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摘 要:闡述了二甲醚的理化性質(zhì)和危險(xiǎn)特性,并對(duì)二甲醚目前以及未來(lái)的市場(chǎng)情況作了探討。
關(guān)鍵詞:二甲醚 特性 市場(chǎng)發(fā)展前景
一、 二甲醚的理化性質(zhì)及危險(xiǎn)特性
1、二甲醚的物理化學(xué)性質(zhì)
二甲醚又稱(chēng)甲醚,簡(jiǎn)稱(chēng)DME,傳統(tǒng)上主要用于氣霧噴射劑、氟利昂替代制冷劑、溶劑以及化學(xué)品合成原料等等,而其最重要的用途還是在能源領(lǐng)域,在未來(lái)能源領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位。自然界里并不存在二甲醚,必須由原料來(lái)合成,天然氣、煤、甲醇等等是較好的原料。
目前二甲醚的生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)相比已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,由于技術(shù)進(jìn)步其生產(chǎn)工藝也已經(jīng)從精細(xì)化工轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)化工領(lǐng)域。最早是由高壓甲醇生產(chǎn)中的副產(chǎn)品精餾后制得,隨著低壓合成甲醇技術(shù)的廣泛應(yīng)用,副反應(yīng)大大減少,二甲醚的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)很快發(fā)展到甲醇脫水或合成氣直接合成工藝。二甲醚具體物理化學(xué)特性如下:
二甲醚分子式:(CH3)2O;結(jié)構(gòu)式:CH3OCH3;摩爾質(zhì)量:46.07;
外觀與性狀:無(wú)色、易燃、易液化、含氧氣體,有醚類(lèi)特有的氣味,燃燒時(shí)火焰略帶光亮;熔點(diǎn):-141.5℃;沸點(diǎn)-24.9℃:閃點(diǎn):-41℃;自燃溫度350℃;飽和蒸氣壓力:531kPa(20℃時(shí));臨界壓力:0.54MPa(25℃時(shí));臨界溫度:126.9℃;相對(duì)密度(空氣=1):1.59;相對(duì)密度(水=1):0.66;汽化潛熱467kJ/kg(20℃時(shí)),液相低位熱值28.9MJ/kg,氣相低位熱值46.1MJ/m3;爆炸極限:3.4~17.0(%,V/V),理論空氣系數(shù)6.96;溶解性:溶于水、汽油、醇、乙醚等;禁忌物:強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸、鹵素、氧化劑等。
2、二甲醚的危險(xiǎn)特性
(1)易燃易爆性
二甲醚的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為甲A類(lèi)。二甲醚遇熱源、火災(zāi)或氧
化劑等極易著火燃燒,當(dāng)燃燒失去控制時(shí)便可能引發(fā)火災(zāi)事故。二甲醚容易與空氣混合成爆炸性氣體,遇點(diǎn)火源即可引發(fā)爆炸事故。
(2)易蒸發(fā)性
液化二甲醚一旦泄漏將迅速蒸發(fā)、氣化,體積迅速膨脹。由于其爆炸下限很低,1個(gè)體積的氣體最多能形成接近30個(gè)體積的爆炸性氣體,爆炸危險(xiǎn)性更大。
(3)滯留積累性
二甲醚氣體的比重比空氣大,一旦泄漏,二甲醚氣體容易滯留積聚在低洼處、下水道等處,達(dá)到爆炸極限時(shí),遇點(diǎn)火源即會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。
(4)易產(chǎn)生靜電
二甲醚在充裝、儲(chǔ)運(yùn)、使用過(guò)程中容易因摩擦而產(chǎn)生靜電,而且靜電消散較慢,若無(wú)法及時(shí)導(dǎo)除靜電,容易造成靜電積聚放電,引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故。
(5)光照敏感性
二甲醚氣體接觸空氣或受光照生成過(guò)氧化物。過(guò)氧化物對(duì)熱、振動(dòng)、沖擊或摩擦極為敏感,當(dāng)其達(dá)到一定數(shù)量,在受到熱、振動(dòng)、沖擊或摩擦作用時(shí)分解放熱。如果分解放熱速度超過(guò)散熱速度,盛裝容器在分解反應(yīng)熱的作用下溫度升高,可能發(fā)展到爆炸。
(6)毒害性
二甲醚為單純窒息性氣體,其毒物危害程度屬于“輕度危害”,一般不會(huì)引發(fā)中毒,但人員大量吸入二甲醚氣體,可能因?yàn)槿毖醵舷ⅰF垦b民用二甲醚往往含有四氫噻吩等加臭劑,對(duì)人體也有一定的毒害作用。
(7)溶解性
二甲醚是良好的有機(jī)溶劑,對(duì)丁晴橡膠等有溶解、溶脹作用,非專(zhuān)用鋼瓶可能因?yàn)槊芊馊κ芏酌呀g、變形而失去密封性能,從而導(dǎo)致泄漏。二甲醚溶于水、醇,含水份、甲醇等,含有雜質(zhì)的二甲醚對(duì)焊接鋼瓶及其配件有腐蝕作用,可能因?yàn)楦g原因?qū)е滦孤?/p>
二、二甲醚目前及未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展情況
隨著石油資源的緊缺及價(jià)格上漲,清潔環(huán)保理念的深入,作為柴油替代資源的清潔燃料——二甲醚得到大力推廣,并逐漸進(jìn)入了民用燃料市場(chǎng)和汽車(chē)燃料市場(chǎng)。
我國(guó)二甲醚行業(yè)形成了瀘天化、天茂集團(tuán)等龍頭企業(yè)。在應(yīng)用上,二甲醚產(chǎn)品在民用燃?xì)忸I(lǐng)域取得了較大的進(jìn)展,國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定二甲醚可作為城鎮(zhèn)燃?xì)馐褂?二甲醚汽車(chē)在2010年上海世博園區(qū)示范運(yùn)營(yíng)。二甲醚產(chǎn)品及民用燃?xì)鈸交煨袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)已出臺(tái),相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也開(kāi)始著手制定。在國(guó)內(nèi)二甲醚的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,民用燃料占到了絕對(duì)主導(dǎo)地位,為94%;車(chē)用燃料僅為2%,其他用途占到4%。
經(jīng)國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn),《城鎮(zhèn)燃?xì)舛酌褔?guó)家標(biāo)準(zhǔn)》于2011年7月1日起正式實(shí)施,使得常年身份缺失的二甲醚終于擁有了城鎮(zhèn)燃?xì)馐袌?chǎng)的“準(zhǔn)入證”,迎來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇。《車(chē)用燃料用二甲醚》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已于2011年6月獲得批準(zhǔn),自2011年11月1日起實(shí)施,二甲醚有望替代柴油進(jìn)軍車(chē)用燃料市場(chǎng)。雖然目前中國(guó)二甲醚行業(yè)還存在一些問(wèn)題,但二甲醚的應(yīng)用及市場(chǎng)前景仍然光明。在相關(guān)配套政策支持下,我國(guó)二甲醚行業(yè)將持續(xù)良好發(fā)展勢(shì)頭。
近年來(lái),二甲醚已經(jīng)開(kāi)始在山東、四川、陜西、云南、安徽、重慶等地區(qū)逐步推廣使用。2010年3月,寧東能源化工基地神寧煤化工園區(qū)60萬(wàn)噸/年甲醇二甲醚項(xiàng)目投料試車(chē)一次成功;2010年12月,貴州天福化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨、15萬(wàn)噸二甲醚煤化工項(xiàng)目,主體裝置流程全線打通并試車(chē)成功;2011年8月,云南解化年產(chǎn)15萬(wàn)噸二甲醚項(xiàng)目順利通過(guò)總體竣工驗(yàn)收。
目前二甲醚的需求量增長(zhǎng)較快,各國(guó)相繼開(kāi)發(fā)投資省、操作條件好、無(wú)污染的新工藝,主要包括二步法和一步法,其中一步法經(jīng)濟(jì)上更加合理,市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力,總體上來(lái)說(shuō)更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
從未來(lái)需求角度看,二甲醚將主要用于替代汽車(chē)燃油、液化氣、民用煤氣等,市場(chǎng)前景廣闊,屬于目前國(guó)際上優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。目前,國(guó)內(nèi)外二甲醚的生產(chǎn)建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行。如何因地制宜地選擇合適的工藝與規(guī)模,以及選擇合理的布局是發(fā)展我國(guó)二甲醚產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性問(wèn)題。國(guó)家發(fā)改委于2006年7月7日發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,其中要求一般不應(yīng)批準(zhǔn)規(guī)模在100萬(wàn)噸/年以下的二甲醚項(xiàng)目,對(duì)大型二甲醚項(xiàng)目的建設(shè)起了一定的推動(dòng)作用,也促進(jìn)了我國(guó)二甲醚行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展。
作為L(zhǎng)PG和石油類(lèi)的替代燃料,二甲醚是具有與LPG的物理性質(zhì)相類(lèi)似的化學(xué)品,在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體,能便宜而大量地生產(chǎn)。另外隨著石油資源的緊缺以及清潔環(huán)保理念的深入,作為柴油替代資源的清潔燃料,二甲醚將進(jìn)一步得到大力推廣。中國(guó)柴油消費(fèi)的增長(zhǎng)很快,2010年消費(fèi)量將達(dá)約10100萬(wàn)噸,而二甲醚作為良好的柴油替代燃料,按其對(duì)柴油的替代率為5%計(jì),2010年需674萬(wàn)噸左右。
鑒于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),能源產(chǎn)品的需求日益旺盛,以及國(guó)際原油價(jià)格面臨新的一輪飚升,這些為以二甲醚為代表的新型能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的契機(jī)。目前在河南地區(qū)二甲醚場(chǎng)站已經(jīng)出現(xiàn)了建設(shè)高峰,很多地區(qū)二甲醚場(chǎng)站都在逐步取代液化石油氣儲(chǔ)配站來(lái)供應(yīng)居民用氣。由于目前國(guó)家相關(guān)規(guī)范的出臺(tái)滯后,很多地區(qū)二甲醚場(chǎng)站的設(shè)計(jì)與相關(guān)部門(mén)驗(yàn)收都出現(xiàn)了一定程度的無(wú)法可依,職能部門(mén)都參照液化石油氣相關(guān)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收,在某種程度上出現(xiàn)了安全隱患。
雖然中國(guó)二甲醚行業(yè)還存在一些問(wèn)題,但二甲醚的應(yīng)用及市場(chǎng)前景仍然光明,在國(guó)家政策的支持下,發(fā)展勢(shì)頭值得期待。可以預(yù)見(jiàn),在不久的將來(lái),隨著二甲醚本身產(chǎn)量的提高和國(guó)家相關(guān)政策的支持,二甲醚必然會(huì)成為一種新興能源被人們普通接受,將對(duì)我國(guó)能源的優(yōu)化利用及實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。
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