摘要：本文針對二甲醚作為城鎮(zhèn)燃氣使用。其儲存充裝的專用鋼瓶與民用液化石油氣鋼瓶應有區(qū)別，兩者不能摻混使用。
關鍵詞：二甲醚；能源；儲存；使用
1 二甲醚產(chǎn)能大增，標準相對滯后
    二甲醚是一種新能源，能夠從煤、煤層氣、天然氣和生物質等多種資源制取，自身含有氧。燃燒充分，不析碳，組分單一，無殘液，是一種理想的清潔燃料，在交通運輸、發(fā)電、民用及化工領域有十分廣闊的應用前景。二甲醚在常溫低壓下易液化，可儲存于密封的承壓容器中。
    近年來世界二甲醚市場發(fā)展推動二甲醚產(chǎn)量快速增長，在中國二甲醚生產(chǎn)與建設投資更呈井噴之勢。二甲醚在民用、車用領域不斷取得進展。2006年底，我國二甲醚年產(chǎn)能為44.5萬t。而2007年達到220萬t，猛增了394%。2008年預測產(chǎn)能將達到436萬t，2010年將達到1 484萬t。第3屆國際二甲醚會議暨第五屆亞洲二甲醚會議于2008年9月21日至24日在上海舉行。會議旨在探討全球視野下二甲醚作為21世紀清潔燃料和化工原料面臨的機遇和挑戰(zhàn)，加速和推進二甲醚產(chǎn)業(yè)化和市場化。目前我省的貴州天福化工有限公司己有生產(chǎn)二甲醚的裝置和大型的儲存容器，但由于受到充裝容器缺失等因素的影響，制約了二甲醚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為突破“瓶頸”，在液化石油氣中摻入二甲醚則成為二甲醚產(chǎn)業(yè)尋求產(chǎn)能出路的一條“捷徑”。同時。由于液化二甲醚的價格較液化石油氣低，一些液化石油氣的充裝單位以油氣鋼瓶中摻入液化二甲醚早已是“公開的秘密”。
    人們在談到目前二甲醚遇到的困境時常說是“標準的缺失”，其實不盡然，應該說是標準相對滯后。2007年8月21日，建設部頒布CJ/T259—2007《城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚》行業(yè)標準，自2008年1月1日起實施，標準適用于城鎮(zhèn)居民、商業(yè)和工業(yè)企業(yè)用的燃氣用二甲醚，標準的發(fā)布對于二甲醚的應用起了很大的推動作用，二甲醚作為城鎮(zhèn)用燃氣有了一個合法的身份，但從該標準界定的介質則是100%二甲醚。目前，尚未有液化石油氣中摻入二甲醚的行業(yè)標準和國家標準。
    二甲醚作為理想的清潔燃料其理化性質與液化石油氣相近，替代液化石油氣是可行的，但是以此認為在液化石油氣鋼瓶中摻入一定比例的二甲醚也是可行的，這顯然是對二甲醚應用的一種誤解。
    幾年來在液化石油氣鋼瓶中摻入二甲醚后出現(xiàn)的問題有：
    (1) 液化石油氣鋼瓶閥門大量漏氣；
    (2) 用戶反映現(xiàn)在的“液化石油氣”不耐燒；
    (3) 在現(xiàn)有液化石油氣爐灶、特別是熱水器點火時易斷火并發(fā)出“呼呼”的放“炮”聲。這些問題引起了有關部門的高度重視。
2 液化石油氣鋼瓶不得摻入二甲醚
    在液化石油氣鋼瓶中摻入二甲醚違反了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。2008年3月7日國家質檢總局發(fā)出《關于氣瓶充裝有關問題的通知》(質檢特函[2008]17號)，強調指出“氣瓶充裝單位應嚴格執(zhí)行《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》中氣瓶必須專用和不得改裝使用的規(guī)定，設立專人對氣瓶逐只進行充裝前、后的檢查，保證只充裝與氣瓶鋼印標記一致的介質，不得在瓶或在焊接氣瓶中擅自加入不明化學添加劑”。
    國家質檢總局的通知，并沒有禁止往液化石油氣中摻混二甲醚，而是不允許往裝有液化石油氣的鋼瓶里摻入二甲醚，對二甲醚以及二甲醚與液化石油氣混合燃料的使用，應當做到專氣、專瓶、專用。
3 液化石油氣鋼瓶摻入二甲醚的不良后果
3.1 液化石油氣瓶閥泄漏
    液化石油氣鋼瓶在我國使用已有40多年歷史，從未發(fā)生過閥門大量漏氣的現(xiàn)象。液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷。“烷”類具有穩(wěn)定的化學結構，不會與鋼瓶及銅質閥門發(fā)生化學反應；閥門的密封圈材料常用的是順丁或丁晴橡膠，具有化學穩(wěn)定性，也不會與“烷”類物質發(fā)生化學反應，所以40多年來未發(fā)生液化石油氣瓶閥泄氣事故。
    在液化石油氣鋼瓶中充裝摻有二甲醚的液化石油氣起于2006年，到了2007年液化石油氣瓶閥門漏氣問題逐漸暴露出來，并呈上升之勢。
    2007年底國家燃氣用具質量檢驗中心分別試驗了3家閥門廠提供的瓶閥橡膠密封圈，測試的瓶閥橡膠密封圈符合國家現(xiàn)行標準GB 7512—2006《液化石油氣瓶閥》的規(guī)定，通過模擬實驗檢驗瓶閥橡膠密封圈的耐液體腐蝕能力，實驗結果顯示，瓶閥橡膠密封圈的外形尺寸、體積和質量均發(fā)生變化。
    瓶閥橡膠密封圈在浸泡之前其外徑尺寸是13.60mm：用正戊烷(國家現(xiàn)行標準CB7512—2006《液化石油氣瓶閥》中規(guī)定的試驗介質)浸泡70h并放置70h后，其外徑尺寸為13.54mm；用20%二甲醚和80%丙烷(液化石油氣的一種成分)的混合液浸泡70h并放置70h后，其外徑尺寸是12.90mm；用50%二甲醚和50%丙烷的混合液浸泡70h并放置70h后，其外徑尺寸是12.78mm；用二甲醚浸泡70h并放置70h后，其外徑尺寸為12.70mm。
    從試驗數(shù)據(jù)可以看出，隨著摻混二甲醚含量的加大，瓶閥橡膠密封圈的外形尺寸在逐漸收縮，其密封性能降低，容易產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。
    (二甲醚DME(Dimethyl Ether)，簡稱甲醚，分子式：CH3OCH3，分子量46.07，它是一種無毒、低碳、清潔燃料，二甲醚由兩個甲基分子與一個氧原子合成而成，化學結構不很穩(wěn)定，雖然二甲醚與鋼瓶及銅質閥門不發(fā)生化學反應，但二甲醚含有氧具有一定的氧化性，與液化石油氣鋼瓶用的閥門密封圈材料(常用的是順丁或丁晴橡膠)會發(fā)生化學反應，造成順丁或丁晴橡膠的“腐蝕”而導致閥門漏氣。二甲醚是一種有機化合物，液化二甲醚是一種溶劑，順丁或丁晴橡膠是一種高分子材料，兩者具有相近性，根據(jù)有機化合物“相似者相溶”的原理，順丁或丁晴相橡膠能溶解于二甲醚。液化二甲醚作為溶劑浸入順丁或丁晴橡膠體內，橡膠開始“腫脹”，繼而橡膠被“溶解”并加速橡膠老化，最終橡膠“彈性失效”而失去密封性能，從而導致閥門的漏氣。液化石油氣鋼瓶閥漏氣的幾率隨摻入二甲醚的比例增大而增大，出現(xiàn)漏氣的時間隨摻入二甲醚的比例增大而縮短。
3.2 摻入二甲醚的液化石油氣熱值下降
    二甲醚低位熱值為28 846kJ/kg，液化石油氣的低位熱值為45 976kJ/kg，二甲醚的熱值為液化石油氣的63%，如果在液化石油氣中摻入20%的二甲醚。則“液化氣”的熱值下降7.5%，無形之中也侵害了消費者的利益。
3.3 摻入二甲醚的液化石油氣燃燒所需空氣量過剩
    與液化石油氣相比，二甲醚自身含有氧，燃燒時對空氣的需要量相對會減少，二甲醚燃燒理論空氣量為6.96m3/kg，液化石油氣燃燒理論空氣量為11.32m3/kg，二甲醚的燃燒理論空氣量僅為液化石油氣的61.5%，在液化石油氣中摻入二甲醚后，如果爐灶保持不變，則燃燒所需的空氣量過剩，會出現(xiàn)火苗串動或斷火，還不時發(fā)出“呼呼”的響聲。
4 充裝液化二甲醚要做到“專氣、專瓶、專閥、專用”
   上述所存在問題，證實了液化石油氣鋼瓶不得摻入二甲醚。二甲醚在常溫常壓下是氣體。如采取像天然氣那樣長輸管道輸送是可以的。但造價昂貴不現(xiàn)實。二甲醚在常溫低壓下即可液化。體積大大縮小，采用承壓封閉的承壓容器(如鋼瓶)罐裝是可行的。但是，當初過多的考慮了液化二甲醚與液化石油氣性質相近的“共性”，走了一條與液化石油氣鋼瓶共用的“捷徑”。2008年3月國家質檢總局發(fā)出《關于氣瓶充裝有關問題的通知》后，這條“捷徑”走不通了?！锻ㄖ返某霭l(fā)點是要求二甲醚的儲存、運輸、罐裝環(huán)節(jié)要做到“專氣、專瓶、專閥、專用”。
    由全國氣瓶標準化技術委員會提出的《液化二甲醚鋼瓶》和《液化二甲醚瓶閥》國家標準目前正在送審，這兩個標準是為適應二甲醚“專氣、專瓶、專閥、專用”而制訂的適用介質是100%液化二甲醚，目前國內某鋼瓶制造企業(yè)標準Q/QYQ003-2008《液化二甲醚鋼瓶》已獲得全國氣瓶標準化技術委員會正式備案(備案號209-2008)，根據(jù)此標準有公司已設計出5種規(guī)格的液化二甲醚鋼瓶，通過評審單位審查和型式試驗后，即將批量生產(chǎn)和投放市場。
    由鋼瓶制造單位和國家有關部門共同編制的《液化二甲醚鋼瓶》國家標準已進入報批階段；《液化二甲醚瓶閥》等標準及其他配套的標準的編制也正在緊鑼密鼓的進行之中，屆時二甲醚可真正實現(xiàn)“專氣、專瓶、專閥、專用”。
參考資料
1 國家質量技術監(jiān)督局《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》
2 《液化石油氣鋼瓶》 GB5842—2006
3 《液化石油氣瓶閥》GB7512—2006
4 《城鎮(zhèn)燃氣二甲醚》CJ/T 259—2007
5 質監(jiān)特函[2008]17號 關于氣瓶充裝有關問題的通知
6 《液化石油氣》GB11174—1997