液化石油氣二甲醚復合燃料

李強

摘 要：本文通過介紹液化石油氣中二甲醚摻混的行業現狀，摻入二甲醚后所帶來的安全隱患，從而探討液化石油氣與二甲醚作為復合燃料替代液化石油氣的可行性。

關鍵詞：復合燃料；替代

煤氣、液化石油氣和天然氣是城市燃氣的主要氣源。其中煤氣由于生產成本居高不下，生產中有污染且含有毒氣體排出，難以快速發展；國內天然氣供應量不足，地下氣源較少，需要從國外進口，且價格不斷上漲；液化石油氣國內生產量也供不應求，同樣需要進口。而二甲醚的出現正好解決了氣源不足，生產成本高的問題，同時易壓縮、安全性高、燃燒性好、燃燒熱值高等優點，可以應用到城市燃氣中。

1 液化石油氣與二甲醚的性質

液化石油氣，是一種易揮發混合氣體，主要成分由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）組成的，有些液化石油氣還含有少量的丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）。液化石油氣與其他燃料比較，污染少、發熱量高、易于運輸、壓力穩定、儲存簡單、供應靈活。

二甲醚，是一種最簡單的脂肪醚，又稱木醚，分子式CH3OCH3，在常溫常壓下是一種無色可燃氣體，具有輕微的醚香味，其物理性質與液化石油氣相近，二甲醚穩定性好，燃燒充分，燃燒無黑煙、燃燒后無雜質殘留，并且一氧化碳、一氧化氮等有毒氣體排放量較低。

從表1可以看出，兩者物理特性比較相似，如果將兩者摻混于氣瓶內，所表現出的物性特征基本無異常。

2 行業現狀

目前，石油價格上漲，二甲醚市場價格比液化石油氣大概低了30%左右，兩者價格存在巨大的價差，正因為有了價差利益的驅動，導致市面上銷售的液化石油氣摻混二甲醚的現象屢禁不止。

對于居民用戶來說，首先，在使用摻混二甲醚的液化石油氣時存在巨大安全隱患，人身安全受到威脅。其次，居民利益蒙受損失。二甲醚燃燒熱值與液化石油氣燃燒熱值相比，二甲醚熱值占60%左右，液化石油氣摻混二甲醚后的燃燒熱值將大大降低，無形之中也就侵害了消費者的利益。假如原來一瓶純液化石油氣的使用周期是30天，而摻混二甲醚30%的液化石油氣只能使用26天。

國內大型、規范經營的液化石油氣銷售企業由于自身管理體系、質量控制等優勢，在液化石油氣質量、安全等方面控制得很好。液化石油氣摻混二甲醚的事情主要發生在一些中小型生產企業或地理位置偏遠而疏于管理的充裝站，尤為是個體承包的充裝站。由于有了經濟利益的驅動，終端零售商販向充裝站采購液化石油氣時首先考慮誰的產品價格低，而不考慮摻混所帶來的安全隱患以及消費者的經濟利益。由于液化石油氣消費者大多生活在三四五線城市或者一些鄉鎮，市場太分散，行政集中排查困難，嚴令禁止摻混二甲醚的明文規定卻在一些中小型企業和個體戶面前黯然失色。如果摻混的現象依然活躍下去，必將對行業的長期發展產生非常不利的影響。

3 摻混二甲醚的安全隱患

液化石油氣用鋼瓶儲存，液化石油氣主要成分是丙烷與丁烷，少許其他物質，烷類物質化學結構比較穩定，幾乎不會與鋼瓶及銅制閥門發生反應，閥門密封材料常用的是順丁橡膠，也不會與烷類物質發生反應。從二甲醚的分子式可以看出其化學結構穩定性不是很好，雖然二甲醚不會與鋼瓶缸體以及金屬閥門發生化學反應，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，長期與液化石油氣鋼瓶閥門的密封墊圈接觸會造成密封墊圈嚴重腐蝕而變形，導致氣瓶閥門密封性不好產生漏氣。同時，液化二甲醚也是一種有機溶劑，根據化學知識有機化合物相似相溶的原理，密封圈能夠被液化二甲醚溶解，同樣也會導致氣瓶閥門的漏氣。液化石油氣摻混二甲醚的量越大，密封墊圈的使用壽命就越短，越容易造成氣瓶閥門泄漏。當泄漏的氣體在空氣中達到一定濃度的時候，遇見很小的火源都會產生爆炸，從而給群眾帶來生命財產安全。

4 二甲醚的優點

從二甲醚與液化石油氣物理性質比較可以看出，兩者物性非常相似，故可以替代液化石油氣或與液化石油氣作為復合燃料使用。二甲醚當燃料使用時，其自身優點如下：

（1） 燃燒性好。即使二甲醚的燃燒熱值小于液化石油氣燃燒熱值，但是二甲醚自身含氧較高，正因此，其燃燒比較完全，可很大程度上降低CO有毒氣體的排放；由于二甲醚不含C-C單鍵分子鏈，在燃燒的時候也不會分解出碳，因而能實現無黑煙燃燒；

（2） 液化壓力低。20℃下二甲醚的飽和蒸汽壓為0.5MPa左右，而液化石油氣飽和蒸汽壓為0.85MPa左右，因此二甲醚更容易液化。

（3） 安全性能高。在相同環境條件下，二甲醚的爆炸下限比液化石油氣高、飽和蒸汽壓較低，其儲存、使用、運輸等方面與液化石油氣相比，二甲醚更安全。

（4） 經濟價值高。二甲醚的成本很低，價格便宜，產能高，熱值又高，所以是民用、商用最理想的液化石油氣、天然氣的替代品[1]。

以上優點看出，二甲醚在存在形態上與液化石油氣沒有太大的區別，同樣在存儲、運輸、燃燒和熱值等相關性能指標上與液化石油氣相似，在發生“氣荒”時，二甲醚可以作為城市管道煤氣的調峰氣來替代使用。

5 復合燃料應用技術缺陷

國家質檢總局發出《關于氣瓶充裝有關問題的通知》的出發點是要求二甲醚的儲存、運輸、罐裝環節要做到“專氣、專瓶、專用”。

純二甲醚可用特制鋼瓶進行灌裝，可以代替液化石油氣作為民用燃料。兩者摻混情況下，不能使用液化石油氣鋼瓶灌裝，二甲醚會腐蝕鋼瓶橡膠密封墊圈，造成鋼瓶閥門泄漏而帶來安全隱患。液化石油氣與二甲醚作為復合燃料混裝，就必須對充裝設備、鋼瓶、爐灶進行改進，管道及閥門法蘭聯接不能用石棉橡膠墊片、普通橡膠O型密封圈，應改為用耐二甲醚溶脹的材料。液化石油氣瓶減壓閥的膜片，也需要用耐二甲醚溶脹的材料。液化石油氣和二甲醚按適當比例摻混使用，可以提高液化氣燃熱效率，燃燒后不會留殘渣，但作為產品出售應明確標明含二甲醚及含量，而且必須使用特定氣瓶灌裝。當這些儲運材料的安全問題得到解決之后，復合燃料就可以光明正大走進我們生活之中。

6 發展前景

二甲醚與液化石油氣混合作為燃料可利用已有液化石油氣自身的供氣系統和相關設施進行相應的改進后供氣，這種供氣模式在資源、經濟方面較為可行。氣源有保障，靈活性、可靠性也較高，特別是成本較低。難點在于市場監管、技術支持和國家標準相對滯后或缺失，制約了產業的快速發展。一旦難題破解，二甲醚替代液化石油氣的發展前景大有可為[2]。

參考文獻

[1] 顏江，蔡德強，梁衛東.二甲醚與液化石油氣的合作與競爭[J].煤氣與熱力.2010，12（30）：29-32

[2] 王碧波.防范液化石油氣摻二甲醚的安全隱患[J].中國質量技術監督.2013，5：67endprint