液化石油气二甲醚复合燃料

李强

摘 要：本文通过介绍液化石油气中二甲醚掺混的行业现状，掺入二甲醚后所带来的安全隐患，从而探讨液化石油气与二甲醚作为复合燃料替代液化石油气的可行性。

关键词：复合燃料；替代

煤气、液化石油气和天然气是城市燃气的主要气源。其中煤气由于生产成本居高不下，生产中有污染且含有毒气体排出，难以快速发展；国内天然气供应量不足，地下气源较少，需要从国外进口，且价格不断上涨；液化石油气国内生产量也供不应求，同样需要进口。而二甲醚的出现正好解决了气源不足，生产成本高的问题，同时易压缩、安全性高、燃燒性好、燃烧热值高等优点，可以应用到城市燃气中。

1 液化石油气与二甲醚的性质

液化石油气，是一种易挥发混合气体，主要成分由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）组成的，有些液化石油气还含有少量的丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）。液化石油气与其他燃料比较，污染少、发热量高、易于运输、压力稳定、储存简单、供应灵活。

二甲醚，是一种最简单的脂肪醚，又称木醚，分子式CH3OCH3，在常温常压下是一种无色可燃气体，具有轻微的醚香味，其物理性质与液化石油气相近，二甲醚稳定性好，燃烧充分，燃烧无黑烟、燃烧后无杂质残留，并且一氧化碳、一氧化氮等有毒气体排放量较低。

从表1可以看出，两者物理特性比较相似，如果将两者掺混于气瓶内，所表现出的物性特征基本无异常。

2 行业现状

目前，石油价格上涨，二甲醚市场价格比液化石油气大概低了30%左右，两者价格存在巨大的价差，正因为有了价差利益的驱动，导致市面上销售的液化石油气掺混二甲醚的现象屡禁不止。

对于居民用户来说，首先，在使用掺混二甲醚的液化石油气时存在巨大安全隐患，人身安全受到威胁。其次，居民利益蒙受损失。二甲醚燃烧热值与液化石油气燃烧热值相比，二甲醚热值占60%左右，液化石油气掺混二甲醚后的燃烧热值将大大降低，无形之中也就侵害了消费者的利益。假如原来一瓶纯液化石油气的使用周期是30天，而掺混二甲醚30%的液化石油气只能使用26天。

国内大型、规范经营的液化石油气销售企业由于自身管理体系、质量控制等优势，在液化石油气质量、安全等方面控制得很好。液化石油气掺混二甲醚的事情主要发生在一些中小型生产企业或地理位置偏远而疏于管理的充装站，尤为是个体承包的充装站。由于有了经济利益的驱动，终端零售商贩向充装站采购液化石油气时首先考虑谁的产品价格低，而不考虑掺混所带来的安全隐患以及消费者的经济利益。由于液化石油气消费者大多生活在三四五线城市或者一些乡镇，市场太分散，行政集中排查困难，严令禁止掺混二甲醚的明文规定却在一些中小型企业和个体户面前黯然失色。如果掺混的现象依然活跃下去，必将对行业的长期发展产生非常不利的影响。

3 掺混二甲醚的安全隐患

液化石油气用钢瓶储存，液化石油气主要成分是丙烷与丁烷，少许其他物质，烷类物质化学结构比较稳定，几乎不会与钢瓶及铜制阀门发生反应，阀门密封材料常用的是顺丁橡胶，也不会与烷类物质发生反应。从二甲醚的分子式可以看出其化学结构稳定性不是很好，虽然二甲醚不会与钢瓶缸体以及金属阀门发生化学反应，但由于二甲醚分子式中含有氧，一定程度上具有氧化的能力，长期与液化石油气钢瓶阀门的密封垫圈接触会造成密封垫圈严重腐蚀而变形，导致气瓶阀门密封性不好产生漏气。同时，液化二甲醚也是一种有机溶剂，根据化学知识有机化合物相似相溶的原理，密封圈能够被液化二甲醚溶解，同样也会导致气瓶阀门的漏气。液化石油气掺混二甲醚的量越大，密封垫圈的使用寿命就越短，越容易造成气瓶阀门泄漏。当泄漏的气体在空气中达到一定浓度的时候，遇见很小的火源都会产生爆炸，从而给群众带来生命财产安全。

4 二甲醚的优点

从二甲醚与液化石油气物理性质比较可以看出，两者物性非常相似，故可以替代液化石油气或与液化石油气作为复合燃料使用。二甲醚当燃料使用时，其自身优点如下：

（1） 燃烧性好。即使二甲醚的燃烧热值小于液化石油气燃烧热值，但是二甲醚自身含氧较高，正因此，其燃烧比较完全，可很大程度上降低CO有毒气体的排放；由于二甲醚不含C-C单键分子链，在燃烧的时候也不会分解出碳，因而能实现无黑烟燃烧；

（2） 液化压力低。20℃下二甲醚的饱和蒸汽压为0.5MPa左右，而液化石油气饱和蒸汽压为0.85MPa左右，因此二甲醚更容易液化。

（3） 安全性能高。在相同环境条件下，二甲醚的爆炸下限比液化石油气高、饱和蒸汽压较低，其储存、使用、运输等方面与液化石油气相比，二甲醚更安全。

（4） 经济价值高。二甲醚的成本很低，价格便宜，产能高，热值又高，所以是民用、商用最理想的液化石油气、天然气的替代品[1]。

以上优点看出，二甲醚在存在形态上与液化石油气没有太大的区别，同样在存储、运输、燃烧和热值等相关性能指标上与液化石油气相似，在发生“气荒”时，二甲醚可以作为城市管道煤气的调峰气来替代使用。

5 复合燃料应用技术缺陷

国家质检总局发出《关于气瓶充装有关问题的通知》的出发点是要求二甲醚的储存、运输、罐装环节要做到“专气、专瓶、专用”。

纯二甲醚可用特制钢瓶进行灌装，可以代替液化石油气作为民用燃料。两者掺混情况下，不能使用液化石油气钢瓶灌装，二甲醚会腐蚀钢瓶橡胶密封垫圈，造成钢瓶阀门泄漏而带来安全隐患。液化石油气与二甲醚作为复合燃料混装，就必须对充装设备、钢瓶、炉灶进行改进，管道及阀门法兰联接不能用石棉橡胶垫片、普通橡胶O型密封圈，应改为用耐二甲醚溶胀的材料。液化石油气瓶减压阀的膜片，也需要用耐二甲醚溶胀的材料。液化石油气和二甲醚按适当比例掺混使用，可以提高液化气燃热效率，燃烧后不会留残渣，但作为产品出售应明确标明含二甲醚及含量，而且必须使用特定气瓶灌装。当这些储运材料的安全问题得到解决之后，复合燃料就可以光明正大走进我们生活之中。

6 发展前景

二甲醚与液化石油气混合作为燃料可利用已有液化石油气自身的供气系统和相关设施进行相应的改进后供气，这种供气模式在资源、经济方面较为可行。气源有保障，灵活性、可靠性也较高，特别是成本较低。难点在于市场监管、技术支持和国家标准相对滞后或缺失，制约了产业的快速发展。一旦难题破解，二甲醚替代液化石油气的发展前景大有可为[2]。

参考文献

[1] 颜江，蔡德强，梁卫东.二甲醚与液化石油气的合作与竞争[J].煤气与热力.2010，12（30）：29-32

[2] 王碧波.防范液化石油气掺二甲醚的安全隐患[J].中国质量技术监督.2013，5：67endprint