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二甲醚企业探寻纯烧之路

来源： | 作者：张兴刚 | 发布时间：2014年07月07日 | 点击次数：6162 | 【字号:大中小】

图为神华宁煤集团煤化工公司25万吨二甲醚装置外景。(王力兵摄)

　　作为一种清洁新能源，在对液化石油气中掺混二甲醚的一片喊打声中，二甲醚生产企业相继陷入困境。目前，行业开工率只有不到30%，如何应用二甲醚、如何开发二甲醚下游市场成了很现实、很紧迫的问题。二甲醚纯烧是否是一条可行的发展道路?能否为二甲醚生产企业打开一扇市场大门?为此，中国化工报记者进行了采访调研。
　　掺混道路已行不通

　　●四部委开展专项整治活动

　　●龙头液化气企业向社会承诺

　　2008年3月7日，国家质检总局发布通知明确规定，不得在液化石油气中掺入二甲醚，对二甲醚以及二甲醚与液化石油气混合燃料的使用，应当做到专气、专瓶、专用。2010年初，广东出现大面积液化石油气掺混二甲醚现象，国家质检总局再次发文，要求各地严厉查处液化石油气掺杂行为。从当年6月起，国家质检总局会同工商总局、安全监管总局、国家能源局四部委联合行动，开展液化石油气掺混二甲醚专项整治行动，在市场开展清理和排查行动，这次行动重挫了二甲醚行业，使得开工率严重下滑。

　　这次行动后，液化石油气中掺混二甲醚成了各地质量安全监督检查的重点，甚至成了公安局打击的重点，有些城市甚至设立了举报热线。去年12月18日，山东省检察院与省法院、省公安厅召开打击在液化石油气中非法掺混二甲醚犯罪案件研讨会，就办理这类案件过程中遇到的法律适用、证据标准、数额认定等问题进行了研讨和沟通，并达成一致意见：从重、从快、从严打击该类犯罪，将在液化石油气中非法掺混二甲醚的犯罪势态打击下去、力争将犯罪范围缩小下来。从2009年初到2013年12月，在山东省滨州市就抓获在液化气中非法掺混二甲醚的犯罪嫌疑人23人，刑事拘留21人，捣毁犯罪团伙4个，查扣掺入二甲醚的液化石油气570余吨，涉案金额1000余万元。

　　今年3月22日，烟台市汇通燃气发展有限公司、青岛泰能液化气有限公司、济南蓝光煤气有限责任公司、威海燃气有限公司、淄博绿通格世万燃气有限公司等山东省内5家影响较大的液化石油气经营企业共同签署了诚信经营承诺书，向社会公开承诺：决不在液化石油气产品中掺加二甲醚或其他掺混气体。

　　二甲醚生产量95%用于民用燃气，在政府打击和大型液化气企业的抵制下，二甲醚在液化气市场已经基本滞销，需求大幅萎靡，不少企业向中国化工报记者反映，“货卖不动了”，企业一开车就胀库，很多企业处于停产和半停产状态。河北一家二甲醚生产企业每天2000吨产能的装置，只开到几百吨，生产难以正常运转。

　　广东盈泉钢制品有限公司高级工程师曾祥照表示，二甲醚掺烧的道路已经行不通，如果再继续掺烧就象过独木桥一样，随时都有掉下去的危险。但二甲醚作为一种清洁能源，依靠纯烧能在工业和民用领域找到自己位置的。

　　积极拓展二甲醚等绿色燃料在汽车的研制应用，对缓解我国石油供需矛盾，保证能源安全及环境保护具有战略意义。图为上海投入示范运行的二甲醚公交车与加气站。 (李节供图)

　　民用依旧有市场
　　●二甲醚有性价比优势
　　●演示推广做好便民服务

　　曾祥照介绍，二甲醚自身含有氧，燃烧时对空气的需要量会相对减少，二甲醚燃烧理论空气量为6.96立方米/千克，液化石油气燃烧量理论空气量为11.32立方米/千克，二甲醚的空气量仅为液化石油气的61.5%。在液化石油气中掺入二甲醚超过20%后，如果炉灶保持不变，则燃烧所需的空气量过剩，所以目前会出现火苗串动黄火焰或断火，还不时发出“呯呯”响声的现象，二甲醚应用于民用，需要专门的灶具。

　　二甲醚的热值相当于液化气的60%，一个三口之家，同样15千克钢瓶，按照同等热效率计算，液化气可以用30天，二甲醚能用24天。二甲醚市场价格接近4000元/吨，液化石油气价格在7000元/吨，二甲醚纯烧替代液化石油气和部分无法使用管道天然气的地区，按照现在的价格，还是有性价比优势，用户得到实惠后，一定会认可、接受纯烧的二甲醚。

　　云南解化清洁能源开发有限公司自2009年开始推广二甲醚纯烧，为让更多城镇居民了解、使用二甲醚作为生活燃料，公司营销部组织专业人员到农贸市场、居民区等地进行二甲醚燃气演示宣传，使市民对二甲醚燃烧性能好、燃烧完全、无黑烟、无废气、安全环保的特点有充分地了解和认识，为推广工作打下了基础。对新建设的社区，该公司主动上门采取优惠措施推广使用清洁环保燃料二甲醚燃气，并实施上门安装二甲醚灶具气瓶等便民、惠民服务工作。

　　解化化工分公司醇醚经营部经理刘剑飞向中国化工报记者介绍，二甲醚在昆明、曲靖、玉溪、红河、文山、楚雄、大理等11个县(市)的大型餐饮、酒店、学校、城镇居民等民用燃料市场得到了广泛应用。为保障二甲醚用户安全用气，解化公司还定期组织安全检查组，对用户二甲醚钢瓶、减压阀、胶管、灶具及使用环境等进行抽查，检查用户气瓶与灶具的安全距离是否达到要求、胶管是否老化、灶具资质、连接部件是否牢固等问题，然后督促整改，为公司二甲醚在民用燃气市场的稳定发展打下了基础。

　　解化公司在二甲醚纯烧上采用钢瓶统一管理、运输统一配送、区域独家代理的操作方式，是纯烧市场不断扩大的一个主要原因。为了使二甲醚进入了五星级酒店，该公司昆明二甲醚经销商云南捍联燃气有限公司新时代经营部为五星级酒店建水临安酒店设计了二甲醚供气系统，采用瓶组管道供气，酒店共设大小各型二甲醚专用灶30余台;二甲醚蒸箱、消毒柜10余组，每月需二甲醚约5吨，为该公司二甲醚在昆明、玉溪等地的酒店应用打下了基础。目前，该公司二甲醚年产销量在15万吨左右。

　　替代锅炉用煤迎来机遇
　　●小燃煤锅炉面临淘汰
　　●拓展工业领域纯烧

　　目前，我国在用锅炉中10吨以下锅炉27.6万台(60MW)，占全国燃煤锅炉总数的70%，耗煤1.7亿吨，由于烟囱高度低，排放浓度高，对环境空气质量影响大，成为主要的空气污染源。去年环保部发文要求到2015年底，京津冀及周边地区地级及以上城市建成区，除必要保留的以外，全部淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉、茶浴炉，改由清洁能源替代。而从7月1日开始实施的新版国家标准，要求10吨/小时以下的燃煤锅炉需要进行燃油和燃气锅炉改造。

　　去年，云南省特种设备安全检测研究院曾经对1吨/小时二甲醚锅炉检测，检测报告显示：使用二甲醚工业锅炉气化装置，无论是锅炉出力还是正平衡效率、平均热效率等效能指标，均符合国家低碳经济标准。在满负荷运行1小时下，使用燃煤锅炉的二氧化碳排量为337千克，而燃用二甲醚燃气的二氧化碳排放量仅为172千克，且无二氧化硫排放，可减少50%以上的温室气体排放量。

　　与燃油锅炉相比，二甲醚燃气仍具有良好的性价比，二甲醚最高燃烧温度，柴油达1800℃，二甲醚燃气则为2250℃;从经济性角度看，每吨柴油的市场售价高达8000多元，且价格还不可控，而每吨二甲醚的市场售价不到4000元。目前国内二甲醚产能达上千万吨，市场供应充足，价格稳定。

　　山东青州市龙宇化工科技有限公司总工程师郭生钰给记者算了一笔细账，以1吨/小时锅炉为例，每小时耗天然气80立方米，为360元;每小时耗液化气0.058吨，为365.4元;相比天然气增加费用5.4元/小时，每年增加4.66万元;每小时耗二甲醚0.093吨，为348.75元，相比天然气减少费用11.25元/小时，每年减少9.72万元。二甲醚用于工业染料，相比天然气、液化气等有性价比优势。

　　曾祥照进一步介绍，1台4吨/小时蒸气锅炉采用二甲醚纯烧，锅炉工作压力1.25MPa，1小时锅炉供热量为2.8MW，二甲醚液态低位热值为28.44MJ/kg，由于二甲醚自身含氧，锅炉热效率较高，为88.2%，则1小时二甲醚的用气量，4吨/小时锅炉1小时的二甲醚用气重量相当于8瓶50千克的液化二甲醚。如果二甲醚生产企业转变经营方式，扩展在工业领域的纯烧，企业的销售量就会增加，二甲醚产业就能走向良性循环。

图为正在运行的渭化集团10万吨/年二甲醚装置。(陈皓月摄)

　扩宽应用有待引导
　　●沥青罐车加热减少排烟损失
　　●窑炉燃料可提高陶瓷品质
　　●二甲醚烘炉受焦化企业欢迎
　　●热泵制冷剂市场前景可观

　　二甲醚可以应用于沥青罐车加热，云南洁净能源科技设备有限公司、昆明理工大学都曾经做过实验，用二甲醚替代柴油，通过对比分析得出，二甲醚热利用率高，对于小容积沥青罐车，加热温度低，可以减少排烟损失，燃烧烟气中有毒有害物质少。对于大容积沥青罐车，加热温度高可缩短加热时间，使用二甲醚不仅降低了成本，其安全环保性、性价比均比使用柴油高。

　　将二甲醚用作陶瓷窑炉燃料，由于二甲醚不含硫等杂质，烧制出的产品质地细腻，色泽明亮，优等品率大幅提高，不但节省燃料费用，并且提高了产品品质。目前，广东等地陶瓷制造企业多以煤制气为主要燃料，存在热效率低、粉尘排放量大、空气污染严重、二氧化硫含量较高等弊端。二甲醚作为陶瓷烧制用气，比煤、液化石油气的效果更好。云南解化生产的二甲醚就已经在五六家陶瓷厂得到应用，并成功烧制出合格紫陶品，各项工艺指标均达到要求。

　　烘炉是焦炉投产前重要、复杂的工艺技术过程，云南泸西大为焦化有限公司首创了用二甲醚烘炉，该公司工程师岳红介绍，相比常规的烘炉燃料柴油、压缩天然气、液化石油气、煤气等，从热能参考价格、储存、燃烧特性、热效率、控制特性、环保性能等角度综合分析，二甲醚都是最好的选择，采用二甲醚烘炉燃料费用是最低的。

　　用二甲醚烘炉，制气系统非常简单，既可实现烘炉的自动控制，又可保证烘炉质量，而且炉温控制很方便。二甲醚烘炉总成本较低、工艺操作简单、自动化程度高、烘炉质量好。目前，云南昆钢师宗煤焦化工有限公司也采用二甲醚烘炉，起到了较好的示范作用，已经有不少焦化企业纷纷效仿。

　　二甲醚有前景的应用领域还包括中低温热泵的制冷剂。目前，工业应用的热泵多数为中低温热泵，作为能提供70～100℃工质的中高温热泵还很少。而在物料干燥、医用热水、供暖以及石油工业中对油气的加温降黏等许多领域，中高温热泵有非常可观的应用前景，合适的制冷剂中高温热泵应用的关键。二甲醚在标准大气压下的汽化潜热值很高，是R134a制冷剂的2倍以上，在同样的制热量下，二甲醚的质量流量小，充注量小，同时DME的环保性能非常好，GWP(温室效应潜值)、ODP(臭氧消耗潜值)都接近零。

　　广州市香港科大霍英东研究院副教授刘学武介绍，随着冷凝温度的升高，R22和R134a制冷剂的能效比快速下降，而二甲醚的性能十分稳定，在高温下有更优越的性能，在相同冷凝温度下，二甲醚的压缩比也低于R134a，可以在原来使用R134a的压缩机系统中进行直接替代充注，而不需对压缩机进行过多的改进，从而达到中高温热泵的工业需求。

　　山东青州市龙宇化工科技有限公司总工程师郭生钰认为，二甲醚作为环保节能的新型能源，可以作为热源的应用范围比较广，像钢材锻造加热、轮胎生产、金属制品的热处理、燃气中央空调、工业烤漆和环氧树脂粉末加热固化、气化炉烘炉、化工反应吸热装置等都有大的用场。业内人士认为，二甲醚生产与应用相互制约，只有二甲醚生产、经营企业通过各种形式的不断引导市场，让应用领域的用户意识到二甲醚的优势，才能不断扩大应用，进而提高市场需求量。