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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:范牧民
研究生(外文):Fan, Mu-Min
論文名稱:以生質酒精替代汽油含氧添加劑之生命週期與健康風險評估
論文名稱(外文):Life cycle and Health Risk Assessment of Substituting for Oxygenator by Ethanol
指導教授:李育明李育明引用關係
指導教授(外文):Lee, Yuh-Ming
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北大學
系所名稱:自然資源與環境管理研究所
學門:環境保護學門
學類:環境資源學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:汽油含氧添加劑甲基第三丁基醚生質酒精生命週期評估健康風險評估
外文關鍵詞:Oxygenated FuelMTBEBio-ethanolLife Cycle AssessmentHealth Risk Assessment
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甲基第三丁基醚(Methyl tert-butyl ether:MTBE)是目前廣泛使用的汽油含氧添加劑,添加MTBE於汽油中可替代四乙基鉛,增加汽油辛烷值以改善燃燒與減少震爆現象。台灣使用的無鉛汽油中即含有高比例的MTBE,隨著有鉛汽油之停用與油品含氧量的提高,MTBE之使用量勢必會再增加,其衍生之環境污染問題以及對人體健康影響必須加以重視。
隨著全球石油資源日漸缺乏,京都議定書的通過,各國均致力於發展再生能源,大家開始關注能源的「永續性」,生質燃料具有發展潛力大、可再生性與乾淨等特性,被視為可以有效解決能源及環境問題的新能源。然而,以目前技術而言,生質能源作為替代能源政策仍然需要面對供應量不穩定、成本過高、能源淨產出為負等疑慮。有鑑於此,本研究以台灣自產甘蔗提煉燃料酒精,作為「生質含氧添加劑」替代現行使用之含氧添加劑「甲基第三丁基醚(MTBE)」,對其進行生命週期評估與健康風險評估,以做為國內未來發展生質含氧替代劑之參考。
研究顯示,根據生命週期評估結果,生產MTBE在能資源投入皆比燃料酒精佔優勢,唯需考慮MTBE屬不可再生資源,而燃料酒精不但是可再生資源,且對溫室氣體減量具有正面助益。再者,本研究健康風險評估顯示,MTBE對我國特定地區(煉油廠附近居民)與特定族群(加油站員工)之致癌風險,均高於一般人可接受風險(1×10-6)。隨著美國2014年禁用MTBE,我國應加以立法限制或訂定限用管制期程,並使用生質含氧添加劑-燃料酒精進行替代添加。然而自產甘蔗提煉燃料酒精以替代MTBE之使用,仍須面對高成本、供應量不足、民眾接受度、法規制定等挑戰。此外,受限於國內耕地不足或者是耕地復耕可能性不高之因素,未來如何達到我國酒精供應目標仍有待研究。
Methyl tert-butyl ether (MTBE) has been added into fuel extensively as an oxygenate. It is the most widely used oxygenate additive in gasoline. As the increasing and widespread use of MTBE and suspected health effects in Taiwan, it is important to understand the impacts of MTBE to environment and human health.
As the global energy reserves become less and less, the adoption of Kyoto Protocol ,the problem of “energy crisis” is becoming more serious. A lot of countries pay much attention to seek clean and renewable energy at present. And biofuel has characteristics of great potential, renewable and cleaning etc., considered as a new energy that can solve the energy and environmental problem effectively. As for technology at present, however, using “bio-oxygenate (ethanol)” to displaced MTBE” still needs to face some doubts about supply unstable, costly, energy net output negative etc. This study will use Life Cycle and Health Risk Assessment, assess fuel ethanol production from sugarcane in Taiwan and this two oxygenator’s health risk .
After summarizing the information of Life Cycle and Health Risk Assessment, also the cost of MTBE is lower than ethanol, it shows that under manifold paths of exposure, the threshold value of cancer is without the acceptable range (10-6). The inhabitant will have high health hazard for the exposure of MTBE. The USA plans to ban MTBE nationally in 2014, other countries will also consider to ban MTBE promptly or plan the schedules for banning MTBE. It suggests that our country should also prepare the necessary steps for banning MTBE. The topics of MTBE should be also included when the new energy policy of our country is discussed, no matter whether MTBE will be banned or not. Although bioenergy has lots of environmental benefits, using fuel ethanol made from sugarcane to substitute MTBE in Taiwan still needs to face some problems. Moreover, it is uncertain to increase the agricultural employment opportunity and the land of Taiwan is not enough to plant cane. How to achieve the goal of ethanol is still need to study.
目錄
第一章 緒論 1
第一節 研究動機與目的 1
第二節 研究流程與架構 3

第二章 文獻回顧 5
第一節 汽油含氧添加劑 5
第二節 生質含氧添加劑-燃料酒精 12
第三節 生命週期評估 20
第四節 健康風險評估 27

第三章 MTBE與生質含氧添加劑使用概況 30
第一節 國際MTBE與生質含氧添加劑使用概況 30
第二節 國內MTBE與生質含氧添加劑使用概況 39


第四章 評估結果與討論 45
第一節 範疇界定 45
第二節 盤查分析 53
第三節 含氧添加劑健康風險評估 65
第四節 綜合討論 76

第五章 結論與建議 90
第一節 結論 90
第二節 建議 93
參考文獻 95
附錄 103


圖目錄

圖1-1 研究架構與流程 4
圖2-1 廣泛生質能使用型式 13
圖2-2 LCA之投入與產出 20
圖2-3 LCA「原則架構」與「要求指引」關係示意圖 21
圖2-4 LCA範疇界定示意圖 22
圖2-5 LCA評估架構 23
圖2-6 生命週期衝擊評估階段要項 26
圖2-7 健康風險評估流程圖 29
圖3-1 美國汽油分類 32
圖3-2 異丁烯與甲醇反應生成MTBE 41
圖4-1 MTBE之生產流程與系統範圍 48
圖4-2 甘蔗生質能之生產流程與系統範圍 51
圖4-3 公秉MTBE盤查分析結果 58
圖4-4 公秉酒精之盤查分析結果 62
圖4-5 健康風險評估流程圖 64


表目錄

表2-1 馬達法與研究法檢測條件 7
表2-2 各類汽油含氧添加劑 11
表2-3 汽油添加酒精比重對車輛設備影響之可能性評估 14
表2-4 燃料酒精之優缺點 14
表2-5 燃料酒精產業之SWOT 分析 19
表3-1 美國各州MTBE管制期程 33
表3-2 歐盟各國油槽儲存設施管理規定 35
表3-3 國內歷年MTBE 需求情形及汽油需求量 39
表3-4 臺灣歷年甘蔗種植面積與收穫量 44
表4-1 甲醇價格 54
表4-2 MTBE之盤查分析結果-公秉MTBE 57
表4-3 甘蔗生質能之盤查分析結果-公秉酒精 61
表4-4 生產含氧添加劑之投入產出 63
表4-5 酒精之毒性資料 65
表4-6 MTBE致癌潛勢(食入)與風險基準濃度(自來水、空氣) 66
表4-7 MTBE 食入暴露致癌性風險評估參數應用 69
表4-8 MTBE吸入性致癌性風險評估參數應用 70
表4-9 加油站員工吸入性致癌性風險評估參數應用 72
表4-10 特定地區、特定族群之致癌風險 73
表4-11 美國各州MTBE之清除管制標準 74
表4-12 含氧添加劑盤查分析比較 76
表4-13 台灣MTBE進口價格 77
表4-14 國內油價上漲對主要產業之影響 78
表4-15 台灣地區車用汽油供需結構(台灣中油) 79
表4-16 台各級汽油MTBE添加總量 79
表4-17 台灣E3酒精汽油計畫 81
表4-18 酒精替代MTBE之E3酒精汽油含氧量 83
表4-19 情境估算 85
表4-20 各國汽油中MTBE添加標準 88
參考文獻

中文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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