液化石油气中二甲醚检测方法研究进展

黄华国++吴生法++吕孙泼++王晶晶

[摘 要]文章对二甲醚的性质、钢瓶腐蚀性以及液化石油气中二甲醚检测方法进行研究与展望，为液化石油气中二甲醚检测方法拓展进一步奠定了基础。

[关键词]二甲醚；液化石油气；检测方法

[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 052

1 二甲醚的基本性质

二甲醚（DME）又称甲醚，化学式CH3OCH3，相对分子量46. 07，在常温和常压下是一种无色易燃、有轻微醚香味的气体，密度为2. 06kg/m3，比空气重，具有惰性、无毒。常温下其饱和蒸汽压是0. 51MPa，易液化，沸点为-24. 9℃，液体密度（20℃）为0. 67g/cm3，比水轻，比液化石油气略重。其主要理化参数如表1所示。[1-3]

随着近年来国际油价不断攀升，液化石油气（LPG）的价格也一路飙升，而二甲醚（DME）作为一种新型的清洁能源日益受到关注。[4]由于二甲醚具有无色、无毒、无致癌性，并且燃烧过程中无残渣、无黑烟，对环境几乎无污染，所以在21世纪能源短期的时代，二甲醚是一种取代液化石油气的理想清洁燃料。[5]也因此，部分液化石油气充装单位在LPG中非法掺入DME，此类行为严重违反了《气瓶安全监察规程》的相关规定，此举措施可能导致LPG钢瓶阀门漏气[6]，严重影响了消费者的人身、财产安全。在2008年（质检特函〔2008〕17号）通知中，国家质检总局出台文件明确表示：不得在民用液化石油气中掺入二甲醚后充入液化石油气钢瓶或焊接气瓶中擅自加入不明化学添加剂。

2 二甲醚检测方法

目前，关于LPG中DME的检测仍无国家标准方法，只有以下几个相关检测标准：HG/T 3934—2007《二甲醚》、CJ/T 259—2007《城镇燃气用二甲醚》、GB/T 10410—2008《人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析方法》以及SH/T 0230—1992《液化石油气组分测定法》等检测方法。[7]但是HG/T 3934—2007和CJ/T 259—2007检测方法只检测纯二甲醚产品，而不是液化石油气产品；GB/T 10410—2008和SH/T 0230—1992检测方法也只检测液化石油气组分而不包括二甲醚。因此，文章希望通过LPG中DME的分析检测方法进行总结，从而为LPG中DME的分析检测标准的确定奠定基础。

2. 1 LPG中DME的物理辨别方法

判别LPG中是否掺有DME的简易方法有3种：[8]一是看燃烧火焰的颜色，LPG 火焰是亮蓝色，添加了DME后，由于燃烧率低，火焰呈黄红色，很少有蓝色，且冒黑烟；二是闻气味，LPG本身无色无味，为防止漏气，正规公司在LPG中加入了乙硫醇等添加剂加臭。DME具有比较强的聚气功能，对极易挥发的乙硫醇等添加剂有聚集作用，闻起来煤气味道比纯LPG臭味更浓；三是观察使用时间，DME的燃烧值低，如果使用时间较短，不耐烧，甚至熄火，就有可能混合了DME。

2. 2 LPG中DME的色谱分析方法

目前，在众多 DME 分析检测方法中，以色谱法居多，而近年关于气相色谱法（Gas Chromatagraphy，GC）检测 LPG 中 DME 的报道较多，余德清等[7]分别选用PLOT/Q、HP-5和HP-PLOT/Al2O3不同型号规格的毛细管色谱柱检测LPG中DME的含量。实验结果表明选HP-5柱，LPG组分无法分离，DME色谱峰拖尾严重；无法准确定量；选用HP-PLOT/Al2O3柱，LPG 组分分离良好，但DME 色谱峰拖尾严重，无法准确定量；选用PLOT/Q 柱，丙烷、丙烯、正戊烷、异戊烷、DME和LPG烃类等组分都可获得良好的分离效果。同样，AN Hua[9]也对DME检测的三个标准中所给出的检测方法做了比较，经实验进一步确认了PLOT/Q柱的可行性。黄银波等[10]也采用HP-PLOT-Q柱，恒温水浴汽化后六通阀进样，程序升温来检测LPG中DME的含量，最终实现了空气、甲烷、二氧化碳、C2-C5的烷烃完全分离。该色谱柱键合聚苯乙烯-二乙烯基苯，极性介于Porapak-Q柱和Porapak-N柱之间，是该研究的一大亮点。

2. 3 LPG中DME的快速检测方法

除色谱法外，业内人士也积极研究了其他快速检测DME组分的方法。常侠等[11]利用DME与石油产品水溶性的差异，采用水吸收法测定石油产品中DME的含量，此方法简单易行。张凤利等[12]使用傅立叶红外光谱法在一分钟内即可快速检测LPG中的DME含量，在0. 25%～10. 5%含量范围内，DME特征峰峰斜率与浓度有很好的响应关系。与GC法比较，红外光谱法具有准确、快速、简便、重复性高、消耗成本低等优点，更适合于质量监督检验部门和中小型液化气站产品质量监控的快速检测。基于DME气体通过石英加热管表面时的化学发光现象，张润坤等[13]设计了检测DME的传感器，此传感器可方便快速地测定空气中的DME气体，实验过程发现，苯、甲醛等气体通过此传感器时，不会引起检测干扰。黄品鲜等[14]采用加速度量热仪测定LPG、LPG/DME 的热分解初始温度和反应活化能，考查它们的热稳定性，分析其氧化反应产物，为LPG/DME贮存、运输和安全使用提供理论基础。

3 结 论

DME作为燃料，有天然气、液化石油气不可比拟的综合优势。[15]由于其物理性质，目前不能人为的掺入到液化气里去，但是目前虽有很多色谱方法对LPG中DME进行检测，但尚无LPG中DME的检测国家标准方法，希望今后能尽快建立和统一检测方法。

参考文献：

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[10]黄银波，李兴根，乔勇升，等. 气相色谱法测定液化石油气中二甲醚含量[J].理化检测-化学分册，2011，47（4）：476-477.

[11]常侠，李丕栋. 吸收法测定液化石油气中二甲醚含量[J].低温与特气，2010，28（6）：32-33.

[12]张凤利，傅立叶. 红外光谱法快速测定液化石油气中二甲醚的含量[J].低温与特气，2011，29（3）：26-29.

[13]张润坤，曹小安，陈穗玲，等. 基于催化发光的高选择性的二甲醚传感器[J].分析化学，2010，38（4）：589-592.

[14]Satoru Ueda，Mika Eguchi，Katsuhiro Uno，et al.Electrochemical characteristics of direct dimethyl ether fuel cells[J].Solid State Ionics，2006（177）：2175-2178.