煤用作柴油发动机燃料

因为世界的煤炭储量比石油储量大得多，考虑用煤来代 替石油产品的可能性是合逻辑的。恢复煤炭在工业上应用的 倾向和它对石油基柴油燃料的影响已受到注视，而煤炭对柴 油机燃料的需要量能起到更直接的影响。从煤炭产生液体柴油燃料已被证实是合适的工艺，煤粉用于柴油机也已经在探 讨，并值得进一步研究。 

2.4.1 煤基液体燃料 煤炭的炭化法产生的液体副产品(杂酚油和煤焦油), 如前面提及的[17是最早的柴油燃料之一，但由于它的低十 六烷值和缓慢燃烧的特性使它不适用于高速柴油机[8]。 这些单一的液化煤再通过加氢(Bergius 和 Fischer- Tropsch 过程),就能产生出优质燃料，这些方法在第二次 世界大战时作出过重大贡献。其后，这项工作在南非由南非 合成石油公司(SASOL) 继续进行，并产出优良的柴油燃料。 十年来又看到，人们所关心的液化煤燃料或合成原油的 产量增长迅猛，它们能被目前的石油精炼厂用作原料〔72。 在研究中的多种方法可能生产出各式各样经济性接近石油的 燃料，见表2-1。 遗憾的是所有的方法都有一个共同的因素，那就是它们 的转换效率(1。)‘较低，另外还需要增加大量投资。虽然有 些列出的数值约为70%,但必须注意，为了用于高速柴油 机，柴油生产通常需要增加工序以提高其点火质量达到令人 满意的水平。这样，涉及到通常所谓的“加氢”,但氢的生 产要求花费可观的能量。因此降低了n。值。后面这个因素， 在一些刊物中总是含糊不清[8]。低的n。值扩大了用煤作为 液体燃料与现代石油燃料的性质接近的希望，并使之能用于 现有各种型号的发动机。 正如德士古(Texaco) 首先指出的，即使就石油燃料而 言，转换总效率的显著改进，可以靠放弃现代公路运输模式 。

(燃料与发动机二者)和着手同时发展宽馏燃料及对燃料宽限的发动机来获得[9]。同样的推论指出，若使用从煤中提 取的液体燃料，将会有更大的效益〔3〕。

2.4.2 煤基公路运输燃料的代用方法 一开始，先探讨适用于石油基公路运输的现时值o 典型的汽油η。值，在美国为83%～84%,在欧洲为 90%[s] 。 相对应的柴油η。值则分别为93%及97%。在美国 采用较低的n。值的原因是因为在美国广泛使用需要高能耗 的“裂化法”。此情况上面已提及过。 为了满足这项讨论，假设在公路上使用的汽油发动机的 平均效率为ηe=15%, 柴油发动机1。=20%(精确地修正 这些数字需要花费大量时间，但以上假设的数字已能满足现 在的目的)。 如在美国那样，

取 nw=100%, 则 汽 油 车T=12%, 柴油车ηo=18%。

现在就从煤中提取汽油和柴油来说，η≈40%,所以其 相应的η值分别为6%和8%。在矿物资源不能满足能耗增 长的情况下，这两个数字是不能接受的。 不过，根据德士古开创的燃烧系统，可考虑代用方法， 德士古控制燃烧系统开始于20世纪40年代，经证明，德士古 火花点火柴油机可以燃用很宽范围的蒸馏燃料，它实际上对 十六烷值和辛烷值没有什么要求，也没有汽油机那样对挥发 性的限制。换句话说，它可以燃用几乎所有的原油馏分而无 需对这些馏分作进一步的加工〔9〕。 

假若德士古的理论扩大到煤基燃料，则下列的数字是合理的：

e=70%, 因为简单蒸馏燃料是令人满意的，它没有辛 烷、十六烷或挥发性的限度。

ne=20%, 因为火花点火式柴油发动机实际上仍是柴油机。

在这种情况下，no=14%, 它比以往从煤中提取的汽油 和柴油推算出的数字好得多。

支持发展公路运输的燃汽轮机和斯特林(Stirling) 发动 机也是同样的道理。因为它们是连续燃烧的机器，具备固有 的燃料适应性，所以它们的情况将更有优势。 

对于限制这些代用方法发展的一些主要技术经济问题， 不属本章讨论的范围，很可能这些代用方法最终会渗入到公 路运输的某些特殊用途中。据估计，公路运输领城的绝大部 分仍将由活塞式内燃机占领。上述简单的分析初步表明：如 果让燃料和发动机的最佳方案结合在一起，则有潜在节约的 可能性。可惜近年来很少见到这种观点，虽然在美国德上古 发动机的极限范围试验现在还正在进行中。

这种方法不但能节约能量，而且还可减少建立新的“煤 炭精炼厂”所需的资金。如果一种更简单的燃料可以满足要 求，则生产工厂可以相应简化。另外，在指定的公路运输量 下，如需要的燃料量较少，则可以减少煤的加工量以使工厂 规模更小一些。 

于是，这就形成了一个对煤基燃料政策再评价的有力依据。