶脹、發動機磨損、穩定差”等八大世界技術難題。

          據了解,“核心母液”頗有看點亮點之處,是熱值提高劑、抗氣阻劑、低溫啟動劑、抗水劑、抗腐蝕劑、抗溶脹劑、抗磨損劑、抗氧化劑等八種復合劑機理的共同作用。

          比如,甲醇的熱值較低,僅為4650大卡,占汽油熱值的 45%左右,但其氣化潛熱高,約是汽油的3倍。理論上,隨著甲醇摻燒比例的增加,混合燃料的熱值將逐步降低,使發動機動力下降,油耗偏高。甲醇的熱值是一個靜態參數,而燃燒做功是一個動態過程,只要能提高燃料的燃燒速度,一方面充分利用原料分子的相互對撞產生高熱能,實現改甲醇汽柴油、改甲醇燃料不降低動力、不增加油耗是完全可以做到的。另一方面“核心母液”熱值劑中的有效成分,具有催化裂解功能。熱值劑通過與價態可變中心離子的電子傳遞,活化甲醇分子鍵,分解部分甲醇生成的氫氣和一氧化碳能釋放出比未裂解的甲醇高得多的熱量。熱值劑還具有載氧功能,有助于原料的進一步完全燃燒,加快甲醇汽柴油、甲醇燃料的火焰傳播速度,縮短主燃期和滯燃期,短時間內形成較高的溫度和壓力,具有更高的熱效率,從而提升了動力、降低了油耗。

          再比如,由于甲醇是極物質,它不但不溶解機油,反而破壞機油。甲醇汽柴油、甲醇燃料氣體在發動機氣缸內燃燒壓縮做功時,由于活塞環的氣、油環空隙會滲透甲醇氣體進入曲軸箱內與機油混淺,容易使機油斷鏈形成相分離,黏度降低,機油潤滑能下降,直接影響發動機潤滑,導致發動機早期損壞。為了防止甲醇氣體破壞潤滑效果,促進抗磨功效,在母液成分中配有脂類潤滑劑,再加入燃油中從而起保護作用,達到了抗磨損促潤滑的功效。

          陳茂高表示,甲醇汽柴油、甲醇燃料技術使“核心母液”中的各種關鍵成分通過科學配伍,在解決問題、提高能的同時互相兼容。這是一種綜合的核心技術。將該核心技術運用到各種比例的甲醇汽柴油、甲醇燃料中,就能有效改善和提高改甲醇汽柴油、改甲醇燃料的整體能,使之真正成為能全面替代汽柴油的高效低碳燃料。

          六大優勢彰顯潛力價值

          “核心母液”產品項目的六大優勢其創新點,在于通過物理化學反應調整改變甲醇燃料的質,使其在燃燒傳播速度、汽化潛熱、抗爆、加速及抗水、抗凍、抗氣阻、抗腐蝕、抗溶脹、抗磨損、安定等方面,均達到或優于國標汽油的能要求。

          動力強勁。高比例改甲醇汽柴油、改甲醇燃料與國標93#汽油臺架對比實驗表明,功率大、動力強、省油耗,能夠完全滿足發動機的動力需求,從而使改甲醇汽柴油、改甲醇燃料的使用價值大大提高。

          不改車。無需改動發動機的任何部件,不腐蝕不溶脹汽車零部件和輸配裝置可以與國標汽柴油混合使用或互換使用也可以單獨使用,大大方便了改甲醇汽柴油、改甲醇燃料的儲存、運輸和加注,無需增加任何附加設備。

          保護發動機延長使用壽命。日本電裝耐久實車試驗的潤滑調查顯示,使用低比例改甲醇汽油行駛10.8萬公里和6.6萬公里的發動機分別減少磨損28.2%。

          燃燒充分減少排放。甲醇是最簡單的一元醇,只含1個碳,4個氫,1個氧。不含硫、苯、丁二烯、芳烴等。排放物的有害成分只有3種4份。而汽柴油卻是高碳無氧燃料,其排放物的有害成分達8種21份。柴油其排放物的有害成分達8種23份。由于汽柴油是多碳缺氧燃料,至燃燒不充分造成環境污染及燃料浪費,這是汽柴油分子結構所帶來的缺失。甲醇是世界能源界公認的清潔燃料。改甲醇燃料“核心母液”具有很強的速燃遞進作用,可大大抑制發動機冷啟動時未燃甲醇中間產物甲醛氣體的生成和排放。甲醇與汽柴油是不能混溶的,只有添加“核心母液”才能混溶并使其改,其三者達到分子結構的無限互溶,并促使其質得到改變而達到減少排放之目的。使用改甲醇汽柴油、改甲醇燃料的常規和非常規排放物比國標汽柴油大大減少,節能減排效果非常顯著。

          經濟效益好。使用改甲醇汽柴油、改甲醇燃料,經濟上對比國標汽柴油更為明顯,可降低成本40%-60%以上。

          安全更好。甲醇易燃不易爆。其蒸氣的密度較低,略大于空氣密度,易于擴散流動。甲醇的閃爆點高于汽油閃爆點的4.8倍。因此,甲醇燃料發生火災爆炸的可能遠低于汽油。為此國際上比賽的F1方程式賽車均選用甲醇燃料作為安全、經濟、環保燃料。甲醇遺灑在地上,土壤中的生物會使甲醇很快降解,而汽油的降解時間則很長。甲醇遺灑到水里,能夠凈化水域而不會導致水體污染。甲醇燃料發生火災,可用水進行撲滅,而汽油則不能。甲醇危險程度比汽油小,在運輸、儲存和使用過程中比汽油更安全。甲醇比汽柴油在化學上的毒要低,對比柴油的毒更低。

          陳茂高指出,研究表明,人們會從多種源頭接觸到甲醇。甲醇不僅會在人體中自然產生,而且人們常也會通過空氣、水和食物接觸到甲醇。食物是一般人群接觸甲醇的主要源頭。甲醇廣泛存在于人類的食物中,如新鮮水果、蔬菜和飲料(如果汁、啤酒、葡萄酒、白酒),以及甜味劑和DMDC(二烷酸二甲酯)等食物添加劑、甜味劑。

          相關資料顯示,甜味劑是一種人造甜料,DMDC是茶飲料、運動飲料、水果或氣泡果汁、葡萄酒和葡萄酒替代品中使用的一種發酵抑制劑。兩種添加劑在被消化后都會轉化成甲醇。食物和飲料中的甲醇含量:新鮮果汁和罐裝果汁含有1-43毫克/升的甲醇,橙汁含11-80毫克/升的甲醇,葡萄、柚子汁含12-640毫克/升的甲醇,果汁類均都有140毫克/升的甲醇;啤酒6-27毫克/升、葡萄酒96-329毫克/升、豆類1.5-7.9毫克/千克、碳酸飲料56毫克/升的甲醇。香霧中也含有甲醇蒸汽,每支含有180克甲醇蒸汽。因此,甲醇并非劇毒物品,對比汽柴油的毒要輕很多。

          隨著科技的進步,已有報道披露甲醇制取人體蛋白有望問世。國內外銷售和使用甲醇的實踐也證明:按規范操作,甲醇對人體是安全可控的,且從未發現生產甲醇行業一線工人有過職業病患者。

          奮楫揚帆,加快產業化市場化步伐

          我國是汽車消費大國,國家統計局發布的2021年國民經濟和社會發展統計公報顯示,2021年末全國民用汽車保有量30151萬輛(包括三輪汽車和低速貨車732萬輛),比上年末增加2064萬輛。事實證明,使用改甲醇汽油、改甲醇燃料經濟指標上對比國標汽油更為明顯,改甲醇燃料對比國標汽油可節約成本一倍以上。

          甲醇燃料在全球能源多領域的應用方面也得到了專業認可,已在大型船舶、汽車等領域開展了相關應用。目前,歐洲的汽油標準已允許添加3%的甲醇;印度、以色列等國家已具有M15低比例甲醇汽油國家標準;巴西和意大利將甲醇與乙醇混合摻入汽油中形成A20車用燃料;美國方程式賽車早50年代初就用上甲醇燃料,去年美國的甲醇燃料戰斗機已成功飛上高空;目前國際上越來越多的國家重新洗牌開始積極探索在汽車及飛機和船舶上使用高清潔高含氧甲醇燃料,實現對傳統燃油的有效替代。

          年來,我國大力推進清潔能源多元化戰略,甲醇作為較具潛力的清潔能源,已在甲醇汽車、重卡、飛機、船舶等交通領域以及工業鍋爐、窯爐、灶具等工業、民用領域得到較為廣泛的應用,圍繞甲醇燃料的試點項目也不斷增多。

          讓陳茂高引以為豪的是,其公司技術產品通過了國家石油石化產品質量監督檢驗中心(惠州)、國家北京理工大學國家重點實驗室、國家長安大學、國家車用乙醇汽油質量監督檢驗中心、中國石油化工檢測研究院、深圳計量質量檢測研究院、南京計量質量檢測研究院、國際 SGS 檢測、日本電裝上海技術中心等權威部門一系列的各項指標能檢測,臺架試驗及道路實車試驗全能達標。由此得到了日本、西班牙等國際知名汽車廠商的稱贊及認可,并得到東盟、歐美多國的青睞。技術能達國際領先水。

          公司的技術產品曾經多次參與國內同行業組織的產品質量比賽,進行PK、打擂臺,而比賽的結果都名列前茅。產品還通過江蘇省科技廳高新技術產品論證,獲得“高新技術產品”證書。

          2021年3月,廣東國信中懋華新能源開發有限公司及江門市宏力達新能源有限公司兩個單位被入選中國能源研究會“改甲醇四項團體標準”制定單位,陳茂高被任為標準起草人及擔任標準制定主編。同年12月,“工業用改甲醇燃料、民用改甲醇燃料、點燃式發動機用改甲醇燃料、壓燃式發動機用改甲醇燃料”四項標準已掛網公示完畢,今年2月23日經中國能源研究會組織的專家審查組審查獲全票通過,只待中國能源研究會最后批準發布。

          陳茂高表示,公司所獲得的一系列資質和榮譽,既是國家發展科技創新、推動科技進步、讓科技轉化為生產力的重要體現,又是各級政府機關、行業機構等對我們的彭勵和鞭策。這些產品項目經過多年來市場的使用及實踐表明,技術成熟,質量穩定,完全達到可產業化階段。

          “能源革命兩碳鋪路,回歸自然造福千秋。宏偉國策高瞻遠矚,‘兩山’綠洲繪就新圖。”陳茂高寫下這樣的詩句抒發胸臆。當前,對于陳茂高及其控股的實體生產企業來說,最迫切的就是千方百計把核心技術轉化為生產力,擴大生產規模,讓改甲醇燃料創造出應有的生態效益、經濟效益和社會效益。

          我們相信,有國家的利好政策扶持,有良好的營商環境,有科技創新能力和人才臺優勢,中懋華能源、廣東國信中懋華新能源的發展步幅一定能加快,從而為我國能源生產和消費革命帶來新思路、新模式、新范例,為經濟高質量發展帶來又一重要支點。

          免責聲明:市場有風險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買賣依據。

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