二甲醚用作城镇燃气的技术及其经济性
二甲醚性质及用途
二甲醚又称甲醚，简称DME，在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。
相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
作为一种新兴的基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。
如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。
由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。
代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。
作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。
也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。
它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
新燃料——二甲醚（DME
新燃料——二甲醚（DME新燃料——二甲醚(DME摘要作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚倍受注目，文章介绍了二甲醚的性质、制法及其用途。
作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。
DME是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。
与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。
1 二甲醚1．1概况DME的化学式是CH30CH3，是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于加压时容易液化，可以用作喷雾剂、致冷剂及特殊燃料。
现在DME是由甲醇在催化剂存在下脱水合成；也可以将甲醇合成时产生的气体分离精制制造。
目前全世界二甲醚的产量不超过10×104t/y。
1．2 DME的物理性质与特性表1列出了DME及其它燃料的性质。
表1DME与其它燃料的性质比较表项目二甲醚丙烷丁烷甲醇轻油(2号)化学式CH30CH3C3H8 C4H10CH30H-分子量46.0744.0658.0832.04-沸点℃-24.9-42.1 -0.564.5190-350液比重(沸点)0.750.580.60--(20℃)0.670.490.570.790.8-0.88蒸发潜热kJ/kg467126386--蒸汽压MPa,20℃0.5100.8330.207--爆炸极限％3.4-272.2-9.51.9-8.56.2-36-十六烷值155--545>低位发热量MJ/kg 28.946.5 45.821.142.5注1 十六烷值，表示柴油着火性的指数，该值高表示着火性好。
DME与LPG一样是无色物质，常温常压下是气体。
沸点约-25℃，比C3H8高、比C4H10低。
常压下冷到-25℃或在常温下加压到0.5-0.6MPa，容易液化。
在沸点时液体比重比C3H8、C4H10大。
从表1可以知道其特性：1)液态时的低发热量比C3H8、C4H10低，比CH30H高；2)十六烷值与轻油近似，具有作柴油引擎燃料的优良特性；3)爆炸极限比C3H8、C4H10范围宽，但窄于CH30H。
二甲醚dme分子式
二甲醚dme分子式二甲醚（DME）是一种有机化合物，其分子式为C2H6O。
它是一种无色、可燃的液体，具有类似于乙醚的气味。
二甲醚具有许多重要的应用领域，包括能源、化工和医药等方面。
本文将从这几个方面对二甲醚进行介绍。
一、能源领域1. 作为替代燃料：由于二甲醚可作为清洁燃料使用，被广泛应用于替代传统燃油。
它可以用作汽车和发电机的燃料，能够减少空气中有害物质的排放，对环境更加友好。
2. 作为液化石油气（LPG）的替代品：二甲醚的燃烧性能优良，可以被用作取代液化石油气（LPG）。
与LPG相比，二甲醚的燃烧效率更高，热值更高，使用更加安全。
3. 作为氢气的储存材料：二甲醚在一定条件下可以将氢气吸附并储存，因此被研究用作氢能源的储存材料。
这种方法可以解决氢气储存和运输的难题，促进氢能源的应用。
二、化工领域1. 作为溶剂：由于二甲醚的溶解性和挥发性较好，它被广泛应用于化学反应中的溶剂。
在有机合成和催化反应中，二甲醚可以起到溶解、稀释和催化剂传递的作用，提高反应效率和产率。
2. 作为提取剂：二甲醚也可用作有机物的提取剂。
它可以与某些有机物形成可溶性的络合物，从而实现对有机物的提取和分离。
3. 作为反应中间体：二甲醚可以在一些化学反应中作为反应中间体使用。
例如，它可以与某些酸或碱反应，生成相应的酯类化合物。
三、医药领域1. 麻醉剂：二甲醚具有较强的麻醉作用，曾经被广泛用于手术麻醉。
然而，由于其易燃和爆炸性质，目前已被更安全的麻醉剂所替代。
2. 药物载体：二甲醚可以作为药物的载体，用于输送药物到特定的部位。
它可以通过改变其物理和化学性质，实现对药物的稳定性和释放性的调控。
3. 化学合成：二甲醚在药物化学合成中也有一定的应用。
它可以作为溶剂、催化剂或反应中间体，参与药物的合成过程。
总结起来，二甲醚在能源、化工和医药领域具有广泛的应用前景。
它不仅可以作为清洁燃料和替代品，减少环境污染，还可以作为溶剂、提取剂和反应中间体，在化学合成中发挥重要作用。
二甲醚的生产工艺及其特点
二甲醚的生产工艺及其特点目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有二步法和一步法两种，二步法是经过甲醇合成和甲醇脱水二步过程得到DME，一步法是合成气直接生产DME，新开发的工艺有二氧化碳加氢合成二甲醚和生物质间接液化制取二甲醚。
一、二步法合成工艺1、液相法最早采用的生产DME的方法是甲醇在浓硫酸中液相脱水,即将浓硫酸与甲醇混合,在低于100℃时加热制得。
台湾的ConsulChemical 公司早于1976年即用此法生产DME,该工艺过程具有反应温度低、甲醇转化率高(>80%)二甲醚选择性好(99%)等优点,但该方法由于使用腐蚀性大的硫酸，残液和废水对环境的污染大，国外现已不用此法,而国内仍有少数厂家用此法生产。
2、气一固相法目前,许多工业化装置是用甲醇气相脱水生产DME,意大利的ESSO公司用负载金属的硅酸铝作催化剂生产DME，其甲醇的转化率为70%，DME的选择性大于90%。
Mobil公司利用新型的ZSM-5分子筛作甲醇脱水的催化剂，在比较温和的反应条件下，获得了甲醇转化率为80%，DME的选择性>98%的好结果。
日本三井化学公司在1991年开发了一种寿命长、活性高、选择性好的氧化铝催化剂,使用寿命为半年,转化率可达74.2%,选择性为99%。
我国的西南化工研究院，采用ZSM-5分子筛，在200℃条件下，甲醇的转化率可达75%~80%，选择性大于98%，已先后在我国建立了数套2500t/a规模的生产装置。
浙江省化工研究院也开发了甲醇气相脱水制DME的催化剂,在江苏的吴县化工厂进行2500t/a规模的工业生产。
目前国内外采用甲醇脱水二步法工艺生产DME的较大企业有:美国杜邦公司、德国联合莱茵褐煤燃料公司、汉堡的DMA公司和荷兰的阿克苏公司,生产能力均达到万吨级以上;澳大利亚悉尼CSR公司、日本住友精细化工公司和我国的中山凯达精细化学品公司各具有5000t/a的生产能力。
由甲醇脱水生产二甲醚工艺的优点是工艺较为成熟,操作比较简单,能获得高纯度的二甲醚(最高可达99.99%)。
二甲醚的的合成及其应用前景
学号:3510020031泰山医学院毕业设计（论文）题目：二甲醚的的合成及其应用前景院（部）系化工系所学专业应用化工技术年级、班级10级1班完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：班级：签名：年月日摘要二甲醚是一种重要的精细化工产品，因其良好的理化性质在化工和医药行业中一直被广泛用作甲基化剂、气雾剂、致冷剂和各种有机合成原料。
近年来国内外的研究发现它还具有优良的燃烧性能，可直接用作发动机燃料和民用燃料，被誉为“21世纪的清洁燃料”。
本论文将介绍二甲醚的性质，二甲醚的制备方法，二甲醚的应用及市场发展前景，国内二甲醚的生产及研究现状。
关键字：二甲醚；燃料；化工产品；制备方法AbstracTwo ether is an important fine chemical product, because of its physical and chemical properties in the chemical and pharmaceutical industries has been widely used as a methylating agent, aerosol, refrigerant and various organic synthesis of raw materials. In recent years, the domestic and foreign research found that it also has excellent combustion properties, can be directly used as engine fuel and civilian fuel, known as "the twenty-first Century clean fuel". This paper will introduce the properties of two ether, preparation method of two ether, application and market prospect of the two ether, present situation of production and research of the two ether.Keywords: two ether; fuel; chemical products; preparation method目录第一章二甲醚的性质 (1)1.1二甲醚的物理性质 (1)1.2二甲醚的化学性质 (1)第二章二甲醚的制备方法 (3)2.1两步法 (3)2.1.1 甲醇液相脱水法 (3)2.1.2 甲醇气相脱水法 (4)2.2合成气一步法 (5)2.2.1 一氧化碳和氢气合成二甲醚 (5)2.2.2 二氧化碳和氢气合成二甲醚 (6)第三章二甲醚的应用及市场发展前景 (7)3.1化工原料 (7)3.2化工产品 (7)3.3用作燃料 (8)3.3.1 民用燃料 (8)3.3.2 车用燃料 (8)3.4二甲醚的市场发展前景 (9)第四章国内二甲醚生产工艺的发展及研究现状 (10)4.1国内二甲醚的生产工艺的发展 (10)4.2国内二甲醚生产工艺的研究现状 (11)4.3国内二甲醚的主要生产厂家及产能 (11)第五章结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)二甲醚的性质第一章二甲醚的性质1.1 二甲醚的物理性质二甲醚（Dimethyl Ether，缩写为DME），又称甲醚，氧化甲。
重庆市市场监督管理局关于做好城镇燃气用液化石油气和二甲醚管理工作的通知-渝经信发〔2020〕59号
重庆市市场监督管理局关于做好城镇燃气用液化石油气和二甲醚管理工作的通知正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------重庆市市场监督管理局关于做好城镇燃气用液化石油气和二甲醚管理工作的通知各区县（自治县）经济信息委，两江新区、重庆高新区、万盛经开区经信部门，市场监管局（分局），各有关单位：为保障社会公共安全，加强重庆市城镇燃气用液化石油气和二甲醚管理，规范液化石油气和二甲醚建设、充装、经营行为，维护经营者和消费者合法权益，促进我市液化石油气和二甲醚瓶装燃气的健康发展，根据《特种设备安全法》《消防法》《城镇燃气管理条例》《重庆市特种设备安全监察条例》《重庆市液化石油气经营管理条例》等相关法律法规规定，结合我市实际，现就做好城镇燃气用液化石油气和二甲醚建设、充装、经营和安全监督管理工作通知如下：一、建设管理（一）改建、扩建液化石油气和二甲醚储配站，液化石油气变更为二甲醚充装的储配站，须按《重庆市液化石油气经营管理条例》第九条的规定向所在区县（自治县）行业管理部门申报。
（二）液化石油气和二甲醚储配站改建、扩建后储罐总容积应不低于200立方米（不含残液罐，下同），自有产权液化石油气气瓶不少于4000只，自有产权二甲醚气瓶不少于1500只，建设液化石油气和二甲醚两套充装系统的，应独立使用专用管线及设施设备，其中二甲醚储罐不应少于两台，总容积不宜低于50立方米。
（三）不能通过改建、扩建方式使储罐总容积达到200立方米以上的液化石油气储配站，鼓励与具有二甲醚充装资质的储配站进行企业整合，整合后重新申请液化石油气和二甲醚气瓶充装许可和燃气经营许可。
（四）改建、扩建项目，应当按照相关规定组织实施，由有资质的单位设计、安装和施工。
二甲醚市场迎重大利好
二甲醚市场迎重大利好
《经济导报》消息，历时1 年多的实验工作已基本完成，两项二甲
醚的相关标准，预计将于明年上半年颁布实施。
这解决了其和液化气能否掺
混的问题，将对二甲醚产业起到释放产能的作用。
参与该标准制的全国醇醚
燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长降连保9 日表示。
作为替代能源，二甲醚现已成为国际上公认的清洁能源和优质化工原
料之一，应用范围广泛，价格优势凸显。
但液化气掺混二甲醚的标准尚不健全，安全事故频发。
如今，随着《液化石油气二甲醚混合燃气标准》和《液
化石油气二甲醚混合燃气钢瓶标准》的编制程序基本完成，这种状况有望迎
来转机。
产能过剩严重
近年来，二甲醚供给远远大于需求，我国二甲醚生产企业开工率较
低，产能过剩日益凸显。
二甲醚制作工艺简单，近年来，不少企业盲目跟风，集中上马了一批
设备。
山东久泰能源集团研发部郭姓部长表示。
一吨二甲醚的价格比液化气便宜2000-2300 元。
金银岛分析师李峰分析说，由于这种价格优势，90%的二甲醚产品被用做民用燃料，通常被液化
气充气站作为液化气的掺混燃料使用。
据金银岛不完全统计，2008 年我国二甲醚产能为490 万吨/年，随着产业发展，加之政策扶持，2009 年产能增加接近一倍，至937.8 万吨/年，2010 年增至1022 万吨/年，2011 年达1060 万吨/年。
去年4 月14 日，国家发改委发布《关于规范煤化工产业有序发展的通知》，明确在新的核准目录出台之前，禁止建设年产100 万吨及以下煤制二甲。
二甲醚在工业和民用领域中的应用
３ 二 甲醚 掺 混 的 道 路行 不通
２０ ０ ８年 １ １Ｅ，住建部发布实施 城镇燃气用二甲醚 ＞ 月 ｌ ） 行 业标准后 ， 甲醚作为液化石油气 的替代燃料具有 了合法身 二 份 ， 城镇燃气用二 甲醚 行业标准其本意是二 甲醚应纯烧 ， 并 无掺 混 的意 思 。 而 ， 会 上在 液化 石 油气 钢 瓶 中掺 混 二 甲 然 社 醚的现 象愈 演愈烈 ， 直接影响了钢瓶的安全使 用和危及人民群 众的利益 ，２ ０ ０ ８年 ３月 ，国家质量监 督检验检疫总局颁发了 关于气瓶充装有关 问题 的通知＞， ） 明确禁止在液化石油气中 添加二甲醚 ， 要求气瓶必须专用 ， 因是 “ 原 向民用液化石油气 中掺入二甲醚后充入液化石油气钢瓶 ， 严重违反 气瓶安全监 察 规 程 ， 且可 能 导 致 液 化 石 油 气 钢瓶 阀 门漏 气 和 焊 接 气 瓶 严 重 腐 蚀 ， 气 瓶 安 全 使 用 带 来 很 大危 险” 。国家 质 检 总 局 的通 给 知明 白无误地表 明二 甲醚禁止掺混 ， 因此也就不存在 出台一个 允许二甲醚掺混 的比例、混装的国家标准 问题 。显而 易见 ，二 甲醚掺 混的道路行不通 。
［ 关键词】 二甲醚；液化石油气；新能源 【 中图分 类号］ Ｑ Ｔ 【 标识 码］ 文献 Ａ
【 章编 号】０ ７１６ （０００．２ ２０ 文 １０．８５２ １）９０ １．３
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｅ ｈ ｌＥｔ ｒｉ ｈ ｎ ｌｃ ｔｏ ｆＤｉ ｔ ｙ ｈｅ ｎ ｔ ｅ Ｉ ｄｕｓ ｒ ａ ｎｄ Ｃｉ ｉ Ｆｉ ｌ ｔｉｌ ａ ｖ ｌ ｅ ｄｓ
ｂ ｆ ｒ Ｓｔａ ｏ ｔ ｓ ｅｏ ｅＵ ｔ ｗ ｕ ｅＤＭ Ｅ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｗｎ ｔｅ ｍ ｎ ｕ ｔｉｓ ＤＭ Ｅ ｍ ｕ ｔ ｅｐ ｒ ｕ ｎｎ ， ｆ ｔ ａ ｔ ｈ ａｔ ｙ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｉ ａ ｔ ｐ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｄｔ ａ ｉ ｉ ｇ ｈ ｈ ｏ ｎ ｅ ｅｏ ｏ ｓｒ ａ ｉ ｄ ｓ ｅ ｒ ｓ ｂ ｕ ｅ ｂ ｒ ｉｇ １ ｎ ｓ ｅ ｌ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ， ｎｆ ｃ ， ｒ ｃｉ ｈ ｗｅ ｔ ｘ ｎ ｉｗ ｈ ｃ ｈ ｍ Ｄ Ｍ Ｅ ｉ ｅｌ ｕ ｆ ｄｐ ｔｏ ｅ ｍ ａ ｃ ｓａｄ ａ ｎ ｏ ｄ ｓ ｔ ｑ ｅ ｅ ｅｒ ｌｕ ｇ ｓ ａ ｅ ｄ ｅ ｄｒ ａ ， ｏ ＤＭ Ｅ ｓ ｏ ｄ ｂ ｏ ｎ ｅｒ ａ ｅｉ ｈ ｄ ｓ ｉ ｌ ｎ ｉ ｉ ｆｅｄ ． ｎ ｈ ｉ ｉ ｖ ｈ ｕｌ ｅｆ ｕ ｄｔ ｉ ｃ ｔ ｅＩ ｕ ｔ ａ ｄ ｃｖ ｌ ｌ ｓ ｈ ｐｌ ｎ ｎ ｒ ａ ｉ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： ｉ ｅｈ ｌ ｔ ｅ ； ｌ ｕ ｆｅ ｅ ｒ ｌ ｕ ｇ ｓ Ｄ ｖ ｅ ｃ ｇ ｙ ｒ ｓ ｄ ｍ ｔ ｙ ｈ ｒ ｉ ｅ ｄ ｐ ｔ ｅ ｍ ａ ； ｅ ｒ ｎ ｒ ｙ ｅ ｑ ｉ ｏ ＇
液化石油气二甲醚混合燃气
液化石油气二甲醚混合燃气》地方标准编制说明征求意见稿）2012 年 2 月 1日1、二甲醚产业发展现状：二甲醚广泛应用于制药、染料、农药等工业领域，也用作气雾推进剂和制冷剂。
随着近年二甲醚生产技术的提高和应用的开发，使二甲醚生产成本降低实现大规模生产，二甲醚以其优越的燃烧和排放性能成为未来全球理想的新型替代清洁能源，在车用燃料和民用燃料领域有着极强的竞争实力。
中国煤资源丰富，以煤炭为原料合成甲醇，进一步脱水生成二甲醚，是解决石油、天然气资源紧缺的良好途径之一。
由于能源安全、环境保护是经济发展的重要环节，因此二甲醚的生产、应用日益受到关注，行业发展前景广阔。
随着二甲醚生产的规模化的扩大、技术的发展、产品用途的拓展和质量要求的差异，制定二甲醚相关标准，适应市场和生产的需要，推动二甲醚产业的稳步健康发展，势在必行。
二甲醚是无色易液化气体，沸点-24.9 C,熔点-141.5 C,闪点（开杯法）-41.4 C,液体密度30.661g/cm，相对密度1.617，爆炸极限（空气中） 3.45%〜26.7%。
目前国内二甲醚的主要用途是替代LPG用作民用燃气，其次是替代柴油用作汽车燃料。
此外，二甲醚还可应用于气雾剂、制冷剂、发泡剂；或者用于化工原料，生产硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、烷基卤化物等。
据统计，2008年我国新增二甲醚产能147.5万吨/年，总产能达到408.5万吨/年。
2009—2010年，二甲醚项目共14个，产能合计395万吨/年。
到2011年二甲醚产能达到966万吨，生产企业达到90家，其中年产能20万吨及以上企业17家。
2011年经济发展逐渐恢复，国内二甲醚行业整体开工率回升至38%左右，全年产量在344万吨左右，较去年增幅44%左右。
二甲醚在中国民用燃气领域和替代燃料领域都潜在着巨大的市场需求。
2007年，中国LPG消费量为2300万吨，柴油消费量为1.25亿吨，随着国民经济的持续发展，国内市场对于LPG和柴油的需求量都将保持稳定增长。
【标准规范】城镇燃气用二甲醚
中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T 259—2007城镇燃气用二甲醚Dimethyl ether for city gas2007—08—21发布2008—01—01实施中华人民共和国建设部发布目次前言 (2)城镇燃气用二甲醚 (3)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 要求 (3)4 试验方法 (3)5 检验规则 (4)6 标志、包装、运输和储存 (4)附录A (5)前言本标准根据国内实践经验，并参照日本标准TS K 0011：2005《燃料用二甲醚》制定。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由建设部标准定额研究所提出。
本标准由建设部城镇燃气标准技术归口单位中国市政工程华北设计研究院归口。
本标准起草单位：中国市政工程华北设计研究院、山东久泰化工科技股份有限公司、新奥集团股份有限公司、四川泸天化绿源醇业公司、河南省安阳贞元集团、华睿投资集团有限公司、全国醇醚燃料及醇醚汽车专业委员会、中国城市燃气协会。
本标准起草人：项友谦、王启、李文硕、李奇、李金来、王铁鸿、吴玉红、詹亮明、刘纪生、丁淑兰。
城镇燃气用二甲醚1 范围本标准规定了城镇燃气用二甲醚的要求、试验方法、检验规则与标志、包装、运输和储存。
本标准适用于城镇居民、商业和工业企业用的城镇燃气用二甲醚。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 5842 液化石油气钢瓶GB/T 7376 工业用氟代甲烷类中微量水分的测定卡尔·费休法GB/T 10410.3 液化石油气组分气相色谱分析法GB 14193 液化气体气瓶充装规定GB 50016 建筑设计防火规范GB 50028 城镇燃气设计规范SH/T0232 液化石油气铜片腐蚀试验法3 要求3.1城镇燃气用二甲醚的质量应符合表1规定。
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二甲醚用作城镇燃气的技术及其经济性 作者：罗东晓 张… 文章来源：新奥燃气控股有限公司 近几年，我国二甲醚(DME)产业依托国内煤炭资源相对丰富的优势，呈现出良好的发展势头，预计到2010年前后，我国DME产能将超过1500×104t/a。产能的快速增长，需要有市场需求量作为支撑。DME的安全高效利用这个焦点问题就成为当务之急。 1 DME的主要利用途径 1.1 用作城镇燃气 城镇燃气领域DME替代的主要是LPG和天然气。以DME替代5%的LPG和5%的天然气计，到2010年，全国城镇燃气领域需要消耗DME的总量就为480×104t/a。 1.1.1纯DME气体燃料 纯DME作为气体燃料，利用方式包括瓶装供应和区域管网供应。按照DME的特性以及国家相关规定，所有气瓶、燃烧设备以及输配、运输、储存等环节都得采用DME专用设备，主要原因是DME对部分密封橡胶具有一定的溶胀性。解决这一技术问题不存在任何难点；但对于一个独立的、相对封闭的供气系统，无论是气源供应保障、设备运行安全，还是系统灵活性、可靠性、经济性等方面，都必定受到较大的制约和影响。与LPG设施不兼容，使用范围受到限制，降低了实施的便利性，影响市场拓展空间。再者，市场培育需要一定时间，推广上也存在一定难度。 1.1.2与LPG混合作为复合燃料瓶装供应 将DME与LPG按照一定的比例在瓶内液相混合，利用已有LPG自身的供气系统和相关设施供气，但供气系统的所有设施都需要经过相应改进。这种复合燃料瓶装供应模式在技术、经济方面都较为可行，气源有保障，灵活性、可靠性也较高，特别是成本相对较低。难点在于市场监管和国家标准的缺失。技术方面的问题是需要研制出能够适应这种复合燃料特性的、且具有经济优势的各类设备，以及确定合理的配比。 1.1.3供应城镇燃气管网 以DME作为原料，调制成合格的代天然气产品供应城市管网，用于日常供气或调峰气源及事故应急气源。这一利用途径具有利用量大、可以产生规模效益的特点，市场前景较好。难点是需要解决诸如工艺流程优化、原料的配制比例、燃烧特性及燃气互换性研究等一系列技术问题。 1.2 替代柴油用作汽车燃料 该领域的技术发展方向是开发DME汽车发动机或者能够适应DME的柴油发动机以及相应的燃料供应系统。利用DME十六烷值与柴油相当的特性，采用直接压燃方式，以DME替代柴油作为汽车燃料。但这一领域的难点较多，比如加注站规划、设计、建设等，涉及技术、政策及市场层面。 2 DME用作城镇燃气的技术 2.1 DME的制备 DME可由天然气或煤炭作为原料来生产。一般来说，生产DME采用二步法工艺，先由煤炭或天然气制取甲醇，再由甲醇脱水得到DME[1～3]。2.5t劣质煤炭可以生产出1.0t DME。若煤炭价格为500元/t，DME生产成本则为2600～3000元/t。 2.2 DME用作城镇燃气的标准和要求 DME用作城镇燃气的基本要求：①相关设备必须能够适应DME特性的要求；②与原有气源具有互换性；③不损害消费者利益。对于质量指标及技术方面的要求，在现阶段“国标”尚不够完善的情况下，主要是将已颁布的“国标”、行业标准与地方标准结合起来进行设计、制造及运行管理，解决DME使用过程中的安全技术等问题。现有的标准有：“国标”《城镇燃气分类和基本特性》(GB/T 13611—2006)、化工行业标准《二甲醚》(HG/T 3934—2007)、建设部行业标准《城镇燃气用二甲醚》(CJ/T 259—2007)等。DME用作城镇燃气的具体要求包括：①必须限定热值的变化范围，与原有气源的热值应该相当，以解决气体体积结算统一等问题；②DME用作城镇燃气时，华白指数和燃烧势参数应该在“国标”规定的范围内；③安全性能各项指标符合要求。 除理论分析之外，燃烧试验验证也相当关键。对燃烧器具进行气源适配性测试，可更进一步提高DME用作城镇燃气的可行性[4]。测试内容有燃烧工况、点火、烟气排放指标、热效率、热负荷、热水产率等。 2.3 DME与LPG复合燃料供应 DME与LPG混合后作为复合燃料供应，利用的是原有的LPG供应系统设施及燃烧器具。因此，控制DME的掺混比例使之完全适应原系统的要求是关键点。控制LPG中掺混DME比例的依据是：①复合燃料的燃烧特性参数符合“国标”《城镇燃气分类和基本特性》要求，即华白指数与燃烧势变化范围在允许范围之内，并通过气源适配性测试[5～6]；②热值下降幅度在可接受的范围内。国内典型的LPG中掺混不同比例(质量比)DME后的复合燃料主要燃烧特性参数见表1。 表1 国产典型LPG中掺混DME后的主要燃烧性参数表
项目 掺混比例(质量比) LPG:DME=2:1 LPG:DME=3:1 LPG:DME=4:1 气相低位热值/MJ·m-3 93.08 97.05 99.48
华白指数/MJ·m-3 75.78 78.71 80.39 燃烧势(CP) 44.00 43.80 43.68 由表1可知，将DME掺混比例控制在20%以下，可以同时兼顾燃烧特性参数的变化范围和热值降低幅度都满足要求。 2.4 生产12T类别代天然气 DME不能单独作为原料生产出合格的12T代天然气产品供应管网，须与天然气或其他气相密度小、华白指数高的燃气(比如含有氢气的人工煤气、或含有大量甲烷气体的煤层气等可燃气体)混合、调配[7]。以DME为原料的几种典型的混合气参数见表2。 表2 几种典型的混合气参数表
混合气 混合比例/% 低位热值 华白指数 燃烧势 DME:西气东输气:空气 MJ/m3
DME:西气东输气:空气 气相体积比 7.5:85.9:6.6
36.0 48.2 37.36 质量比 17.6:72.7:9.7
DME:焦炉气:西气东输气 气相体积比 13.5:22.5:64 36.0 48.2 52.47 质量比 31.8:13.7:54.5
DME:油制气:西气东输气 气相体积比 9.8:20.5:69.7 36.0 48.2 49.12 质量比 23.0:17.5:59.5
DME:炼厂气:西气东输气相体积比 10.0:68.0:22.0
36.0 48.2 69.02 质量比 23.6:57.5:18.9 气 表2表明：混合气的热值与原12T天然气相等，燃烧特性参数变化范围符合要求，可以互换，安全指标同样符合要求。但DME掺混比例不高，质量比在20%左右且须添加大量天然气(一般在50%以上)。因此，DME使用量受到制约，而且实施过程缺乏便利性。 2.5 DME代天然气用于城市管网调峰或应急供气 作为12T天然气管网的事故应急供气，特殊情况下，天然气中掺混DME的比例可适当增加，且可以采用提高热值的措施抑制华白指数值的下滑。DME的混配比例须进行燃烧性能测试后获得。 DME用于城市管网的调峰气源，还存在众多局限，有些技术内容还需要进一步论证和研究：①不能单独成为调峰气源，必须与大量的天然气(质量比占50%以上)混合后，才能成为合格的产品气供应管网。②含有一定比例DME的混合气体作为管网气源，对CNG汽车等会构成一定影响——高压状态下重组分凝结问题须引起重视。此外，管网内的其他用户使用该混合气体时，产品质量是否会受到影响，需进行专题研究。③管道输送压力会因此受到限制，必须考虑烃露点变化问题，避免DME凝结。 3 DME的经济性分析 DME的经济性主要体现在其与LPG、天然气及其他竞争能源的价格优势。一般来说，来源于煤炭原料的DME，在高石油价格背景下，替代天然气和LPG，均存在经济优势。如果等热量的DME价格比天然气低15%以上，比LPG低10%以上时，具有显著的经济可行性(见表3)。 表3 等热量条件下DME与天然气和LPG价格对照表 天然气价格/元·m-3 对应DME价格/元·t-1 对应LPG价格/元·t-1 2.50 2155 3160 2.80 2415 3540 3.00 2590 3800 3.20 2760 4050 33.50 3020 4425 3.80 3280 4810 4.00 3450 5055 4.20 3620 5300 4.50 3880 5685 4.80 4140 6065 5.00 4310 6315 5.50 4740 6945 4 结束语 1) 发展DME产业符合我国贫油少气多煤的能源现状。 2) DME用于城镇燃气的相关技术标准制订，储运与利用环节的工艺技术路线确立、设备的研发，都是需要进一步开展的工作。暂时存在的技术障碍是可以逾越的。 3) DME替代LPG，在技术、经济方面均具有可行性。特别是DME与LPG混合瓶装供应，包括小区管道供应，推广应用具有现实性，经济优势相对明显，且市场前景广阔。开发市场的最佳时机应该是高油价、特别是LPG价格高企时期。 4) 一旦市场监管难题破解，DME与LPG复合燃料的发展前景大有可为。 5) 远期看，DME作为柴油汽车替代燃料，市场容量大，但需要攻克的难题也较多。包括汽车发动机及燃料供应系统技术、加注站建设等。 6) DME作为城市管网调峰与事故应急气源的意义重大，但理论分析结果不太乐观，还有许多需要用试验来进行验证的技术内容。 7) DME作为城市管网调峰和事故应急的工艺流程、气源互换性研究等，需要进行大量的实验和深入研究，以便掌握相关数据，确定合理的掺混方式和比例。 8) 国家标准滞后或缺失，制约了产业的快速发展，需要全社会共同关注并推进此项工作的落实。 参考文献 [1] 王启，项友谦.DME在城镇燃气领域的应用前景[J].煤气与热力，2007(5)：24-27. [2] 罗东晓.DME及其应用技术分析[J].天然气工业，2008，28(1)：134-136. [3] 逢进，马亮.DME的制造及其燃烧应用[J].煤气与热力，2002(6)：235-238. [4] 罗东晓，李明.天然气与人工煤气的快速经济置换[J].天然气工业，2005，25(11)：111-114. [5] 罗东晓，杨艳丽.DME燃料的燃烧性能研究[J].上海煤气，2007(4)：4-6，30. [6] 申威，张阿玲，韩为建.车用替代燃料能源消费和温室气体排放对比研究[J].天然气工业，2006，26(11)：105-107. [7] 罗东晓.以二甲醚为原料生产代天然气的方法：中国，ZL200610122686.7[P].2009-07-01.