1、清洁汽车燃料LPG 的应用可能性及投资回收分析进入 21 世纪，环境与发展问题受到国际社会的普遍关注，石油资源的日益短缺以及燃烧油品对环境造成的污染已成为许多国家调整能源政策的出发点，不少国家将液化石油气作为未来汽车的代用燃料。以清洁汽车燃料棗 LPG 为背景，系统分析了其应用可能性，并对其进行了建设加气站和汽车改造的投资回收分析。建议加大 LPG 开发力度，加快 LPG 应用推广进程。 关键词：液化石油气 技术经济 清洁燃料 汽车尾气液化石油气（Liquefied Petroleum Gas ，简称 LPG）是以三个或四个碳原子的烃类（如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯）为主的混合物，常温常压下是无毒
2、、无色、无味的气体，具有辛烷值高、抗爆性能好、热值高、储运压力低等优点，是一种性能优良的汽车代用燃料。1 LPG 应用可能性分析表 1 列出了 LPG 与天然气、汽油的一些物理性质的比较情况。表 1 LPG 与天然气、汽油的物理性质比较性 质液化石油气天然气（甲烷）汽油（90#）丙烷丁烷H/C 原子比2.672.50422.30沸点/-42.1-0.5-161.53090热值/MJkg-145.7746.3950.0543.90辛烷值111.59513092着火温度（常压下）/466430537390420火焰传播速度/cms-1383733.83947火焰温度/197019751918219
3、7由表 1 可以看出，与汽油和压缩天然气（CNG）相比，使用 LPG 作为汽车燃料有许多优点：（1）大幅度减少废气的排放，有利于环境保护。LPG 和 CNG 是比汽油更“清洁”的燃料，但天然气中未燃烧的甲烷等成分对大气温室效应影响较大，需在内燃机缸内烧掉或选用新的催化剂加以处理。而 LPG 的蒸发温度低，雾化性能好，更易于与空气混合，且 LPG 的燃烧速度比汽油快 8%21%，即 LPG 能在与汽油相同的燃烧时间内燃烧得更充分，因此 LPG 汽车排气中的 CO、HC、NOx 等有害成分大为减少，没有黑烟和积炭。（2）大幅度降低汽车的燃料费用。LPG 的热值比汽油高约 4%5%，且从理论空燃比看
4、，一定量的空气匹配的 LPG 比汽油燃料消耗少约 6%1，所以燃用 LPG 的燃料费用比燃用汽油要节省，对不同车型燃料费节省不等，一般汽车燃用 LPG 比燃用汽油可节省燃料费用 5.0 元/100 km（如表 2 所示） 。天然气的热值略高于汽油，但理论混合气的热值要比汽油低，随着甲烷含量的增加，天然气的热值有所降低，因此，采用 LPG 作为车用燃料，可提高发动机的经济性。另外，天然气的着火温度为 537 ，火焰传播速度慢，需要较高的点火能量，汽油的着火温度为 390420 ，火焰传播速度快且诱导期较短，抗爆性较差，而 LPG 介于两者之间，只要适当调整点火提前角，即可获得较好的动力性和经济性
5、2。表 2 LPG 车与汽油车的燃料经济性比较燃料2001 年 10 月市场零售价燃料消耗/L燃料消耗费用/元节省燃料费/元元t1元L1汽油3866.92.719.22525.00-LPG3272.71.8011.09919.985.02注：燃料消耗及费用都是以 100 km 计。（3）延长汽车使用寿命。汽车使用汽油作为燃料稀释了运动部件的润滑油，运动部件润滑情况变差，加快了零部件的磨损。LPG 主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物，沸点低，挥发性好，在燃烧过程中不产生焦油、无积炭，且呈气态，润滑油不会被稀释，更换时间为汽油车的 3 倍左右，且 LPG汽车发动机运转平稳，噪音小，因而发动机
6、耐用，使用寿命为汽油车的3 倍1。（4）改善汽车性能，提高发动机的热效率。LPG 辛烷值高达 100110，比优质汽油高 816%，故抗爆性能好，LPG 进入空气混合器之前为气态，与空气混合均匀，燃烧充分，由于 LPG的辛烷值高，所以可适当提高发动机的压缩比，这对提高发动机的效率有明显作用；而且 LPG 汽车发动机运转平稳、低速性能比汽油车好，尤其适用于车辆拥挤、人口密集的大城市使用。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的研究法辛烷值为 130，具有高的抗震性能，两者均优于汽油的抗爆性，可用于高压缩比的发动机，有利于提高发动机的效率3。（5）低温启动性好。实验证明，在环境温度30 时，LPG 汽车无须
7、采取特别措施仍可顺利启动。（6）安全性能可靠。由汽油车改装成的 LPG 汽车的钢瓶上设有安全阀，其开启压力为2.55 MPa，压力过大时它自动开启放散。钢瓶上还设有限流阀和紧急切断阀，当输液管发生断裂漏气时，限流阀短时间内自动切断漏气。发动机停止工作或发生意外时，紧急切断阀立即关闭以切断液化气。蒸发器是全密封组件，当汽车熄火、停车时，调压阀自动关闭燃料的供给。车用 LPG 系统设有安全保护装置，不易泄露，LPG 的比重是 0.54，即使稍有泄露，在极短的时间内空气含量很难达到 1.7%9.7%的爆炸极限，而且自燃温度为 458481 ，比汽油的 220260 高，火焰传播速度较低且诱导期较长，
8、即使因意外事故碰撞亦不会爆炸燃烧。（7）缓解我国汽车燃料短缺的供需矛盾。我国经济正处于高速发展阶段，交通运输事业迅猛发展，汽车数量以 100 万辆/年的速度递增，对汽油资源需求量大幅度增加，以石化生产过程中副产品 LPG 作为汽车动力燃料调整了动力燃料能源结构，既缓解了汽油供应紧张的问题又满足交通事业迅猛发展的需要。（8）易于压缩，携带方便。压缩天然气制造成本相对较高，其储存容器的绝热性（甲烷易蒸发，沸点162 ）是制约其发展的主要原因之一。而 LPG 可以液态携带，较为方便4。LPG 尽管在资源上不如天然气丰富，安全性也稍逊于天然气，但由于它易于携带，与传统的液体燃料汽车更相通，而且将来随着
9、燃油税的出台，零售汽油的“含税价”会比现在高出很多，因而在兼顾动力性和经济性的前提下，LPG 汽车将得到率先发展。2 建设加气站及汽车改造投资回收估算投资回收期是指以项目的净收益偿还总投资所需的时间，一般以年为单位，开始年数从投资年算起。投资回收期是反映项目财务上偿还总投资的能力和资金周转速度的综合性指标。一般情况下，这一指标愈短愈好。当项目投资回收期 Pt 不大于部门或行业的基准投资回收期 Pc，就认为是可以接受的。表 3 和表 4 示出了几种建设加气站及改装汽车投资回收期的估算方案比较。表 3 建设加气站投资估算项目方案 1方案 2方案 3方案 4方案 5方案 6方案 7方案 8总投资/万
10、元160160160160310310310310总成本/万元536536536536436436436436LPG 购销价格差/元t13004005006005006009001000总销售额/万元a1565.75584602.25620.5529.25547.5602.25520.5税后利润/万元a117.6528.539.2550.139.3550.182.5593.4投资回收期/年9.35.94.33.48.16.44.03.6注： 总投资=固定资产投资+流动资金；总成本=工资支出+管理费用+原料费用；LPG 购销价格差=LPG 销售价格-LPG 购进价格；总销售额=LPG 销售价格销量；税后利润=销售收入-营业税-所得税；投资回收期=总投资/税后利润。 方案 14 代表小型加气站在不同 LPG 购销价格的情况，方案 58 代表大型加气站在不同 LPG 购销价格差的情况。表 4 改装汽车投资回收期估算项 目情况 1情况 2
