浅谈二甲醚特性与市场发展前景

来源:期刊VIP网所属分类:化学发布时间:2012-07-20浏览:

  摘 要:阐述了二甲醚的理化性质和危险特性,并对二甲醚目前以及未来的市场情况作了探讨。

  关键词:二甲醚 特性 市场发展前景

  一、 二甲醚的理化性质及危险特性

  1、二甲醚的物理化学性质

  二甲醚又称甲醚,简称DME,传统上主要用于气雾喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂以及化学品合成原料等等,而其最重要的用途还是在能源领域,在未来能源领域中占有举足轻重的地位。自然界里并不存在二甲醚,必须由原料来合成,天然气、煤、甲醇等等是较好的原料。

  目前二甲醚的生产工艺与传统相比已经发生了很大的变化,由于技术进步其生产工艺也已经从精细化工转化为基础化工领域。最早是由高压甲醇生产中的副产品精馏后制得,随着低压合成甲醇技术的广泛应用,副反应大大减少,二甲醚的工业生产技术很快发展到甲醇脱水或合成气直接合成工艺。二甲醚具体物理化学特性如下:

  二甲醚分子式:(CH3)2O;结构式:CH3OCH3;摩尔质量:46.07;

  外观与性状:无色、易燃、易液化、含氧气体,有醚类特有的气味,燃烧时火焰略带光亮;熔点:-141.5℃;沸点-24.9℃:闪点:-41℃;自燃温度350℃;饱和蒸气压力:531kPa(20℃时);临界压力:0.54MPa(25℃时);临界温度:126.9℃;相对密度(空气=1):1.59;相对密度(水=1):0.66;汽化潜热467kJ/kg(20℃时),液相低位热值28.9MJ/kg,气相低位热值46.1MJ/m3;爆炸极限:3.4~17.0(%,V/V),理论空气系数6.96;溶解性:溶于水、汽油、醇、乙醚等;禁忌物:强氧化剂、强酸、卤素、氧化剂等。

  2、二甲醚的危险特性

  (1)易燃易爆性

  二甲醚的火灾危险等级为甲A类。二甲醚遇热源、火灾或氧

  化剂等极易着火燃烧,当燃烧失去控制时便可能引发火灾事故。二甲醚容易与空气混合成爆炸性气体,遇点火源即可引发爆炸事故。

  (2)易蒸发性

  液化二甲醚一旦泄漏将迅速蒸发、气化,体积迅速膨胀。由于其爆炸下限很低,1个体积的气体最多能形成接近30个体积的爆炸性气体,爆炸危险性更大。

  (3)滞留积累性

  二甲醚气体的比重比空气大,一旦泄漏,二甲醚气体容易滞留积聚在低洼处、下水道等处,达到爆炸极限时,遇点火源即会引起火灾和爆炸。

  (4)易产生静电

  二甲醚在充装、储运、使用过程中容易因摩擦而产生静电,而且静电消散较慢,若无法及时导除静电,容易造成静电积聚放电,引发火灾、爆炸等事故。

  (5)光照敏感性

  二甲醚气体接触空气或受光照生成过氧化物。过氧化物对热、振动、冲击或摩擦极为敏感,当其达到一定数量,在受到热、振动、冲击或摩擦作用时分解放热。如果分解放热速度超过散热速度,盛装容器在分解反应热的作用下温度升高,可能发展到爆炸。

  (6)毒害性

  二甲醚为单纯窒息性气体,其毒物危害程度属于“轻度危害”,一般不会引发中毒,但人员大量吸入二甲醚气体,可能因为缺氧而窒息。瓶装民用二甲醚往往含有四氢噻吩等加臭剂,对人体也有一定的毒害作用。

  (7)溶解性

  二甲醚是良好的有机溶剂,对丁晴橡胶等有溶解、溶胀作用,非专用钢瓶可能因为密封圈受二甲醚浸蚀、变形而失去密封性能,从而导致泄漏。二甲醚溶于水、醇,含水份、甲醇等,含有杂质的二甲醚对焊接钢瓶及其配件有腐蚀作用,可能因为腐蚀原因导致泄漏。

  二、二甲醚目前及未来市场发展情况

  随着石油资源的紧缺及价格上涨,清洁环保理念的深入,作为柴油替代资源的清洁燃料——二甲醚得到大力推广,并逐渐进入了民用燃料市场和汽车燃料市场。

  我国二甲醚行业形成了泸天化、天茂集团等龙头企业。在应用上,二甲醚产品在民用燃气领域取得了较大的进展,国家已经出台相关规范明确规定二甲醚可作为城镇燃气使用;二甲醚汽车在2010年上海世博园区示范运营。二甲醚产品及民用燃气掺混行业标准已出台,相关国家标准及行业标准也开始着手制定。在国内二甲醚的消费结构中,民用燃料占到了绝对主导地位,为94%;车用燃料仅为2%,其他用途占到4%。

  经国家质检总局、国家标准化管理委员会批准,《城镇燃气二甲醚国家标准》于2011年7月1日起正式实施,使得常年身份缺失的二甲醚终于拥有了城镇燃气市场的“准入证”,迎来历史性发展机遇。《车用燃料用二甲醚》国家标准已于2011年6月获得批准,自2011年11月1日起实施,二甲醚有望替代柴油进军车用燃料市场。虽然目前中国二甲醚行业还存在一些问题,但二甲醚的应用及市场前景仍然光明。在相关配套政策支持下,我国二甲醚行业将持续良好发展势头。

  近年来,二甲醚已经开始在山东、四川、陕西、云南、安徽、重庆等地区逐步推广使用。2010年3月,宁东能源化工基地神宁煤化工园区60万吨/年甲醇二甲醚项目投料试车一次成功;2010年12月,贵州天福化工有限责任公司年产30万吨合成氨、15万吨二甲醚煤化工项目,主体装置流程全线打通并试车成功;2011年8月,云南解化年产15万吨二甲醚项目顺利通过总体竣工验收。

  目前二甲醚的需求量增长较快,各国相继开发投资省、操作条件好、无污染的新工艺,主要包括二步法和一步法,其中一步法经济上更加合理,市场上更具竞争力,总体上来说更具技术优势。

  从未来需求角度看,二甲醚将主要用于替代汽车燃油、液化气、民用煤气等,市场前景广阔,属于目前国际上优先发展的产业。目前,国内外二甲醚的生产建设正在如火如荼的进行。如何因地制宜地选择合适的工艺与规模,以及选择合理的布局是发展我国二甲醚产业的战略性问题。国家发改委于2006年7月7日发布了《关于加强煤化工项目建设管理,促进产业健康发展的通知》,其中要求一般不应批准规模在100万吨/年以下的二甲醚项目,对大型二甲醚项目的建设起了一定的推动作用,也促进了我国二甲醚行业的产业化和规模化发展。

  作为LPG和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与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。另外随着石油资源的紧缺以及清洁环保理念的深入,作为柴油替代资源的清洁燃料,二甲醚将进一步得到大力推广。中国柴油消费的增长很快,2010年消费量将达约10100万吨,而二甲醚作为良好的柴油替代燃料,按其对柴油的替代率为5%计,2010年需674万吨左右。

  鉴于国内经济持续增长,能源产品的需求日益旺盛,以及国际原油价格面临新的一轮飚升,这些为以二甲醚为代表的新型能源产业的发展带来了前所未有的契机。目前在河南地区二甲醚场站已经出现了建设高峰,很多地区二甲醚场站都在逐步取代液化石油气储配站来供应居民用气。由于目前国家相关规范的出台滞后,很多地区二甲醚场站的设计与相关部门验收都出现了一定程度的无法可依,职能部门都参照液化石油气相关规范进行验收,在某种程度上出现了安全隐患。

  虽然中国二甲醚行业还存在一些问题,但二甲醚的应用及市场前景仍然光明,在国家政策的支持下,发展势头值得期待。可以预见,在不久的将来,随着二甲醚本身产量的提高和国家相关政策的支持,二甲醚必然会成为一种新兴能源被人们普通接受,将对我国能源的优化利用及实现我国的可持续发展具有深远的意义。

  参考文献:

  (1)GB12268-2005《危险货物品名表》

  (2)CJ/T259-2007《城镇燃气用二甲醚标准》

  (3)HG/T3934-2007《二甲醚》

  (4)张绍伟.二甲醚用作民用燃料的发展前景和面临问题.煤气与热力,2011,31(9):B19-B22

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