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甲醇用作船舶替代燃料获认可 《 中国能源报 》 时间:2018-10-11 来源:未知 点击量:
《 中国能源报 》记者 仝晓波

 

  记者近日获悉,经过多年努力,国际海事组织(IMO)货物与集装箱分委会在今年将甲醇/乙醇燃料船舶技术明确列为高优先项目,并于不久前制定完成了《甲醇/乙醇燃料船舶安全临时导则》。这是国际上首份鼓励船舶使用甲醇/乙醇作为动力系统燃料的技术规范性文件。

  “有了这份导则,今后醇类燃料在船舶上的应用就有了全球统一的技术依据和规则参考。”参与上述导则制定的中国船级社海外技术中心技术经理甘少炜对记者说。他进一步指出,根据IMO既定工作程序,该导则将于今年11月在IMO海洋安全委员会(MSC)第100次会议审议,获通过后2019年有望正式发布实施。

  相关材料显示,目前全球约有10万艘船舶,每年要消耗3.7亿吨高污染的重油和重质油燃料。有研究表明,一艘5万吨大型船舶使用重油燃料带来的污染约相当于20万台重型卡车。

  针对如何解决船舶发动机使用重油带来的污染减排问题,国际海事组织(IMO)认为,甲醇作为船用替代燃料,是一个可满足IMO 2020低硫油限值的方案。挪威船级社在其于今年4月发布的《替代燃料和技术——为了更环保的航运业》白皮书中,在对比各船用替代燃料后,亦提出了五大可替代燃料LNG、LPG、甲醇、生物燃料、氢气以及电池系统、燃料电池系统和风力辅助推进等三大系统。

  事实上,在国际上,如英国、瑞典等国,甲醇用作大型船舶内燃机燃料从2015年开始就已有实践,目前全球已有10余艘船舶在使用甲醇燃料。加拿大甲醇生产和供应商梅赛尼斯公司拥有的28艘远洋货船里就有7艘可使用甲醇/柴油双燃料。据介绍,目前另有4艘双燃料船正在建造中,预计将于2019年投入使用。

  天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德认为,对船用发动机而言,甲醇是排放最低、清洁可行的燃料。甲醇不含硫,尾气无腐蚀,同时,因为自身含氧,所以燃烧时需要空气少,NOx生成少,不需要脱硝。

  不仅如此,甲醇闪点略低于柴油,自燃点远高于柴油,也是船用内燃机的安全燃料。在姚春德看来,甲醇甚至比自燃点更高的LNG更安全。

  甲醇可以在常温下储存,着火后用水扑灭即可。而LNG是将常压下气态的天然气冷却至-165℃之后形成的液体,需要专门的围护系统予以储存,如果防护不当,LNG泄漏容易导致船舶钢板的脆性裂纹,甚至断裂,且常温下天然气闪点很低,遇明火就会燃烧甚至爆炸。

  根据美国甲醇研究院对甲醇燃料的毒性和使用安全性开展的专业评价,该研究院认为甲醇燃料的整体使用安全性高于汽油。

  “低浓度时,甲醇的毒性要小于汽油的毒性,高浓度时二者相当,但是甲醇处于高浓度蒸汽状态的概率低于汽油,因为甲醇的蒸汽压低于汽油。”姚春德进一步解释。

  值得一提的是,甲醇已是目前居世界前五位的海运大宗化学品,其运量占世界海运化学品总量的35%。甲醇的安全运输历史已经超过100年,目前全球每年甲醇运输超过880亿升,在超大运输量情况下已实现超低事故率,事故发生非常少且可以有效避免。在中国,每天也有超过2万量槽车在安全运输甲醇。

  甲醇燃料在中国的应用也已开始引起管理层关注。中国船级社在2017年12月发布实施的《船舶应用替代燃料指南》,已将甲醇作为船用替代燃料列入其中。该指南旨在为甲醇/乙醇、燃料电池、生物柴油等替代燃料在船舶上的使用提供技术标准。

  2017年,农业部委托天津大学和淄柴联合开展了中大型船机加装甲醇喷射装置发动机台架试验,并于今年7月通过了由交通部海事局组织的中期专家评审。目前初步性能和排放试验已经完成,甲醇替代柴油显示出明显的经济和环境效益。

  从环境效益上看,参考刚于今年7月1日起实施的《船舶发动机排气污染物排放限制及测量方法(中国第一、二阶段)》,上述试验结果表明,“掺烧甲醇可以满足上述排放法规一、二阶段的要求。同时因甲醇汽化潜热高,还可降低发动机排气温度,相比于纯柴油模式平均温降可达到50℃以上。因甲醇价格远低于柴油,掺烧后发动机的燃油经济性得到明显改善。甲醇对柴油替代率最高接近60%,常用负荷平均替代率可达50%。”姚春德说。

  姚春德进一步指出,采用柴油甲醇组合燃烧技术,原机主体结构不需要做任何改动,即可保证生产制造体系与现有装备兼容。评审专家组一致认为,柴油甲醇组合燃烧技术成熟,应用到船用柴油机上可行。建议尽快完成排放测试后,开展实船验证。据悉,近期项目组将在南通等地进行柴油甲醇双燃料发动机的实船运行试验。
 
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