二甲醚的出路

摘 要

摘要：二甲醚作為清潔燃料和新能源在替代液化石油氣和柴油等方面有良好的應用前景。如何應用二甲醚、如何開發(fā)二甲醚下游產(chǎn)業(yè)是擺在我們面前很現(xiàn)實的問題。實踐證明在液化石油
摘要：二甲醚作為清潔燃料和新能源在替代液化石油氣和柴油等方面有良好的應用前景。如何應用二甲醚、如何開發(fā)二甲醚下游產(chǎn)業(yè)是擺在我們面前很現(xiàn)實的問題。實踐證明在液化石油氣中摻混二甲醚的道路走不通，二甲醚純燒是一條健康發(fā)展之路，二甲醚應在工業(yè)和民用領域找到自己的位置。
關鍵詞：二甲醚；清潔燃料；新能源；純燒；出路
    二甲醚(分子式：CH3OCH3，DME)又稱作甲醚，氧化甲，簡稱DME。是最簡單的脂肪醚。它是二分子甲醇脫水縮合的衍生物，室溫下為無色、無毒，有輕微醚香味的氣體或壓縮液體，是一種重要的有機化工產(chǎn)品和化學中間體。在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。二甲醚作為一種新興的基本化工原料，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制藥、燃料、農藥等化學工業(yè)中有許多獨特的用途。預計2010年我國二甲醚產(chǎn)量將達到1000萬噸，成為世界二甲醚生產(chǎn)第一大國。對于這么大的產(chǎn)能，如何應用二甲醚？如何開發(fā)二甲醚下游產(chǎn)業(yè)成為了我們面對的現(xiàn)實問題。
1 引言
1.1 廣東嚴厲查處二甲醚
    2010年初，有人舉報：廣東東莞市XX化工有限公司等企業(yè)違規(guī)銷售摻混二甲醚的液化石油氣，引發(fā)政府組織對全省液化石油氣氣站進行全面大檢查，結果發(fā)現(xiàn)相當數(shù)量的氣站存在銷售摻混二甲醚的液化石油氣違規(guī)現(xiàn)象，執(zhí)法部門對情節(jié)嚴重的氣站進行了處罰，最嚴厲的甚至吊銷了經(jīng)營許可證。“廣東事件”影響到了河南、山東、湖北、四川、貴州、湖南等地，二甲醚生產(chǎn)企業(yè)相繼陷入困境，可見，它的主要市場是在燃氣行業(yè)。此后，廣東、浙江、江蘇等地發(fā)出《關于嚴禁在液化氣中添加二甲醚的通知》，有些城市甚至設立了舉報熱線，二甲醚的處境更是雪上加霜。
1.2 二甲醚摻混的道路行不通
    二甲醚的特性，使得它可溶于液化石油氣，另方面它對橡膠密封材料有溶脹作用。液化石油氣鋼瓶的密封材料就是使用的橡膠，長期充裝摻雜二甲醚的液化石油氣可能導致鋼瓶閥門漏氣，產(chǎn)生安全隱患。但二甲醚的價格大大低于液化石油氣，摻雜二甲醚當液化石油氣賣，便可以牟取暴利，同時，也對消費者人身財產(chǎn)安全埋下隱患。
    2010年3月，廣州發(fā)布地方技術規(guī)范《瓶裝液化石油氣充裝管理服務規(guī)范》，明確規(guī)定液化石油氣鋼瓶中禁混二甲醚，并于2010年5月1日起實施，結束了液化石油氣在安全生產(chǎn)、從業(yè)人員管理、服務質量監(jiān)督管理等方面未有統(tǒng)一規(guī)范的現(xiàn)狀。
    2010年4月，廣州質量技術監(jiān)督局發(fā)布了另一地方技術規(guī)范《管道液化石油氣(氣態(tài))》， 明確規(guī)定5月10日開始管道液化石油氣(氣態(tài))禁用二甲醚。
    廣州市在兩個月內連續(xù)發(fā)布兩個地方技術規(guī)范，這在國內尚屬首次，充分表明了廣州對行業(yè)內液化石油氣勾兌二甲醚的認識和態(tài)度。
    因為二甲醚對用于液化石油氣的容器、閥門、調壓器等的橡膠密封件和膜片有腐蝕作用。建設部行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚》同樣明確，不允許二甲醚摻混到液化石油氣中，《管道液化石油氣(氣態(tài))》規(guī)定，管道液化石油氣(氣態(tài))中二甲醚含量為零。
    根據(jù)有關規(guī)定，一旦發(fā)現(xiàn)液化石油氣鋼瓶中有摻混情況，最高可罰10萬元，在充裝環(huán)節(jié)中添加二甲醚最高可罰50萬元。雖然配備了先進的二甲醚色譜儀，加大抽查檢驗的力度，查處二甲醚已成常態(tài)化，有效地遏制了在液化石油氣中摻混二甲醚的事態(tài)漫延。但是，執(zhí)法隊伍在隨后的抽查中仍然發(fā)現(xiàn)不少氣站仍涉嫌出售摻混二甲醚民用液化氣的情況。
    2010年6月29日國家質檢總局、工商總局、安全監(jiān)管總局、國家能源局決定，從即日起在全國聯(lián)合開展整治液化石油氣摻混二甲醚專項行動。此次專項行動重點檢查在液化石油氣中摻混二甲醚違法行為，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)依法嚴處，涉嫌犯罪的移送公安機關。同時對無照經(jīng)營液化石油氣、氣瓶壓力容器安全管理違反相關規(guī)定等行為加大檢查力度。重點對進貨驗收制度、產(chǎn)品購銷臺賬制度進行落實檢查，并建立“黑名單”制度。對執(zhí)法檢查發(fā)現(xiàn)液化石油氣中二甲醚含量超標的充裝單位，一律列入“黑名單”向社會曝光。
    這次國家四部門聯(lián)合整治液化石油氣摻混二甲醚行動，表明了國家權威部門的一個共同聲音：堅決杜絕在液化石油氣摻}昆二甲醚違規(guī)行為；二甲醚在液化石油氣中摻混的道路已走不通。
   二甲醚何處何從？
2 轉變二甲醚的發(fā)展方式
    失去了液化石油氣的依附，也就仿佛沒有了二甲醚的生存空間。坊間有一種觀點：“民用液化氣按20%的比例摻混二甲醚是可行的”。這種觀點完全就是不法商家，以求賺取更多的利潤的一種借口；同時也誤導了二甲醚的生產(chǎn)廠家，使他們懶于去開發(fā)二甲醚的下游產(chǎn)業(yè)。
    試想，僅靠20%的比例摻混來尋找二甲醚出路，對于年產(chǎn)近1000×104t的二甲醚產(chǎn)業(yè)來說，如同“杯水車薪”，如此小的摻混量怎能消化得了如此大量的產(chǎn)能。曾經(jīng)聽二甲醚業(yè)內人士說，“二甲醚沒有庫存”，可見他們摻混的比例遠不止20%；廣州媒體就有報導：“九成以上二甲醚通過灰色途徑流入市場”。看來，堵的方式，效果不理想。
    關于二甲醚的政策法規(guī)已在逐漸的完善，國家已明確二甲醚是一種低碳環(huán)保的新能源，國家發(fā)改委和國家稅務總局發(fā)出通知，對生產(chǎn)二甲醚的企業(yè)減少了4%的增值稅，在經(jīng)濟上對二甲醚生產(chǎn)企業(yè)給予很大的扶持，促進二甲醚產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
    年初以來各地嚴厲查處裝液化石油氣摻混二甲醚，主流媒體的正面宣傳，現(xiàn)在老百姓已普遍不接受瓶裝液化石油氣摻混二甲醚的做法，二甲醚，作為燃料的健康發(fā)展之路只能是——純燒。
3 二甲醚的廣闊天地
    二甲醚是工業(yè)的重要原料，在醫(yī)藥和發(fā)泡劑等領域就有廣泛的用途。二甲醚是汽車的新能源，二甲醚汽車將駛向健康發(fā)展之路。
    由于供應鏈和價格上比液化石油氣和天然氣更有明顯優(yōu)勢，在民用氣領域還難于液化石油氣抗衡，但在工業(yè)用氣領域和大型社區(qū)集中供氣服務方面二甲醚卻更顯優(yōu)勢。二甲醚以其更優(yōu)異的物理化學性能，是替代液化石油氣和柴油的理想燃料，在工業(yè)窯爐(例如陶瓷窯爐)、工業(yè)鍋爐、燃氣中央空調、在城鎮(zhèn)住宅小區(qū)集中供氣等領域有廣泛用途，二甲醚應在工業(yè)領域找到自己合適的位置。
3.1 二甲醚可作為陶瓷燒制用氣
    陶瓷燒制已有幾千年的歷史，燃料經(jīng)歷了木柴、煤碳、柴油的發(fā)展階段，現(xiàn)在已進入燃氣時代，目前使用的燃氣多是液化石油氣。據(jù)河南XX公司介紹，他們在鈞瓷試用二甲醚為燃料，配上0.1～1.4mw/h二甲醚燃燒器已成功用于梭式窯上，燒制出的瓷器比燃用柴油和液化石油氣的效果更好，因二甲醚不含硫等雜質，燒制高檔的瓷器顏色亮白，在國內外頗受歡迎。江西、湖南、廣東的陶瓷業(yè)試用二甲醚做燃料都取得了良好的效果。可以預見，二甲醚工業(yè)上的應用將會在陶瓷業(yè)中率先展開。
3.2 醚可作為金屬切割用氣
    據(jù)廣東綠火神工業(yè)燃氣有限公司介紹，他們以二甲醚為主要原料稍加添加劑作為金屬切割燃料，具有低碳、無毒、高效、環(huán)保、安全等優(yōu)點，完全可以替代天然氣，丙烷及石油液化氣，為二甲醚在金屬切割中開創(chuàng)了一條新路。使用二甲醚為燃料切割鋼材，時間比乙炔、丙烷短，切割速度快，其切割端面幾乎無切割殘渣和飛濺，二甲醚作為鋼材切割用氣得到用戶氣的認可和專家的充分肯定。目前，二甲醚金屬切割氣正欲在造船業(yè)和機械制造業(yè)推廣應用。
3.3 二甲醚可作為鍋爐燃料
    現(xiàn)在我國北方大中城市冬季供暖的鍋爐不少已采用天然氣為燃料，當寒流襲來之時，天然氣管網(wǎng)供氣不足，二甲醚作為鍋爐補充氣源起到不可替代的作用。
    今年11月廣州將舉辦亞運會，為了保持良好的氣候環(huán)境，廣州市已明令禁止在廣州及周邊地區(qū)使用4t/h及以下的燃煤、燃油工業(yè)鍋爐。廣東雖然有進口澳大利亞的天然氣，但廣州及珠三角地區(qū)天然氣供應緊缺，尚難將天然氣大范圍作為工業(yè)鍋爐的燃料；若將二甲醚作為工業(yè)鍋爐燃料，珠江口兩岸年產(chǎn)50×104t二甲醚就派上用場，既改善了廣州及珠三角地區(qū)的環(huán)境，又維持了工業(yè)生產(chǎn)的正常進行。二甲醚作為工業(yè)鍋爐的燃料是一種理想選擇。
    據(jù)貴州四維燃氣公司介紹，為充分利用貴州豐富的二甲醚資源，當?shù)匾M湖南TD公司4t/h二甲醚燃氣工業(yè)鍋爐，配套先進的燃氣燃燒機，為二甲醚在工業(yè)鍋爐上應用開辟了新路。
3.4 二甲醚在食品加工上的應用
    據(jù)貴州四維燃氣公司介紹，馳名的“老干媽辣椒醬”加工時需要大型的炒鍋干炒辣椒，燃料為煤或柴油，但燃煤和燃油對炒作環(huán)境有影響，特別是對辣椒醬會產(chǎn)生異味，影響質量?，F(xiàn)在已改用二甲醚做燃料，辣椒醬的產(chǎn)量和質量大大提高。
    GZ大學有一萬多學生，有十多個大食堂，原來以煤和柴油為炊事燃料，廚師受到煙熏火撩，學生就餐時間長，現(xiàn)改用二甲醚做燃料，以瓶組站方式大流量供氣，半小時內完成千人就餐，學校和學生都很滿意。
3.5 二甲醚在工業(yè)領域有大用場
    二甲醚作為環(huán)保節(jié)能的新型能源，在工業(yè)各個領域都能找到自己合適的位置，例如鋼材鍛造加熱、金屬制品的熱處理、燃氣中央空調、工業(yè)烤漆和環(huán)氧樹脂粉末加熱固化、化工反應吸熱裝置等都有大的用場。
3.6 二甲醚在住宅小區(qū)集中供氣
    隨著房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，除了管道煤氣、管道液化石油氣、管道天然氣外，現(xiàn)在管道二甲醚氣已開始進入住宅小區(qū)集中供氣。例如河南PMLT化工有限公司本身盛產(chǎn)二甲醚，他們因地制宜在就近開發(fā)的房地產(chǎn)中采取二甲醚集中供氣的方式，小區(qū)內建立兩個瓶組站，采用中低壓管道向區(qū)內1600住戶集中供氣。住戶反映氣源充足，氣壓穩(wěn)定，即使在用氣高峰，二甲醚專用爐灶仍然工作穩(wěn)定，費用較其他氣源低廉深受歡迎。相信，隨著城鎮(zhèn)住宅小區(qū)的連片開發(fā)，二甲醚將會以新姿態(tài)進入千家萬戶。
4 二甲醚應用的步伐
    二甲醚在國內已經(jīng)有十多年的發(fā)展歷程，預計今年的總產(chǎn)量可達到1000×104t，然而，由于二甲醚在生產(chǎn)、經(jīng)營、銷售、儲運等環(huán)節(jié)一直處于無序狀態(tài)，發(fā)展方向不明確，給行政管理帶來困難。
4.1 關于二甲醚的標準
    現(xiàn)在國家標準委正在抓緊制定二甲醚配套標準，為適應二甲醚的“專瓶、專用”的要求，在《城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚》標準的基礎上，正在制定《液化二甲醚鋼瓶》和《液化二甲醚瓶閥》國家標準，不久將正式發(fā)布實施。目前，二甲醚民用灶具行業(yè)標準也正在制訂之中，“二甲醚橡膠密封材料”等標準的制訂正在申請立項，正在加快建立二甲醚標準化體系的步伐。
4.2 耐二甲醚橡膠材料的研究
    液化石油氣摻入二甲醚后出現(xiàn)的最大問題是液化石油氣鋼瓶漏氣，準確地說是閥門漏氣。從閥門解剖來看，是閥門內的橡膠密封圈硬化失去彈性，造成漏氣。
    一般液化石油氣鋼瓶閥門采用的密封材料是丁腈橡膠。它是一種極性材料；而液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷，具有非極性分子結構。根據(jù)相似相溶原理，丁腈橡膠與液化石油氣兩者極性相差較大，丁腈橡膠不溶于液化石油氣，所以原有的液化石油氣鋼瓶不漏氣。如果在液化石油氣鋼瓶中摻混了較多的液化二甲醚，后者與丁腈橡膠同為極性物質，所以，丁腈橡膠與液化二甲醚經(jīng)過較長時間的接觸后，就會發(fā)生溶脹效應，導致丁腈橡膠密封性能失效，從而導致鋼瓶閥門泄漏，可見丁腈橡膠是一種不耐二甲醚的密封材料。盡快研制出一種或多種能夠耐二甲醚的橡膠密封材料是當前推廣應用二甲醚的當務之急。
    研究表明，耐二甲醚的橡膠有全氟醚橡膠、氟橡膠、氟硅橡膠、硅橡膠、三元一丙橡膠等；耐二甲醚性能來看，強到底排序為：全氟醚橡膠＞氟橡膠＞硅橡膠＞三元一丙橡膠(＞符號表示優(yōu)于)。
    經(jīng)過多年的研究，現(xiàn)在YNMH研究院已經(jīng)研制出一種耐二甲醚的橡膠材料，并制定了相應的企業(yè)標準(目前尚無國家標準和行業(yè)標準)。
    耐二甲醚橡膠密封材料的出現(xiàn)，制約二甲醚發(fā)展的“瓶頸”將會得到緩解。
5 結語
    隨著對二甲醚應用技術的深入研究和二甲醚下游產(chǎn)業(yè)的進一步開發(fā)，相信二甲醚的應用前景會越走越寬廣，前途無量。
 
(本文作者：曾祥照 廣東盈泉鋼制品有限公司 廣東清遠 511538)