发展煤基醇醚燃料
确保我国车用燃料可持续增长
□ 谢克昌
醇醚燃料作为车用可替代燃料被业界广泛看好，在推广应用过程
中，其安全性、可行性等受到了一些质疑。谢克昌教授长期从事醇醚
燃料的研究工作，这位连续两届政协会议上怀揣甲醇燃料提案奔走呼
吁的中国工程院院士，对醇醚燃料进行了客观的分析，指出醇醚燃料
对人体健康和生态环境是安全的，发展煤基醇醚燃料是解决我国能源
问题的重要途径。
开发煤基燃料是
保证我国能源安全的重要途径之一
目前，我国汽车行业已进入高速发展时期。2002年我国汽车保有
量达2000万辆，预计到2020年将达1亿辆。高速发展的汽车工业，
造成了严重的环境污染，也使以石油为基础的成品油消费急速增加。
统计资料显示，我国已成为全球仅次于美国的世界第二大石油消费国。
据专家预测，到2020年我国石油需求量将达到4.5亿～6.1亿t，而
国内石油产量只有1.8亿～2.0亿t，对外依存度高达55%～60%。如
此大量依赖国外石油资源的能源供应体系不仅需要花费巨额的外汇资
金，而且危及能源供应安全。因此，必须尽快寻找一条立足国内可靠
资源的能源供应体系，开发廉价、清洁的车用燃料，确保我国的能源
供应安全和环境清洁。相对于资源严重不足的石油和天然气，我国煤
炭储量丰富，从资源量分析，按年产25亿t原煤推算可供80年。因
此，煤炭是我国中长期发展可以依靠的主要能源资源。
目前世界主要发达国家都在寻求廉价、洁净的车用代用燃料，车
用燃料正在向多元化方向发展。正在研究开发的主要代用燃料有：①
煤转化为汽油、柴油的烃类燃料；②煤转化为甲醇、二甲醚等醇醚燃
料；③天然气；④液化石油气；⑤氢气、植物油脂及其他可再生燃料。
我国天然气和石油液化气资源有限，而且用作车用燃料时需要建
设新的储存、运输和分配系统，汽车也需要进行适当改造，因此，不
可能大规模作为车用燃料；氢气是洁净能源，将来可以作为燃料电池
车的燃料；我国人口众多，可耕面积相对较少，植物油脂和可再生燃
料如乙醇燃料不太可能大规模生产出廉价的代用燃料，但在某些区域
可作为代用燃料。因此，利用我国相对丰富的煤炭资源，将其转化为
烃类或醇醚类清洁车用燃料，是解决我国当前日益增长的车用燃料消
费的主要途径，是实现我国可持续发展战略的重要保障。
醇醚燃料是切实可行的代用燃料
煤转化为车用燃料的3种主要途径是煤直接加氢液化、间接加氢
液化和转化为醇醚燃料。
煤直接加氢液化工艺条件苛刻，对设备要求严格，项目投资大，
并且受煤种影响，目前的工业技术还不成熟，投资风险大，推广应用
还存在很多问题，因此大规模工业化生产尚待时日。我国有关部门已
在这方面做了大量的研究和开发工作，神华集团正在建设百万吨级的
煤直接加氢液化工业化装置。
煤间接加氢液化工艺合成产物的选择性低，须进一步加工处理才
能作为汽油和柴油使用，因此只有达到一定的加工规模才具有经济效
益。目前世界上只有南非有成熟的工业装置运行，工业运行经验少。
中科院山西煤化所正在进行千吨级规模的浆态床中试研究开发，并已
取得了重要进展。
煤基含氧燃料是以煤为基础原料，通过合成气，在一定温度和压
力下催化转化为甲醇、二甲醚等醇醚燃料。醇醚燃料合成过程中原料
的元素利用率高、技术成熟、工业运行经验丰富，而且作为含氧燃料
其环保性好、热效率高、适应性强，是解决目前我国面临的能源安全
问题的最有效途径。甲醇工业自20世纪20年代工业化以来，已取得
了长足发展，目前世界甲醇生产能力达4000万t/a，最大生产装置约
120万t/a。我国生产能力约为400万t/a，正在建设的最大生产规模
为60万t/a。
煤直接加氢液化和间接加氢液化合成油的理念是以煤为基础原
料，转化为类似于石油产品汽油和柴油等烃类燃料，从根本上讲没有
摆脱石油路线的束缚。而煤基含氧燃料的合成和应用完全脱离石油路
线，是以煤为基础的新的能源路线。
对以上3种转化途径进行经济比较，可发现醇醚燃料具有原料消
耗少、成本低、投资少、规模灵活的优点，具有很强的经济实用性。
特别是汽油低比例掺烧甲醇基本可以和目前汽油一样使用，基本不存
在新建加油站的问题。但使用高比例掺烧和纯甲醇燃料以及二甲醚燃
料时，需新建加油系统和改造汽车发动机。山西省经过长达数年的甲
醇燃料车队示范运营已证明，甲醇燃料是经济可行的清洁燃料。
甲醇燃料使用的安全性
1.甲醇燃料对环境的影响
甲醇作为燃料使用时，向周围环境的排放主要是在储存、运输和
添加过程中。运输事故、储存渗漏、添加溅洒、甲醇蒸发等是甲醇排
放的主要途径。甲醇易溶于水，水或土壤中的甲醇会很快稀释然后发
生生物降解；而汽油则难溶于水，不易扩散，在自然环境中难于降解，
易发生累积污染。另外，废水中含有少量甲醇有利于生物降解脱除其
中的含N物质。因此，甲醇燃料有一定毒性，但易于在环境中脱除，
不会造成严重的环境污染。
2.甲醇燃料对人体健康的影响
吸入甲醇蒸气是甲醇进入人体的主要途径。低浓度的甲醇蒸气要
比汽油蒸气的毒性小，高浓度时两者相当，但甲醇蒸气达到高浓度的
机率低于汽油，因为甲醇蒸气压低于汽油。
另外，甲醇燃料发生火灾爆炸的可能性远低于汽油。甲醇蒸气点
燃爆炸的浓度是汽油的4倍，不易爆炸起火。
综合来看，甲醇燃料对人体健康的危害要比汽油小。事实上，甲
醇作为燃料使用时，未见报道发生人体中毒等事故。山西省在甲醇车
试运行中，连续数年委托有关医院对甲醇燃料车司乘人员以及加注、
储运甲醇的工作人员进行定期体检，未发现因甲醇引起的健康异常和
职业病。
但人们对甲醇的毒性认识还存在偏见。国内几起假酒事件，造成
了人们对甲醇的恐惧。其实不然，甲醇属大宗化工产品，每年全世界
消费量达3500万t，甲醇生产企业和应用企业很少出现甲醇中毒事故，
因为他们了解甲醇的性能，在生产和使用过程中有规范的操作。所以，
通过大量宣传甲醇燃料的使用方法，充分认识甲醇燃料的毒性，掌握
科学的操作和使用技术，完全可以避免其对人体健康造成危害。
3.甲醇燃料尾气对环境的影响
与汽油相比，由于甲醇是比较纯的化合物，不含S、N及其他复杂
有机化合物，含氧量高，燃烧充分，尾气排放中CO、CH、SO2、NOX
和固体悬浮颗粒等污染物很少，尾气中有害物质碳氢化合物如苯、芳
香烃等更少。山西省定期对参与示范的各种甲醇燃料车辆进行尾气测
定，其常规排放（CO、HC等）较同类型汽油车低约50%～70%。
甲醇燃料车的冷起动困难，会导致未完全燃烧的非常规污染物甲
醇、甲醛、甲酸甲酯等碳氢化合物的排放。但如果对内燃机进行改装，
采用尾气净化设备可大大降低这些污染物的排放。
因此，甲醇燃料比汽油更清洁环保，大规模使用甲醇燃料车不会
造成比汽油更为严重的尾气污染物排放。
国外醇醚燃料的最新发展
美国大力发展多燃料汽车，在对甲醇燃料使用和环境安全性等全
面研究的基础上，将甲醇燃料车列为重点发展对象。近年，出于对国
内资源和利益的考虑，美国大力鼓励乙醇燃料车的发展。由于甲醇是
燃料电池车的优良原料，美国还在加紧研究生产甲醇燃料电池车和甲
醇燃料电池小型发电机组。
由于二甲醚燃料具有无毒无污染、热值比甲醇燃料高、十六烷值
高、尾气污染物排放量少等特点，成为理想的柴油代用燃料，目前各
国正在进行二甲醚燃料车的研究开发，特别是Volvo汽车制造公司。
二甲醚燃料存在的主要问题是生产成本高，因此开发低成本合成二甲
醚工艺成为主要研究内容之一。
小 结
综上所述，我国国内能源供应安全问题已十分突出，必须考虑有
效的解决途径。我国缺油少气，煤炭资源相对丰富，依靠煤炭资源是
解决能源供应安全的可靠途径。甲醇燃料的使用对人体健康和生态环
境是安全的。醇醚燃料适合我国的燃料发展，已具有一定的生产和使
用经验，综合成本较低。建议我国加紧推广使用醇醚燃料，带动能源、
化工和汽车等相关行业的发展，创造新的经济增长点。建议从以下几
点着手推广醇醚燃料：①建立全国统一的燃料使用标准，尽快大面积
推广使用，特别是低比例掺烧甲醇燃料；②制定相应的鼓励政策，激
励经营者和消费者使用甲醇燃料；③支持醇醚燃料的生产和技术开发
工作，建立示范生产基地，扩大规模进一步降低生产成本；④鼓励汽
车制造者投入资金开发研究高性能醇醚燃料汽车。