二甲醚的出路

摘 要

摘要：二甲醚作为清洁燃料和新能源在替代液化石油气和柴油等方面有良好的应用前景。如何应用二甲醚、如何开发二甲醚下游产业是摆在我们面前很现实的问题。实践证明在液化石油
摘要：二甲醚作为清洁燃料和新能源在替代液化石油气和柴油等方面有良好的应用前景。如何应用二甲醚、如何开发二甲醚下游产业是摆在我们面前很现实的问题。实践证明在液化石油气中掺混二甲醚的道路走不通，二甲醚纯烧是一条健康发展之路，二甲醚应在工业和民用领域找到自己的位置。
关键词：二甲醚；清洁燃料；新能源；纯烧；出路
    二甲醚(分子式：CH3OCH3，DME)又称作甲醚，氧化甲，简称DME。是最简单的脂肪醚。它是二分子甲醇脱水缩合的衍生物，室温下为无色、无毒，有轻微醚香味的气体或压缩液体，是一种重要的有机化工产品和化学中间体。在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。二甲醚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。预计2010年我国二甲醚产量将达到1000万吨，成为世界二甲醚生产第一大国。对于这么大的产能，如何应用二甲醚？如何开发二甲醚下游产业成为了我们面对的现实问题。
1 引言
1.1 广东严厉查处二甲醚
    2010年初，有人举报：广东东莞市XX化工有限公司等企业违规销售掺混二甲醚的液化石油气，引发政府组织对全省液化石油气气站进行全面大检查，结果发现相当数量的气站存在销售掺混二甲醚的液化石油气违规现象，执法部门对情节严重的气站进行了处罚，最严厉的甚至吊销了经营许可证。“广东事件”影响到了河南、山东、湖北、四川、贵州、湖南等地，二甲醚生产企业相继陷入困境，可见，它的主要市场是在燃气行业。此后，广东、浙江、江苏等地发出《关于严禁在液化气中添加二甲醚的通知》，有些城市甚至设立了举报热线，二甲醚的处境更是雪上加霜。
1.2 二甲醚掺混的道路行不通
    二甲醚的特性，使得它可溶于液化石油气，另方面它对橡胶密封材料有溶胀作用。液化石油气钢瓶的密封材料就是使用的橡胶，长期充装掺杂二甲醚的液化石油气可能导致钢瓶阀门漏气，产生安全隐患。但二甲醚的价格大大低于液化石油气，掺杂二甲醚当液化石油气卖，便可以牟取暴利，同时，也对消费者人身财产安全埋下隐患。
    2010年3月，广州发布地方技术规范《瓶装液化石油气充装管理服务规范》，明确规定液化石油气钢瓶中禁混二甲醚，并于2010年5月1日起实施，结束了液化石油气在安全生产、从业人员管理、服务质量监督管理等方面未有统一规范的现状。
    2010年4月，广州质量技术监督局发布了另一地方技术规范《管道液化石油气(气态)》， 明确规定5月10日开始管道液化石油气(气态)禁用二甲醚。
    广州市在两个月内连续发布两个地方技术规范，这在国内尚属首次，充分表明了广州对行业内液化石油气勾兑二甲醚的认识和态度。
    因为二甲醚对用于液化石油气的容器、阀门、调压器等的橡胶密封件和膜片有腐蚀作用。建设部行业标准《城镇燃气用二甲醚》同样明确，不允许二甲醚掺混到液化石油气中，《管道液化石油气(气态)》规定，管道液化石油气(气态)中二甲醚含量为零。
    根据有关规定，一旦发现液化石油气钢瓶中有掺混情况，最高可罚10万元，在充装环节中添加二甲醚最高可罚50万元。虽然配备了先进的二甲醚色谱仪，加大抽查检验的力度，查处二甲醚已成常态化，有效地遏制了在液化石油气中掺混二甲醚的事态漫延。但是，执法队伍在随后的抽查中仍然发现不少气站仍涉嫌出售掺混二甲醚民用液化气的情况。
    2010年6月29日国家质检总局、工商总局、安全监管总局、国家能源局决定，从即日起在全国联合开展整治液化石油气掺混二甲醚专项行动。此次专项行动重点检查在液化石油气中掺混二甲醚违法行为，一经发现依法严处，涉嫌犯罪的移送公安机关。同时对无照经营液化石油气、气瓶压力容器安全管理违反相关规定等行为加大检查力度。重点对进货验收制度、产品购销台账制度进行落实检查，并建立“黑名单”制度。对执法检查发现液化石油气中二甲醚含量超标的充装单位，一律列入“黑名单”向社会曝光。
    这次国家四部门联合整治液化石油气掺混二甲醚行动，表明了国家权威部门的一个共同声音：坚决杜绝在液化石油气掺}昆二甲醚违规行为；二甲醚在液化石油气中掺混的道路已走不通。
   二甲醚何处何从？
2 转变二甲醚的发展方式
    失去了液化石油气的依附，也就仿佛没有了二甲醚的生存空间。坊间有一种观点：“民用液化气按20%的比例掺混二甲醚是可行的”。这种观点完全就是不法商家，以求赚取更多的利润的一种借口；同时也误导了二甲醚的生产厂家，使他们懒于去开发二甲醚的下游产业。
    试想，仅靠20%的比例掺混来寻找二甲醚出路，对于年产近1000×104t的二甲醚产业来说，如同“杯水车薪”，如此小的掺混量怎能消化得了如此大量的产能。曾经听二甲醚业内人士说，“二甲醚没有库存”，可见他们掺混的比例远不止20%；广州媒体就有报导：“九成以上二甲醚通过灰色途径流入市场”。看来，堵的方式，效果不理想。
    关于二甲醚的政策法规已在逐渐的完善，国家已明确二甲醚是一种低碳环保的新能源，国家发改委和国家税务总局发出通知，对生产二甲醚的企业减少了4%的增值税，在经济上对二甲醚生产企业给予很大的扶持，促进二甲醚产业健康发展。
    年初以来各地严厉查处装液化石油气掺混二甲醚，主流媒体的正面宣传，现在老百姓已普遍不接受瓶装液化石油气掺混二甲醚的做法，二甲醚，作为燃料的健康发展之路只能是——纯烧。
3 二甲醚的广阔天地
    二甲醚是工业的重要原料，在医药和发泡剂等领域就有广泛的用途。二甲醚是汽车的新能源，二甲醚汽车将驶向健康发展之路。
    由于供应链和价格上比液化石油气和天然气更有明显优势，在民用气领域还难于液化石油气抗衡，但在工业用气领域和大型社区集中供气服务方面二甲醚却更显优势。二甲醚以其更优异的物理化学性能，是替代液化石油气和柴油的理想燃料，在工业窑炉(例如陶瓷窑炉)、工业锅炉、燃气中央空调、在城镇住宅小区集中供气等领域有广泛用途，二甲醚应在工业领域找到自己合适的位置。
3.1 二甲醚可作为陶瓷烧制用气
    陶瓷烧制已有几千年的历史，燃料经历了木柴、煤碳、柴油的发展阶段，现在已进入燃气时代，目前使用的燃气多是液化石油气。据河南XX公司介绍，他们在钧瓷试用二甲醚为燃料，配上0.1～1.4mw/h二甲醚燃烧器已成功用于梭式窑上，烧制出的瓷器比燃用柴油和液化石油气的效果更好，因二甲醚不含硫等杂质，烧制高档的瓷器颜色亮白，在国内外颇受欢迎。江西、湖南、广东的陶瓷业试用二甲醚做燃料都取得了良好的效果。可以预见，二甲醚工业上的应用将会在陶瓷业中率先展开。
3.2 醚可作为金属切割用气
    据广东绿火神工业燃气有限公司介绍，他们以二甲醚为主要原料稍加添加剂作为金属切割燃料，具有低碳、无毒、高效、环保、安全等优点，完全可以替代天然气，丙烷及石油液化气，为二甲醚在金属切割中开创了一条新路。使用二甲醚为燃料切割钢材，时间比乙炔、丙烷短，切割速度快，其切割端面几乎无切割残渣和飞溅，二甲醚作为钢材切割用气得到用户气的认可和专家的充分肯定。目前，二甲醚金属切割气正欲在造船业和机械制造业推广应用。
3.3 二甲醚可作为锅炉燃料
    现在我国北方大中城市冬季供暖的锅炉不少已采用天然气为燃料，当寒流袭来之时，天然气管网供气不足，二甲醚作为锅炉补充气源起到不可替代的作用。
    今年11月广州将举办亚运会，为了保持良好的气候环境，广州市已明令禁止在广州及周边地区使用4t/h及以下的燃煤、燃油工业锅炉。广东虽然有进口澳大利亚的天然气，但广州及珠三角地区天然气供应紧缺，尚难将天然气大范围作为工业锅炉的燃料；若将二甲醚作为工业锅炉燃料，珠江口两岸年产50×104t二甲醚就派上用场，既改善了广州及珠三角地区的环境，又维持了工业生产的正常进行。二甲醚作为工业锅炉的燃料是一种理想选择。
    据贵州四维燃气公司介绍，为充分利用贵州丰富的二甲醚资源，当地引进湖南TD公司4t/h二甲醚燃气工业锅炉，配套先进的燃气燃烧机，为二甲醚在工业锅炉上应用开辟了新路。
3.4 二甲醚在食品加工上的应用
    据贵州四维燃气公司介绍，驰名的“老干妈辣椒酱”加工时需要大型的炒锅干炒辣椒，燃料为煤或柴油，但燃煤和燃油对炒作环境有影响，特别是对辣椒酱会产生异味，影响质量。现在已改用二甲醚做燃料，辣椒酱的产量和质量大大提高。
    GZ大学有一万多学生，有十多个大食堂，原来以煤和柴油为炊事燃料，厨师受到烟熏火撩，学生就餐时间长，现改用二甲醚做燃料，以瓶组站方式大流量供气，半小时内完成千人就餐，学校和学生都很满意。
3.5 二甲醚在工业领域有大用场
    二甲醚作为环保节能的新型能源，在工业各个领域都能找到自己合适的位置，例如钢材锻造加热、金属制品的热处理、燃气中央空调、工业烤漆和环氧树脂粉末加热固化、化工反应吸热装置等都有大的用场。
3.6 二甲醚在住宅小区集中供气
    随着房地产业的迅猛发展，除了管道煤气、管道液化石油气、管道天然气外，现在管道二甲醚气已开始进入住宅小区集中供气。例如河南PMLT化工有限公司本身盛产二甲醚，他们因地制宜在就近开发的房地产中采取二甲醚集中供气的方式，小区内建立两个瓶组站，采用中低压管道向区内1600住户集中供气。住户反映气源充足，气压稳定，即使在用气高峰，二甲醚专用炉灶仍然工作稳定，费用较其他气源低廉深受欢迎。相信，随着城镇住宅小区的连片开发，二甲醚将会以新姿态进入千家万户。
4 二甲醚应用的步伐
    二甲醚在国内已经有十多年的发展历程，预计今年的总产量可达到1000×104t，然而，由于二甲醚在生产、经营、销售、储运等环节一直处于无序状态，发展方向不明确，给行政管理带来困难。
4.1 关于二甲醚的标准
    现在国家标准委正在抓紧制定二甲醚配套标准，为适应二甲醚的“专瓶、专用”的要求，在《城镇燃气用二甲醚》标准的基础上，正在制定《液化二甲醚钢瓶》和《液化二甲醚瓶阀》国家标准，不久将正式发布实施。目前，二甲醚民用灶具行业标准也正在制订之中，“二甲醚橡胶密封材料”等标准的制订正在申请立项，正在加快建立二甲醚标准化体系的步伐。
4.2 耐二甲醚橡胶材料的研究
    液化石油气掺入二甲醚后出现的最大问题是液化石油气钢瓶漏气，准确地说是阀门漏气。从阀门解剖来看，是阀门内的橡胶密封圈硬化失去弹性，造成漏气。
    一般液化石油气钢瓶阀门采用的密封材料是丁腈橡胶。它是一种极性材料；而液化石油气主要成分是丙烷和丁烷，具有非极性分子结构。根据相似相溶原理，丁腈橡胶与液化石油气两者极性相差较大，丁腈橡胶不溶于液化石油气，所以原有的液化石油气钢瓶不漏气。如果在液化石油气钢瓶中掺混了较多的液化二甲醚，后者与丁腈橡胶同为极性物质，所以，丁腈橡胶与液化二甲醚经过较长时间的接触后，就会发生溶胀效应，导致丁腈橡胶密封性能失效，从而导致钢瓶阀门泄漏，可见丁腈橡胶是一种不耐二甲醚的密封材料。尽快研制出一种或多种能够耐二甲醚的橡胶密封材料是当前推广应用二甲醚的当务之急。
    研究表明，耐二甲醚的橡胶有全氟醚橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、硅橡胶、三元一丙橡胶等；耐二甲醚性能来看，强到底排序为：全氟醚橡胶＞氟橡胶＞硅橡胶＞三元一丙橡胶(＞符号表示优于)。
    经过多年的研究，现在YNMH研究院已经研制出一种耐二甲醚的橡胶材料，并制定了相应的企业标准(目前尚无国家标准和行业标准)。
    耐二甲醚橡胶密封材料的出现，制约二甲醚发展的“瓶颈”将会得到缓解。
5 结语
    随着对二甲醚应用技术的深入研究和二甲醚下游产业的进一步开发，相信二甲醚的应用前景会越走越宽广，前途无量。
 
(本文作者：曾祥照 广东盈泉钢制品有限公司 广东清远 511538)