?摘要:變性燃料乙醇以其再生性、環(huán)保性等特點被人們譽(yù)為和汽油等“黑色能源”相對的“綠色能源”。其具體用途之一——車用乙醇汽油在許多國家和地區(qū)被廣泛應(yīng)用,我國也正在推廣。因此,車用乙醇汽油加油站的火災(zāi)預(yù)防工作將是消防工作的又一課題。本文從對乙醇汽油理化性質(zhì)的研究入手,分析了在新建、改建和擴(kuò)建車用乙醇汽油加油站過程中及加油站日常運(yùn)營中存在的潛在火災(zāi)因素,提出了火災(zāi)預(yù)防的對策。
關(guān)鍵詞:變性燃料乙醇、乙醇汽油、致災(zāi)因素、火災(zāi)預(yù)防
??? 1、乙醇汽油的發(fā)展概論
??? 早在20世紀(jì)30年代,乙醇汽油就在美國布拉斯加州面市,但直到70年代,美國國會才為了減少對進(jìn)口原油的依賴,從替代能源的角度出發(fā),建立了聯(lián)邦政府的“乙醇發(fā)展計劃”,大力推廣使用含10%(v/v)*乙醇的混合燃料。之后,由于對汽油對地下水的污染,美國加州立法禁止使用甲基叔丁基醚(MTBE)作為新配方汽油(RFG)的含氧化合物,其它州也相繼效仿,促進(jìn)了車用乙醇汽油的發(fā)展。目前,車用乙醇汽油在美國、巴西、歐盟、印度和東南亞等國家和地區(qū)已經(jīng)得到廣泛使用,巴西成為世界上唯一不使用純汽油的國家。在亞洲,印度、泰國等國也啟動了燃料乙醇計劃。我國于2001年在河南、吉林等地展開了車用乙醇汽油使用試點工作,并取得了成功,隨之制定了《車用乙醇汽油推廣方案》和《車用乙醇汽油推廣工作實施細(xì)則》及《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點工作實施細(xì)則》,將推廣試點范圍,擴(kuò)大到黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北襄樊等27個地市,要求到2005年底,試點省、市轄區(qū)范圍內(nèi)要基本做到車用乙醇汽油替代其它汽油(軍隊特需、國家和特種儲備用油除外)。并將乙醇汽油項目發(fā)展列入國家“十五”發(fā)展計劃。
??? 2、乙醇汽油的制作工藝及性質(zhì)、性能
??? 2.1 變性燃料乙醇、乙醇汽油和車用乙醇汽油
??? 2.1.1 變性燃料乙醇是指在99.2%的無水乙醇中加入2%一5%(v/v)*的變性劑(即車用無鉛汽油)后,使其成為與食用酒精相區(qū)別而不能飲用的燃料乙醇。
??? 2.1.2 乙醇汽油是指在不添加含氧化合物的液體烴類中,加入一定量變性燃料乙醇后用作點燃式內(nèi)燃機(jī)的燃料。
??? 2.1.3 車用乙醇汽油是指在不含MTBE含氧添加劑的專用汽油組分油中,按體積比加入一定比例(比例為10%—15%,我國目前暫定為10%)的變性燃料乙醇,通過特定工藝混配而成的新一代清潔環(huán)保型車用燃料。
??? 2.2 車用乙醇汽油制作工藝及標(biāo)準(zhǔn)
??? 車用乙醇汽油之所以得到廣泛推廣,是因為其組分之一——變性燃料乙醇能夠促使汽油充分燃燒,降低汽車尾氣中HC、CO等氣體的排放量,改善大氣環(huán)境質(zhì)量。同時,乙醇可用農(nóng)作物制得,屬于光合再造能源,能夠再生,可以解決能源短缺的問題。在我國,生產(chǎn)乙醇消耗大量的糧食,可解決糧食相對過剩的問題。
??? 生產(chǎn)工藝是:玉米、小麥等淀粉類(首先經(jīng)過粉碎、拌漿、蒸煮、糖化等處理)及甘蔗、甜菜等含糖類原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得乙醇,脫水(特定脫水工藝,制得99.2%的無水乙醇)后再添加變性劑 (即車用無鉛汽油)變性,得到變性燃料乙醇。將其按一定量加入組分油(不添加含氧化合物的液體烴)中,輔以改善使用性能的添加劑,制成車用乙醇汽油。
??? 其中:變性燃料乙醇應(yīng)符合國標(biāo)《變性燃料乙醇》(GB18650-2001)的有關(guān)規(guī)定;調(diào)合組分油應(yīng)符合中石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《車用乙醇汽油調(diào)合組分油》(Q/SHR010-2004)的有關(guān)規(guī)定;調(diào)合好的乙醇汽油應(yīng)符合國標(biāo)《車用乙醇汽油》(GB18351-2004)的有關(guān)規(guī)定。
??? 2.3 車用乙醇汽油性質(zhì)
??? 2.3.1 車用乙醇汽油的物理、化學(xué)特性
??? 乙醇的閃點為12.78℃,爆炸極限為3.3%—18%(體積分?jǐn)?shù));汽油的閃點-50℃—-20℃,爆炸極限為1.7%—7.2%(體積分?jǐn)?shù))。因此,車用乙醇汽油其閃點小于-4℃,爆炸極限至少為3.3%—7.2%(體積分?jǐn)?shù))。
??? 2.3.2 車用乙醇汽油與普通汽油的性能對比
??? ○1辛烷值*提高 汽油的辛烷值為90-97,乙醇的辛烷值為106-110。從國家汽車研究中心所做的發(fā)動機(jī)臺架試驗和行車試驗結(jié)果研究表明:乙醇按10%(V)*的比例混配入汽油中,可使氧含量達(dá)到3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),93號汽油辛烷值提高0.1—2.2(研究法)、0—15(馬達(dá)法),使汽油得到充分燃燒,提高燃燒熱值。
??? ○2親水特性 車用乙醇汽油中由于混配有一定量的變性燃料乙醇,乙醇是親水性液體,易與水互溶,不同于汽油,遇水分離。因此,10%(V)乙醇的汽油比普通汽油吸水性強(qiáng),如密封不夠好,則48h后含水量會增加一倍。
??? ○3腐蝕性 車用乙醇汽油中的乙醇是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑。試驗表明,因乙醇汽油中的有機(jī)酸和其他雜質(zhì)引起紫銅明顯腐蝕,對金屬Cu、Mg、AL、Zn、Pb及Fe都有微腐蝕。使氯化丁睛橡膠、氯化苯醚、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、聚氨酯等橡膠、塑料件有溶脹裂紋現(xiàn)象,產(chǎn)生龜裂。會將鐵銹、膠質(zhì)顆粒等軟化溶解。其腐蝕性大于汽油。
??? ○4空燃比* 普通汽油的理論空燃比是15∶1(14.3—15.1),乙醇的理論空燃比是9∶1,車用乙醇汽油中加入10%的乙醇,從理論上推算,其空燃比是14∶1(13.5—14.4)。從燃燒理論上講其燃燒速度較汽油滯后。
??? ○5蒸汽壓 乙醇蒸汽壓在20℃、40℃時分別為5.66kPa及18kPa,常溫下車用汽油的蒸汽壓約為42kPa,當(dāng)汽油中摻入2%~7%(V)的乙醇時,蒸汽壓可達(dá)78kPa,如摻入量再增多,乙醇汽油蒸汽壓反而下降,例如:乙醇摻入量為15%時僅比不加乙醇時的蒸汽壓高3kPa。因此,車用乙醇汽油的蒸汽壓比汽油要高。
??? ○6貯存周期 乙醇汽油如過多與水接觸,則乙醇易被分離出來,罐底成為含水20%、乙醇70%、烴10%的混合物,所以產(chǎn)品貯存不宜超過7天,車用乙醇汽油在加油站儲存期限最多不要超過2周。