M90醇化油廚用燃料及其配套燃燒設備研究

周思安，駱志鴻，李水鳳，鐘慶有，程功煌

（廈門鑫燁盛能源科技有限公司，福建 廈門 361009）

1 引言

我國在19世紀前后被列強入侵，資源被探甚多，但國外對我國的勘探結果是：中國是個貧油國。后來我國大慶油田的開發證明了中國生產石油的能力。但隨著我國改革開放進一步深入，對石油的需求也不斷增加，目前仍需要大量進口石油。能源對產業的限制和居高不下的油價對經濟的發展產生了不可逾越的障礙。如果對外依存度不斷提高，我國能源安全的形勢將更為嚴峻。因此發展節能技術和開發新的清潔能源對我國經濟的發展具有重要意義。替代能源的開發應用勢在必行。本公司就是在這種情況下進行新能源開發研究的探索。我們國家煤的儲量豐富，而除石油外煤和天然氣是甲醇的主要來源。所以開發利用醇基燃料部分替代石油能源產業是我國的一大優勢[1，2]。

2 項目立項

目前我國能源安全的形勢十分嚴峻，因此發展節能技術和開發新的清潔能源對我國經濟的發展具有重要意義。替代能源的開發應用勢在必行。廈門鑫燁盛能源科技有限公司就是在這種情況下進行了新能源開發研究的探索。這一背景下，該公司申請了廈門市高新技術開發區創新基金項目：M90醇化油廚用燃料及其配套燃燒設備。

M90醇化油是新型節能、環保產品，適用于各餐飲企業和大型食堂，并可應用于鍋爐的燃燒。其配套燃具具有燃燒充分、不冒煙等優點，深受用戶歡迎。

項目的關鍵技術已申請專利保護，其性能通過權威部門的檢測，生產所需原料、配件國內均有銷售，已有小批量產品在餐飲用戶試用，用戶評價高。

該項目以“潔凈醇基燃料＋高效汽化燃燒”技術研發和產品生產為核心，面向燃燒系統提供一套完整的替代能源解決方案，切實推進實施“節約和替代石油工程”、“工業鍋爐（窯爐）改造工程”。即是該公司對目標市場進行細分，采取差異化的市場策略，將為商用大灶（非家用）——如餐飲業、生活鍋爐和工業鍋爐、工業窯爐、空調等提供高效汽化燃燒裝置和潔凈醇基燃料。

該項目申請了6項專利，技術處于國內領先水平。項目產品通過了權威部門的檢測，并且在廈門鯉魚門食府、漁楓酒家、金寶舒心酒店、技師學院等示范性用戶的應用中顯示良好的節能效果。

3 產品特性

M90醇基燃料的主要成份－甲醇的生產工藝成熟，成本低，同時其熱值也很低，燃燒后的火焰是透明火焰，傳熱方式以傳導為主，高溫時的傳熱能力差，經過對燃料甲醇理化性能和燃燒特性研究，并通過產品的長期應用，調制了適合酒店廚房應用的M90醇基燃料，其閃點、熱值得到了提高，燃燒時的火焰還具有較強的輻射能力，增強了高溫火焰的傳熱能力，火焰特性得到顯著改善，火焰傳熱效率大幅度提高；配制的醇基液體燃料氣味還得到明顯改變，使之不至于被誤食，增強了產品的安全性；使得燃料甲醇熱值低、火焰特性差和燃料存在安全隱患問題得到解決，完全可替代現有商業大灶、工業鍋爐、窯爐用柴油，并且通過提高燃燒效率達到節能效果。

醇基燃料一般采用霧化燃燒技術，通過提高燃料壓強和改變噴嘴形狀，減小霧化顆粒大小，提高霧化水平。本項目采用多級汽化技術，將醇基液體燃料汽化后與空氣混合燃燒，是霧化燃燒方式的一次飛躍，實現了醇基燃料的高效低污染燃燒，在節能和環保領域取得了較大突破，燃料燃燒效率大幅度提高，降低煙氣有害物濃度顯著降低。使得以醇基燃料為代表的低熱值清潔燃料得到高效燃燒后，比較柴油、液化氣更加經濟和環保，可以滿足生產和生活的廣泛需要。該產品的性能指標見表1。項目主要達到的效果如下：①采用阻斷隔離、改性等原理，提高醇化油的閃點和燃燒熱值；其燃燒火焰為輻射火焰，其火焰的高溫傳熱性能強，能量利用效率高。②區別于其他的霧化或汽霧混合燃燒技術，使得燃燒器功率得到大幅度提高。③醇基燃料和燃燒器之間的各項參數相互匹配，采用高效汽化燃燒技術，燃料汽化溫度高，實現了醇基燃料的裂解燃燒，燃燒效率大于99%，熱效率在61%以上；煙氣中的NOX的生成濃度為4×10－6，僅為國家標準允許排放標準的1%，產品可替代工業、民用柴油消費，節約能耗費用20%～30%。

表1 M90醇化油的性能指標

4 研究過程

公司依托廈門大學、中南大學為技術后盾，專業從事醇基燃料、醇基燃料添加劑、可燃新能源的清潔利用及其相關設備的研究、生產、銷售、服務。在2009年開展醇基燃料的研究與開發，最后在2011年形成M90醇化油這一特色產品。成功開發出這一產品后我們即向市場推廣。

5 結語

該項成果主要存在的問題是M90醇化油的火力還是偏小，并不太適合于工業鍋爐使用，再者大型食店有時候就很著急。目前正在對此進行改進：經過技術研究發現醇化油的C鏈比較小所以燃燒時熱值有點偏低，經研究出對此問題的解決方案：利用地溝油的添加可以增加C鏈因而增大熱值，且可以解決地溝油重回餐桌的問題。

[1]George A.Olah，G.K.Suray Prakash，Alain Goeppert.Chemical Recycling of Carbon Dioxide to Methanol and Dimethyl Ether：From Greenhouse Gas to Renewable，Environmentally Carbon Neutral Fuels and Synthetic Hydrocarbons[J].Journal of Organic Chemistry，2009，74（2）：487～498.

[2]George A.Olah.Beyond Oil and Gas：The Methanol Economy[J].Angewandte Chemie International Edition，2005，44（18）：2636～2639.