หากจะมีการใช้ ED95 ในประเทศไทย คุณภาพเชื้อเพลิง ควรระวังเรื่องใด ?

Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus

หากจะมี�การใช้�หากจะมี�การใช้� ED95ED95 ในประเทศไทยในประเทศไทย คุ�ณภาพเช้��อเพลิ�งคุ�ณภาพเช้��อเพลิ�งคุวรระว งเร�!องใดคุวรระว งเร�!องใด??

KMUTT Energy Forum ครั้��งที่� 6“รั้ถโดยสารั้ปรั้ะจำ�าที่างของไที่ย ควรั้ใช้�พลั�งงานที่ดแที่นอย�างไรั้?”

ว�นศุ!กรั้#ที่� 5 เมษายน 2556เวลัา 1 - 030 1200. . น.

ฝ่)ายควบค!มค!ณภาพเช้-�อเพลั.งโครั้งการั้สาธิ.ตการั้ใช้�รั้ถโดยสารั้ขนาดใหญ่�ที่�ใช้�เอที่านอลัเป3นเช้-�อเพลั.ง

รั้ศุ.ดรั้ . ว�รั้ะศุ�กด.4 อ!ดมก.จำเดช้า ผู้6�อ�านวยการั้ศุ6นย#เที่คโนโลัย�โลัหะแลัะว�สด!แห�งช้าต.


ปรั้ะเด7นการั้ศุ8กษาแลัะว.ธิ�การั้ปรั้ะเด7นการั้ศุ8กษาแลัะว.ธิ�การั้ที่ดลัองที่ดลัอง

• ประเด#น– คุ�ณสมีบั ติ�ของเอทานอลิในสว�เดนแติกติ)างจากเอทานอลิท�!ใช้�

เป*นเช้��อเพลิ�งในประเทศไทย จะใช้�แบับัไหน?– สารเติ�มีแติ)งติ�องน+าเข�าติลิอดไหมี? มี�ติ วเท�ยบัเคุ�ยงหร�อไมี)?– ภ,มี�อากาศของไทยท�!ร �อนช้��น จะส)งผลิติ)อการใช้�งาน ED95

หร�อไมี)?• ว�ธี�การทดลิอง

– เปร�ยบัเท�ยบัคุ�ณสมีบั ติ�ของเอทานอลิระหว)างสว�เดนแลิะไทย – ศ/กษาคุวามีเป*นไปได�

ในการน+าเอทานอลิไร�น+�า (anhydrous ethanol 99.5%) ทดแทนเอทานอลิมี�น+�า (hydrous ethanol 95%) มีาผลิ�ติเป*นเช้��อเพลิ�ง ED95

ในการใช้�สารเติ�มีแติ)งช้น�ดอ�!น – ทดสอบัคุ�ณสมีบั ติ�เช้��อเพลิ�ง ED95 ระหว)างการใช้�งาน (shelf-life

testing)


Properties unit < or >Scania

(2010-10-25) test method DOEB 2005 test method% m/m min 92.4 EN 15721% v/v min 99 EC 2870, Appendix 2 Method B% m/m max 2 EN 15721% v/v max 2 EC 2870, Method IIIkg/m3 min 808 EN ISO 12185

max 814Flash point C min 10 EN 3679

% m/m max 0.005 EN 15491mg/L 30 ASTM D1613

Dry residue mg/kg max 65 EN 15691% m/m min 4.5

max 7.4% v/v max 0.3 ASTM E203

Aldehydes calculated as acetic acid % m/m max 0.0025 ISO 1388-4Sulphur content mg/kg max 10 EN 15485, EN 15486

% m/m 0.5 EN 15721% v/v max 0.5 EC 2870, Method III

Solvent washed gum mg/100 mL max 5 ASTM D381mg/L max 20 ASTM D512mg/kg max 1 EN 15484 or EN 15492

Copper mg/kg max 0.1 EN 15488 0.07 ASTM D1688min 6.5 ASTM D6423max 9

Electrical conductivity S/cm max 5 DIN 51627-4 or prEN 15938 5 ASTM D1125

Appearancebright and clear, no

visible impuritiesclear, not cloud, no

spearation and no colloidPhosphorus mg/L max 0.2 EN 15487Sulphates mg/kg max 4 EN 15492Total contamination mg/kg max 24 EN 12662

Total alcohol

Other alcohol than ethanol

Density at 15 C

Acidity (calculated as acetic acid)

methanol

Inorganic chloride

pHe

EN 15489, EN-ISO 12937, EN 15692Water content

Scania vs. DOEB specification Scania vs. DOEB specification for for ethanol fuel baseethanol fuel baseAdditional requirement Different values


4

สารั้เต.มแต�งที่�ม�การั้ใช้�แลัะที่ดสอบสารั้เต.มแต�งที่�ม�การั้ใช้�แลัะที่ดสอบในอด�ตถ8งป9จำจำ!บ�น ในอด�ตถ8งป9จำจำ!บ�น

• ช้น�ดของสารเติ�มีแติ)ง– Glycerol ethoxylate [1]– Polyethylene glycol [2-3]– Diethyl ether [4]– Isopropyl nitrate [2]– Bio-diesel (Methyl ester) [5]

• การเปร�ยบัเท�ยบัประส�ทธี�ภาพของสารเติ�มีแติ)ง– คุ�ณสมีบั ติ�ท�!ใช้� benchmark– ผลิของการใช้�เอทานอลิ 99.5% vs. 95% – ผลิของ shelf-life/storage [1] SEKAB BioFuels & Chamicals AB, “Safety Data Sheet – Addtive ED95”

[2] Simonsen, H., Chomiak, J., 1995, “Testing and Evaluation of Ignition Improvers for Ethanol use in a DI Diesel Engine”[3] Haupt, D. 2004, “Investigating the Potential to Obtain Low Emissions from a Diesel Engine Running on Ethanol”[4] Brent B., 1997, “Diethyl Ether (DEE) as a Renewable Diesel Fuel[5] Nord, K., Haupt, D., 2008, “Statistical Evaluation of Rapeseed Methyl Ester as Ignition Improver in a Diesel Engine”


กรั้ณ�ที่ดสอบ แลัะมาตรั้ฐานการั้ว�ดกรั้ณ�ที่ดสอบ แลัะมาตรั้ฐานการั้ว�ด• ติ วแปร

– 3 ช้น�ดสารเติ�มีแติ)ง Commercial Sekab (S), Glycerol Ethoxylate (GE) Fatty Acid Methyl Ester (FAME)

– เฉพาะสารเติ�มีแติ)งเท�ยบัเคุ�ยง (GE & FAME) ปร บัเปลิ�!ยน 3 ส ดส)วน Glycerol Ethoxylate (GE): 5, 10 แลิะ 15% Fatty Acid Methyl Ester (FAME): 15, 20 แลิะ 25%

– ส+าหร บัสารเติ�มีแติ)งเช้�งพาณ�ช้ย2 (S) ใช้�ส ดส)วนติามีท�!แนะน+า ทดลิองใช้�เอทานอลิไร�น+�า (anhydrous ethanol) มีาผสมี เก#บัติ วอย)างจากสถาน�จ)าย (Fuel station: F) เก#บัติ วอย)างจากในห�องปฏิ�บั ติ�การ (Laboratory: L)

• ติ�ดติามีว ดคุ�ณสมีบั ติ� 4 ติ ว– คุ)าคุวามีหนาแน)น : มี�ผลิติ)อการกระจายติ วของเช้��อเพลิ�งท�!ฉ�ดในกระบัอกส,บั– คุ)าน+�า : เพ�!อด,ผลิของคุวามีช้��นในบัรรยากาศ หากเช้��อเพลิ�งมี�คุ)าน+�าเพ�!มีข/�น อาจจะ

ท+าให�เส�!อมีสภาพได� – คุ)าคุวามีเป*นกรด : เพ�!อป5องก นป6ญหาการก ดกร)อนในว สด�ท�!ส มีผ สเช้��อเพลิ�งได�– คุ)าการน+าไฟฟ5า : เป*นการว ดสารประกอบัน�นทร�ย2 (ท �ง cation & anion) ท�!เก�ด

จากการเส�!อมีสภาพของเช้��อเพลิ�ง ซึ่/!งสารเหลิ)าน��บัางติ วมี�คุ�ณสมีบั ติ�ก ดกร)อน

E95/S/5/L


กรั้ณ�ที่ดสอบ แลัะมาตรั้ฐานการั้ว�ดกรั้ณ�ที่ดสอบ แลัะมาตรั้ฐานการั้ว�ดNo Name Composition Ratio (by vol.) Place

1 E95/S/5/L E95% + Sekab 90:10 Lab

2 E95/S/5/F E95% + Sekab 90:10

Field

(เก#บัจากสถาน�จ)าย)

3 E99.5/S/5/L E99.5% + Sekab 90:10 Lab

4 E95/G/5/L E95% + GE 95 : 5 Lab

5 E95/G/10/L E95% + GE 90 :10 Lab

6 E95/G/15/L E95% + GE 85 : 15 Lab

7 E95/ME/15/L E95% + FAME 85 : 15 Lab

8 E95/ME/20/L E95% + FAME 80 : 20 Lab

9 E95/ME/25/L E95% + FAME 75 : 25 Lab

Properties Unit Standard

Density g/ccASTM D4052 (digital density meter)

water content % w/w ASTM E203

Acidity (calculated as acetic acid) % w/w ASTM D1613

conductivity uS/cm ASTM D1125

conductivity

wateracidity

density


Week 10

Week 0Ethanol & additives


Fuel monitoring (Conductivity)

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 2 4 6 8 10 12

wks

Co

nd

uc

tiv

ity

[u

S/c

m]

E95/S/5/L

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

ผู้ลัการั้ว�ด ผู้ลัการั้ว�ด ((0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 10 ส�ปดาห#ส�ปดาห#))Density Water content

Acidity Conductivity

S: SEKABGE: Glycerol Ethoxylate

ME: BDFFuel monitoring (Density)

0.80

0.81

0.82

0.83

0.84

0.85

0.86

0.87

0.88

0.89

0.90

0 2 4 6 8 10 12wks

De

ns

ity

[g

/cc

]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

diesel

Fuel monitoring (Water Content)

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 2 4 6 8 10 12wks

Wa

ter

Co

nte

nt

[%w

/w]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

Fuel monitoring (Acidiity)

0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.010

0 2 4 6 8 10 12

wks

Ac

idit

y [

%w

/w]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

dieseletOH

etOHetOH

etOH 99.5%

etOH 99.5%


ผู้ลัการั้ว�ด ผู้ลัการั้ว�ด ((0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 10 ส�ปดาห#ส�ปดาห#))Density Water content


ME: BDFFuel monitoring (Density)

0.80

0.81

0.82

0.83

0.84

0.85

0.86

0.87

0.88

0.89

0.90

0 2 4 6 8 10 12wks

De

ns

ity

[g

/cc

]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

diesel

Fuel monitoring (Water Content)

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 2 4 6 8 10 12wks

Wa

ter

Co

nte

nt

[%w

/w]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

dieseletOH

etOH 99.5%

• คุ)าคุวามีหนาแน)น (density) แลิะคุ)าน+�า (water content) อย,)ในเกณฑ์#ที่�ยอมรั้�บได�ติลิอด 10 ส ปดาห2 ยกเว�นติ วอย)างท�!ใช้�เอทานอลิไร�น+�า (99.5% anhydrous ethanol) ท�!มี�คุ)าน+�าติ+!ามีาก

• เอทานอลิท �งท�!มี�น+�า (95% hydrous ethanol) แลิะไมี)มี�น+�า (99.5% anhydrous ethanol) ไมี)มี�ป6ญหาเร�!องการด,ดซึ่ บัคุวามีช้��นในอากาศ


Fuel monitoring (Conductivity)

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 2 4 6 8 10 12

wks

Co

nd

uc

tiv

ity

[u

S/c

m]

E95/S/5/L

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

ผู้ลัการั้ว�ด ผู้ลัการั้ว�ด ((0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 10 ส�ปดาห#ส�ปดาห#))

Acidity Conductivity


ME: BDF

Fuel monitoring (Acidiity)

0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.010

0 2 4 6 8 10 12

wks

Ac

idit

y [

%w

/w]

E95/S/5/L

E95/S/5/F

E99.5/S/5/L

E95/G/5/L

E95/G/10/L

E95/G/15/L

E95/ME/15/L

E95/ME/20/L

E95/ME/25/L

etOH b4 blend

etOHetOH

etOH 99.5%

• คุ)าคุวามีเป*นกรด (acidity) อย,)ในเกณฑ์#ที่�ยอมรั้�บได� ยกเว�น ติ วอย)างท�!ใช้�เอทานอลิไร�น+�า (99.5% anhydrous ethanol) ท�!มี�คุ)าเก�นเกณฑ์2มีาเลิ#กน�อย

• คุ)าการน+าไฟฟ5า (electrical conductivity) – ของติ วอย)างท�!ใช้�สารเติ�มีแติ)งเท�ยบัเคุ�ยง (GE

& ME) มี�คุ)าติ+!า อย,)ในเกณฑ์#ที่�ยอมรั้�บได�– ของติ วอย)างท�!ใช้�สารเติ�มีแติ)ง Sekab มี�คุ)า

ส,งข/�นหลิ งจากส ปดาห2ท�! 6 ท �ง E95 & E99.5 อาจเป*นเพราะการเส�!อมีสภาพของสารเติ�มีแติ)งท�!ก)อให�เก�ดสารประกอบัอน�นทร�ย2

Both E95 & E99.5


ข�อสรั้!ปฝ่)ายควบค!มค!ณภาพเช้-�อข�อสรั้!ปฝ่)ายควบค!มค!ณภาพเช้-�อเพลั.ง เพลั.ง (1)(1)

• คุ�ณภาพเช้��อเพลิ�ง ED95 ระหว)างการใช้�งาน (shelf-life testing) – คุ)าคุวามีหนาแน)น (density) แลิะ คุ)าน+�า (water content) อย,)ในเกณฑ์#ที่�

ยอมรั้�บได�ในระยะเวลิาการเก#บั 10 ส ปดาห2– คุ)าคุวามีเป*นกรด (acidity) อย,)ในเกณฑ์#ที่�ยอมรั้�บได� ยกเว�นติ วอย)างท�!ใช้�เอทา

นอลิไร�น+�า (99.5% anhydrous ethanol ) ท�!มี�คุ)าเก�นเกณฑ์2มีาเลิ#กน�อย– คุ)าการน+าไฟฟ5า (electrical conductivity) ของติ วอย)างท�!ใช้�สารเติ�มีแติ)ง

Sekab มี�คุ)าส,งข/�นหลิ งจากส ปดาห2ท�! 6 ท �ง E95 & E99.5 อาจเป*นเพราะการเส�!อมีสภาพของสารเติ�มีแติ)งท�!ก)อให�เก�ดสารประกอบั อน�นทร�ย2

• ศ/กษาคุวามีเป*นไปได�ในการใช้�– สารเติ�มีแติ)งเท�ยบัเคุ�ยงเพ�!อผลิ�ติเช้��อเพลิ�ง ED95

สารเติ�มีแติ)ง GE แลิะ ME มี�คุวามีเป*นไปได�ในการน+ามีาใช้� แติ)ติ�องพ�จารณาป6จจ ยอ�!นคุวบัคุ,)ก นไป– เอทานอลิไร�น+�า (99.5%) ทดแทนเอทานอลิมี�น+�า (95%) ในการผลิ�ติเช้��อเพลิ�ง

ED95 สามีารถท+าได�แติ) อาจท+าให�คุ)าคุวามีเป*นกรด (acidity) ส,งกว)าเกณฑ์2เลิ#กน�อย อาจท+าให�คุ)าการน+าไฟฟ5า (conductivity) ส,งข/�นหลิ งจากส ปดาห2ท�! 6


ข�อสรั้!ปฝ่)ายควบค!มค!ณภาพเช้-�อข�อสรั้!ปฝ่)ายควบค!มค!ณภาพเช้-�อเพลั.ง เพลั.ง (2)(2)

• อย)างไรก#ติามีเกณฑ์2ท�!ใช้�เปร�ยบัเท�ยบัเป*น specs เอทานอลิก)อนผสมีสารเติ�มีแติ)ง ท�!ทาง Scania แนะน+า (ย งไมี)มี� spec ของ finished fuel ED95)

• จากการใช้�รถ ED95 มีากว)า 20 ป;ในสว�เดน ทางบัร�ษ ท Scania ไมี)แนะน+าให�ใช้�เอทานอลิไร�น+�า (anhydrous ethanol) เพราะ– เอทานอลิ 99.5% ส)งผลิให�เก�ดฟองอากาศในป6< มีเช้��อเพลิ�ง– เอทานอลิ 99.5% ส)งผลิให�เก�ด coatings and deposits ในระบับัเช้��อเพลิ�ง– เอทานอลิ 99.5% ส)งผลิให�อ�ณหภ,มี�การเผาไหมี�ส,งข/�น ซึ่/!งท+าให�เก�ด NOx มีากข/�น

• หากมี�การใช้� ED95 ในประเทศ คุวรคุ+าน/งถ/ง– การเส�!อมีสภาพของสารเติ�มีแติ)ง Sekab ติ)อสภาพภ,มี�อากาศในประเทศ ท�!อาจท+าให�

เก�ดสารประกอบัอน�นทร�ย2 ซึ่/!งท+าให�คุ)าการน+าไฟฟ5า (conductivity) ส,งข/�นหลิ งจากส ปดาห2ท�! 6

– การก+าหนดมีาติรฐาน ethanol base แลิะ/หร�อ finished fuel ED95 ท�!สอดคุลิ�องก บัสภาวะการใช้�งานในประเทศ

– กรอบัระยะเวลิาในการเก#บัเช้��อเพลิ�งท�!เหมีาะสมี เพ�!อป5องก นการเส�!อมีสภาพ


จำบการั้น�าเสนอจำบการั้น�าเสนอ

Documents

หากจะมีการใช้ ED95 ในประเทศไทย คุณภาพเชื้อเพลิง ควรระวังเรื่องใด ?