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.
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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)
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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”
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
Week 10
Week 0Ethanol & additives
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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%
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
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
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
S: SEKABGE: Glycerol Ethoxylate
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
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
Demonstration of Thailand’s First Ethanol Bus
จำบการั้น�าเสนอจำบการั้น�าเสนอ