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二甲醚(DME)燃料技术的开发和应用

发布时间:2024-05-03 03:43:12 来源:环球体育电竞 作者:环球体育官方

  二甲醚最早是从高压法合成甲醚副产物精馏而得,目前此法已被淘汰,国内二甲醚生产绝大多数都是采用甲醇脱水两步法。我国二甲醚生产能力现已超过93万吨/年,罗山集团等生产的二甲醚主要用作民用燃料和车用燃料,其他用于气雾剂工业。

  根据中国替代能源研究报告介绍,2010年车用二甲醚需用量20万吨/年;2010年LPG总体消费量3000万吨/年,若按15%替代率计则DME需求量450万吨/年,两项共计需DME470万吨/年。

  二甲醚是新兴起的产业,目前国内外二甲醚企业规模都比较小,实际应用限制范围尚较窄。但二甲醚使用的前景很广阔,尤其在中国发展的想像空间很大,所以要政府制定各种政策予以支持和调节。

  目前我国大中型城市民用燃料仍以天然气、煤气、液化气等为主。二甲醚性质与液化气相近,易贮存、易压缩,因而可替代天然气、煤气、LPG(液化石油气)作民用燃料。二甲醚液化气作为民用燃料有一系列优点:

  二甲醚自身含氧,碳链短,燃烧性能好,燃烧过程中无黑烟,燃烧尾气符合国家标准,其热值比柴油和液化天然气低,但比甲醇高。

  二甲醚液化气在室温下压力符合现有LPG要求,可用现有的LPG气罐集中统一盛装,储运安全,组成稳定,无残液,可完全利用。

  二甲醚可按特殊的比例与液化气一起燃烧,可使液化气燃烧更加完全,降低析碳量,并降低尾气中的一氧化碳和碳氢化合物含量。

  我国LPG产量绝大部分来自炼油厂,只有少部分来自油气田。中国自1990年开始大量进口LPG,2004年进口量为638.6万吨。2005年国内LPG总产量1473.4万吨,进口液化气总量在616.65万吨,国内消费量2029.187万吨。

  目前,我国LPG市场总体表现为供不应求。据预测,到2010年我国LPG的市场缺口将达1450万~1700万吨,这为DME用作民用燃料展示出极好的前景和广阔的市场。

  据介绍,国内LPG燃烧后的残余量为5%,每年约有60多万吨LPG残液没办法使用。采用10%DME和90%LPG掺烧后,LPG中残液部分将被一同烧掉。

  到2010年,按全国对LPG的替代率15%计算,则二甲醚的需求量为300万吨,2020年约为660万吨。

  二甲醚生产路线有两条:一是直接用煤生产;二是以甲醇为原料脱水而成。前者适合于煤矿附近就地生产,成本低,但运输困难;后者甲醇价格高,二甲醚成本就高,规模也大不了。如何合理搭配,政策导向很重要。作者觉得一方面产煤区可建大于百万吨DME装置,产品由管道运输到东部市场;另一方面也可利用遍地都有的小化肥装置生产小规模DME供周边居民使用。

  由于二甲醚具有优良的燃料性能——使用起来更便捷、清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少、噪音小,作为车用的柴油替代燃料,有着液化气、天然气、甲醇、乙醇等不可比拟的综合优势。西安交通大学与一汽经过近五年的合作,开发了我国第一辆改用二甲醚的柴油发动机汽车,并进行了试验,实验表明使用二甲醚后可使发动机功率提高10%~15%,热效率提高2%~3%,噪音降低10%~15%,可达到欧Ⅲ排放标准。

  经过几十年的发展,我国已成为一个汽车大国。汽车产量与保有量的快速上升,刺激了国内车用燃料油需求的迅速增加。1990~2003年我国车用燃料油(汽、煤、柴油)产量从5038万吨增长到13400万吨,年均增长率为7.8%;成品油(汽、煤、柴油)消费量从4900万吨增长到14100万吨,年均增长率为8.5%。近年我国成品油消费中,柴油约占63.4%,2004年的消费量为10373.3万吨,而且近年来柴油消费量的增长幅度加快。

  2000年全国柴油消费量6710万吨,2003年增至8400万吨,对进口柴油需求显著增多。2004年国内柴油产量为10162.1万吨,比上年增长19.5%。预计2010年国内柴油消费量将达到13053万吨左右,2015年将达15500万吨。二甲醚作为良好的替代燃料,按其对柴油的替代率为3%计算(相对柴油的二甲醚消耗替代比为1.336),2020年约需二甲醚1330万吨。

  综上所述,国内二甲醚的消费除了作为气雾剂和化工等方面的需求外,二甲醚作为代用燃料方面的消费主要根据二甲醚的供应。如果二甲醚的价格能与柴油或LPT相竞争,那么二甲醚作为燃料消费的上涨的速度会很快,潜在市场规模很大。

  DME最适合公交车使用,但公交公司在经济上无利可图的前提下,是不会自愿采用新燃料的,所以只有在经济上予以支持,在税收、车辆购置费等方面予以优惠,才有机会推广。

  实施替代能源战略是抑制高油价影响的重要措施,发展二甲醚等煤基醇燃料有利于迅速缓解石油供应短缺矛盾,是近期替代工作的重点。

  根据我国能源结构情况,二甲醚产业的发展应立足于开发煤炭为原料。为规范二甲醚生产与使用,应抓紧制订相关标准。

  目前,DME民用燃气国家标准即将完成,但DME车用燃料标准尚未制定。二甲醚汽车已有小批量生产,登上采购目录的工作也在进行之中。但大量有关二甲醚车用、民用的配套标准及管理条例等工作尚待完善,争取2008年完成各种准备工作,2010年前加大示范力度,“十二五”期间有望能迅速发展。

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