煤基合成燃料及其在汽车发动机上的应用与技术进展

随着汽车保有量不断增加,能源安全和低碳化发展日益受到国内外的广泛关注,鉴于中国富煤、贫油、少气的能源结构,基于煤炭Fischer–Tropsch合成工艺制取的煤基合成燃料因其良好的燃烧和排放特性已成为汽车理想的替代燃料。煤基合成燃料在汽车等动力机械上的推广应用,对于实现汽车能源多元化、减少中国石油对外依存度、实现煤炭资源的高效清洁利用、降低汽车排放污染物具有重要的战略意义和应用价值。该文介绍了煤基合成燃料的生产、合成工艺关键技术以及发展历程;基于众多研究者关于煤基合成燃料的相关研究成果,阐述了煤基合成柴油用于内燃机燃料的喷雾、混合、燃烧及排放特性;总结并预测了煤基合成燃料市场化应用存在的问题和未来发展趋势,为煤基合成燃料的推广及在内燃机上的高效清洁应用提出了合理建议。

煤基合成液体燃料的MFT工艺技术

主要介绍以煤基合成气为原料,改进FT合成(简称MFT)工艺,合成高辛烷值汽油及化学品的新技术。包括MFT工艺的基本原理,不同开发规模的主要试验结果,汽油油品性质,工业化前景等,及当前国内外不同改进FT工艺技术的对比结果。

柴油轿车燃用煤基F-T合成燃料的瞬态工况排放特性

依据GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环,对满足国Ⅳ排放标准的国产柴油轿车分别燃用国Ⅱ柴油(简称为F-T0);混合比例为10%(90%为国Ⅱ柴油,10%为煤基F-T合成燃料,体积比,简称为F-T10)的国Ⅱ柴油-煤基F-T合成燃料混合燃料的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量瞬态排放属性进行了研究。结果表明,GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环中,该车燃用F-T0与F-T10加速工况的HC、CO、NOx和CO2排放较高;随着车速的增加,该车燃用F-T0与F-T10的CO排放降低,CO2和NOx排放增加,HC排放呈先增加后下降再增加的变化趋势,核模态颗粒数量排放呈先增加后下降的变化趋势,积聚态颗粒数量排放呈先下降后升高再下降的变化趋势;随着车辆加速度的增加,该车燃用F-T0与F-T10的HC、CO、NOx和CO2排放增加;F-T0与F-T10怠速和匀速工况的核模态、积聚态颗粒数量排放较低;F-T0加速工况的核模态颗粒数量较高,F-T10低速加速及高速减速工况的核模态颗粒数量较高;F-T0与F-T10减速工况的积聚态颗粒数量排放较高;煤基F-T合成燃料可有效降低该柴油轿车的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量排放。

基于燃料甲醇的煤基替代燃料行业发展分析

我国能源结构的调整已势在必行。未来我国的煤基合成燃料生产和使用量将迅速增加,通过对国内正在实施的几种煤基合成燃料的工艺路线和项目投资比较,以及燃料甲醇使用中的技术问题制约因素分析,指出今后几年煤基合成燃料将以燃料甲醇为主。

煤化所煤基液体燃料合成浆态床工业化关键技术通过鉴定

10月23日至24日，以陈俊武院士为组长的专家组在山西太原对煤化所承担的中科院创新重大项目‘煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”中的合成技术进行了院级成果鉴定。

煤基费托航空燃料理化与雾化性能研究

本文选取我国自主合成的煤基费托合成航空燃料,对其组分特性、理化性能、雾化性能进行了实验和理论分析研究。煤基费托合成航空燃料主要由链烷烃组分构成,其含量达到99.04%,不含芳香烃组分。理化性能方面,煤基费托合成航空燃料的密度低于标准航空煤油,但有更好的挥发性和低温性能。通过比较煤基费托与标准航空煤油雾化锥角、雾化液滴SMD和液滴尺寸分布指数N值三个表征雾化性能的参数,实验结果表明煤基费托合成航空燃料与标准航空煤油宏观雾化性能相近,但微观上,煤基费托合成航空燃料的雾化液滴SMD更小,且液滴尺寸分布更加均匀。

对中国未来车用能源发展的几点思考

近年来,交通部门成为中国能源需求增长最快的领域之一,发展多样化车用能源已成为保障中国能源安全、应对气候变化所必须采取的措施。未来15年将是中国车用能源需求增长最快的时期。在这个时期,由于新能源汽车技术发展水平有限,车用能源对传统汽柴油的需求将始终保持在90%以上。因此,未来15年中国车用能源的发展应立足现实,继续提高汽柴油品质,重点推进天然气基燃料和生物液体燃料的研发和应用,建立煤基合成燃料的技术储备,着眼长远,开展革新性新能源汽车的研发、示范及产业化,提高中国电动汽车的产业化水平。