煤的现代化利用以煤的气化为龙头的多联产系统

我国的一次能源在相当长的一段时间内主要是煤，而煤的直接燃烧引起严重的环境问题，因而，煤的现代化利用以煤的气化为龙头的多联产系统是应对我国能源问题严重挑战的战略方向。煤经气化后成为合成气(CO+H2)，净化以后可用于生产化工原料、液体燃料（合成油、甲醇、二甲醚）和电力。这些生产过程的能量流、物质流、火用流（exergy）按最优原则耦合在一起，比分别生产相关产品在基本投资、单位产品成本，污染的排放（硫、汞、颗粒物）、环境等方面都有显著的效益。这种多联产系统在化工产品、液体燃料和电力之间可以按市场需求或是发电的峰谷差适当调节，有很好的灵活性。

多联产系统所生产的液体燃料，尤其是甲醇和二甲醚是绝好的煤基车用替代燃料，可以有份额的缓解我国石油的短缺。液体车用燃烧的短缺将是我国现代化发展的瓶颈，尤其是我国汽车工业和汽车保有量近年来迅速的增长。2005年我国生产汽车570万辆，仅次于美国和日本，居世界第三。2005年比2004年汽车保有量增加20%。近年来车用燃料消费量增长很快，平均约为12%，2005年全国汽油消耗是4770万吨，柴油消耗是8513万吨。在我国石油储量、产量不多和车用液体燃料必须安全供应的形势下，煤基醇醚燃料的替代成为我国必然的战略方向。

用于替代汽油的甲醇有很高的辛烷值，在汽油机车应用可以提高压缩比（从9到12，甚至14），从而提高发动机的热效率。按热值，汽油和甲醇是2∶1，但由于效率提高，甲醇替代汽油可以做到1.6∶1。当然，燃用甲醇也有一系列问题，如金属腐蚀，橡皮元件溶胀，冷启动困难，非常规排放物（甲醛等）等，但是经过多年努力，这些问题都可得到适当的解决。甲醇低比例掺烧（10%）对原发动机只需作小量的改动，而高比例（85%）或是纯甲醇，则需重新设计发动机，对此，国内有关研究单位已设计并成功试运行纯甲醇汽车。用于替代柴油的二甲醚（DME）有很高的十六烷值，燃烧完全，排放满足欧Ⅲ，经优化它可满足欧Ⅳ标准。NOx排放比常规柴油机可降低50%以上，运行噪声低，无黑烟排放。但二甲醚在常温是气态，所以车的燃油系统必需加压，此外，二甲醚黏度只有柴油的三十分之一，且杨氏模量小，燃油喷射系统的零件的磨损以及喷射时间的严格控制都有新的问题需要解决。醇醚燃料的应用也是我国自主创新、形成自己特色的汽车工业的一个契机，因为在这方面国外由于某国情方面的原因，应用得不多，或是刚起步不久（如瑞典Volvo，日本三菱），这样，如果我们从国情出发，加强研究和实践，就可以有跨越式的前进，走出自己的道路来。

同时，甲醇还可以用来生产烯烃和丙烯，用煤化工去替代一部分传统的石油化工，以减少石油消耗。二甲醚是一种物理性制质与液化石油气（LPG）相近的化工产品，除了替代柴油外，是一种绝好的民用燃料，可以给城市和一些缺乏能源的地区提供清洁能源服务。

11．下列对文中煤基醇醚燃料的理解，不符合原文意思的一项是 （ ）

A．煤基醇醚燃料的原料为煤，它的生产需要经过烧的气化处理、合成气的净化、净化气的加工等工序。

B．煤基醇醚燃料包括合成油、甲醇、二甲醚等种类，这些燃料都可以替代汽油或柴油作为汽车的燃料。

C．在以煤的气化为龙头的多联产系统中，我们可以根据市场的需求，确定煤基醇醚燃料在整个系统中的百分比。

D．煤基醇醚燃料的应用可以缓解汽车用油的短缺问题，减少石油消耗，而且能够促进汽车工业的发展。

12．依据原文，不属于甲醇、二甲醚作为汽车的燃料的优点的一项是 （ ）

A．甲醇在汽油机车中应用，不仅有很高的辛烷值，而且可以提高压缩比，从而提高发动机的热效率。

B．甲醇可以与汽油掺烧，如果甲醇的比例低（10%），则无须对汽油机车的原发动机作大量的改动。

C．二甲醚有很高的十六烷值，燃料完全，尾气排放经优化后可满足区IV标准，Nox排放比常规柴油机低。

D．甲醇可以用来生产烯烃和丙烯，替代一部分传统的石油化工，二甲醚是一种清洁的民用燃料。

13．依据原文，下列表述准确的一项是 （ ）

A．煤的现代化利用，可以减少生产煤产品的投资，减低生产成本，杜绝污染物的排放，有利于环保。

B．液体车用燃料之所以短缺，是因为我们汽车工业迅速发展，汽车保有量迅速增长，而石油储备和产量不足。

C．汽车燃用甲醇，可导致金属腐蚀、橡皮元件溶胀等问题，但是经过科研人员的努力，这些问题都已得到解决。

D．与柴油相比，二甲醚黏度小，杨氏模量小，对燃油喷射系统的零件的磨损大，以及喷射时间短。

14．根据原文内容，下列推断正确的一项是 （ ）

A．我国汽车工业发展的速度与汽车保有量的增长速度、液体车用燃料的消费量的增长速度是完全一致的。

B．目前，我国已经设计并成功试运行纯甲醇汽车，这表明我国在此方面的研究和开发比较深入，已领先世界水平。

C．二甲醚在常温下是气态的，如果用二甲醚替代柴油作为机车的燃料，则需要改进现有柴油机车的发动机。

D．醇醚燃料在国外应用得不多，或是刚起步不久，其主要的原因是，有关国家的政府与企业对该研究没有引起足够的重视。

参考答案：

四、11．B/合成油不属于煤基醇醚燃料，不能用作汽车燃料。

12．D/不属于作为汽车的燃料的优点。

13．B/A项，杜绝污染物的排放错误；C项，应当是得到适当的解决；D项，喷射时间短应当为喷射时间不容易控制。

14．C/A项，完全一致不正确；B项，已领先世界水平于文无据；D项，应当是，有关国家车用燃料的短缺问题不很突出。