二甲醚用于陶瓷窑燃料的试用方案

二甲醚纯烧技术已经在工业锅炉窑炉领域取得成功长期困扰二甲醚行业的液化石油气二甲醚混掺标准，被列入2011年第二批能源领域行业标准制(修)订计划项目，《液化石油气二甲醚混合燃气标准》和《液化石油气二甲醚混合燃气钢瓶标准》已进入制定流程。

而在二甲醚纯烧这一领域，除建设部于2007年8月21日发布的《城镇燃气用二甲醚行业标准》之外，其他方面还是一片空白。

液化气混合二甲醚已经是不争的事实。

因此在国家没有颁布混气标准前，解决二甲醚纯烧中的技术问题，已是当务之急。

在全国市场几乎一片空白的情况下，北京润拓工业技术有限公司已经取得二甲醚纯烧的成功经验，在江西、云南的锅炉窑炉经过一年多的试验，已经解决二甲醚纯烧中的有关技术问题。

目前二甲醚纯烧主要应用于以下领域：住宅小区供气燃料：随着房地产业的发展，小区住户的生活能源都以燃气为主，除了管道煤气、管道液化石油气、管道天然气外，二甲醚气也进入一些没有铺设燃气管道的住宅小区进行集中供气，而且燃气费用比其他气源偏低。

全国各地的医院、武警部队、学校、酒店等很多单位食堂都可以使用二甲醚清洁能源。

工业锅炉替代燃料。

二甲醚是一种理想的工业锅炉燃料。

在制药、印染、造纸、食品、加工等行业中不仅节约燃料，而且减少污染保证产品质量。

例如造酒行业，酿酒除了要求水质要好，还需要独特的微生物环境。

造酒离不开蒸汽，更离不开蒸汽锅炉。

贵州当地有众多4吨/以下的燃煤或燃油蒸汽锅炉，对水源和微生物环境造成很大的影响，为保护名酒的品牌，当地拟改用二甲醚作为工业锅炉燃料。

工业窑炉替代燃料。

二甲醚作为陶瓷、玻璃、建材工业窑炉用燃料可以利用现有的石油液化气罐、容器及管道。

采用富氧燃烧、二甲醚增效剂、燃烧机改造等技术已经取得成功经验，在我国主要陶瓷生产地区，已经开始有计划的建立试点，逐步推广。

据北京润拓工业技术有限公司介绍，现在，二甲醚纯烧技术已经开始向全国各个地区推广，正在征召各地市经销商，部分经销商已经开始开拓当地市场，二甲醚终于燃起了它的星星之火。

二甲醚纯烧代替民用燃料《石油液化气、天然气》可行方案报告能源、环境和人口是当今全球发展战略的三大问题，能源是国民经济发展的基础资源和重要战略物质，石油产品是国民经济的“血液”。

根据已探明的能源储量预测：全球石油可再维持30-50年，面对石油的短缺，能源的不可再生性，我国石油对外依存度日益过高。

因此，发展替代产品有利于缓解我国石油供需矛盾，降低石油对外依存度。

国家将资源优势和技术优势结合，大力发展我国碳一化学、二甲醚将为清洁燃料系列产品，作为能源的替代品，具有非常广阔的前景，对开辟节能新领域，具有十分现实和深远意义。

2010年底，我国共有二甲醚生产企业约60家，产能合计达1484万吨，我国已经成为全球最大的二甲醚生产国。

目前我国对二甲醚的开发利用非常重视，对替代能源，尤其是煤基替代能源非常重视。

二甲醚是国家推广的新型燃料，2007年8月建设部颁布了《城镇燃气用二甲醚》行业标准，财政部和国家税务总局在2008年6月发布的《关于二甲醚增值税适用税率问题的通知》宣布，自2008年7月1日起，我国将二甲醚增值税税率由17%下调为13%，从国家替化能源的战略高度来看，《城镇燃气用二甲醚》行业标准的实施有助于二甲醚作为民用燃料的推广，可缓解目前我国液化石油气供应的巨大压力。

据统计，我国每年进口液化气约2000万吨，如果能替代其中的10%，就将有200万吨二甲醚的市场需求量，由于油价高涨，液化石油气价格已超过5000元/吨，最高达7000元/吨。

以当前液化石油气与二甲醚的市场比价计算，二甲醚是一种经济实惠的液化石油气替代燃料。

国家发改委与住建部都曾批文表示二甲醚“能用”，但“如何用”的问题却一直没有解决。

虽然国家出台相关优惠政策，但是推广应用中，二甲醚作为民用燃料的技术指标和配套设施的不完善，导致二甲醚不能真正走向市场，企业的开工率逐减，全国的生产量只占20%-30%左右，以至90%以上二甲醚只能主靠混掺液化石油气（LPG）来生存，如果仅靠20%的比例掺混来寻找二甲醚产业的出路，对于年产近1484万吨的二甲醚产业来说，如同杯水车薪，如此小的掺混量怎能消化得了如此大的产能，实质上混掺二甲醚是国家明文禁止的属违法行为。

二甲醚生产工艺与燃料用途china.chemnet.2008年03月05日 14:42:11【大中小】2011年第三届中国溴产业链发展高峰论坛生意社-大宗商品数据商生意社：大宗商品现货与期货价格对比表生意社：大宗商品现货与电子盘价格对比表1概述我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭的生产总量和消费总量均占世界第一位。

每年以燃烧方式消耗的煤炭达10×108t/a，占整个煤炭消费量的70%，燃烧产生的污染物排放量占全国总排放量的比例很大。

煤直接燃烧既浪费能源，又严重污染环境。

因此，以煤为原料制取洁净的气体和液体燃料，符合我国的能源政策，有利于环境的改善，目前已受到重视。

二甲醚(Dimethyl Ether，简称DME)是一种易液化储存与输送的可燃气体，在常温常压下为气态，在常温、0.6MPa压力下为液态[1、2]。

二甲醚与甲烷、丙烷、正丁烷的主要物理化学性质见表1。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，不仅城市而且广大乡镇对洁净燃料的需求量也与日俱增。

近年来石油及其产品的价格大幅度上涨，直接影响到车用燃料和城镇燃气的价格。

因此，利用煤为原料制取二甲醚，对于抑制车用燃料和液化石油气的价格上涨和改变我国中小城市及乡镇的燃料构成和改善生态环境，乃至对于我国的能源安全均有重要的意义。

二甲醚具有轻微的醚香味，毒性很低。

人吸入或经皮肤吸收过量二甲醚会引起麻醉、失去知觉和呼吸器官损伤。

二甲醚有较优良的环境性能指标，不致癌，不会对大气臭氧层产生破坏作用。

二甲醚为无色易液化气体，燃烧时火焰略带光亮。

二甲醚具有良好的混溶性，可以与大多数极性和非极性有机溶剂混溶，如能溶于汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及乙酸甲酯等，加入少量助剂后可以与水以任意比例互溶。

过去，二甲醚主要作为精细化工产品，用作气雾推动剂及致冷剂。

世界上二甲醚消费量约为15×104t/a，均采用甲醇脱水合成工艺(两步法)制取。

二甲醚为含氧化合物，其十六烷值高于柴油，燃烧特性优于液化石油气和柴油，既可作为车用燃料，又可作为民用燃料。

二甲醚用于陶瓷窑燃料的试用方案一、目的了解二甲醚用于陶瓷燃料的可能性及优势，掌握二甲醚用于陶瓷烧制燃料的使用方法，达到改造传统能源利用技术，提高能源效率，降低排放污染的目的，为未来陶瓷产业的健康发展找到一条新路。

二、二甲醚与天然气及煤气性能比较二甲醚与天然气及煤气性能比较见下表:由上表可知，每立方米的二甲醚热值要高于天然气和煤气，二甲醚的理论燃烧温度也要高于天然气。

三、二甲醚替换天然气及煤气的可行性分析1、热值在二甲醚、天然气及煤气三种燃料中，二甲醚的热值最高，这就意味着烧制同等质量陶瓷时用气最少。

因此从热值考虑完全可以替代。

2、气体压力20℃时二甲醚饱和蒸汽压为0.53MPa，高于目前皇冠陶瓷所使用的燃气压力，调整后完全可以利用目前的燃料供给系统。

3、所需空气量在等热值情况下，二甲醚的耗氧量要低于天然气及煤气，因此完全可以替换。

4、燃烧温度二甲醚的理论燃烧温度要高于天然气和煤气，完全可以保证陶瓷烧制所需要的温度。

因此，从燃料的燃烧性能考虑，二甲醚完全可以替代目前所使用的陶瓷烧制燃料。

四、烧嘴问题国内外均把燃气分为三大类。

第一类是人工燃气,包括①固体燃料干馏煤气,如焦炉煤气、连续式直立炭化炉煤气、立箱炉煤气; ②固体燃料气化煤气,如发生炉煤气、水煤气、压力气化煤气; ③两段式完全气化炉煤气,如水煤气型两段炉煤气、发生炉型两段炉煤气; ④油煤气,如重油蓄热催化裂解煤气、重油蓄热热裂解煤气、重油部分氧化法煤气;⑤高炉煤气。

第二类是天然气,包括气田气、油田伴生气、凝析气田气、矿井气。

第三类是液化石油气。

从理论上讲，不同类燃气更换时，要更换或重新调整烧嘴。

这主要是从下述原因考虑：(1) 热输入太高或太低。

(2) 预混烧嘴回火、预混或非预混烧嘴离焰。

为使燃气烧嘴能安全正常运行，需保持燃烧火焰的稳定性。

(3) 不完全燃烧、析炭。

为了使燃气烧嘴能节省燃料，燃气替换后,燃气燃烧过程中不应有析炭或燃烧产物中CO 含量过高的情况,这不仅有利于节约能源，降低生产成本,而且也利于防止CO 中毒，保护环境不被污染。

新燃料——二甲醚（DME新燃料——二甲醚(DME摘要作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚倍受注目，文章介绍了二甲醚的性质、制法及其用途。

作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。

DME是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。

与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。

1 二甲醚1．1概况DME的化学式是CH30CH3，是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于加压时容易液化，可以用作喷雾剂、致冷剂及特殊燃料。

现在DME是由甲醇在催化剂存在下脱水合成；也可以将甲醇合成时产生的气体分离精制制造。

目前全世界二甲醚的产量不超过10×104t/y。

1．2 DME的物理性质与特性表1列出了DME及其它燃料的性质。

表1DME与其它燃料的性质比较表项目二甲醚丙烷丁烷甲醇轻油(2号)化学式CH30CH3C3H8 C4H10CH30H-分子量46.0744.0658.0832.04-沸点℃-24.9-42.1 -0.564.5190-350液比重(沸点)0.750.580.60--(20℃)0.670.490.570.790.8-0.88蒸发潜热kJ/kg467126386--蒸汽压MPa,20℃0.5100.8330.207--爆炸极限％3.4-272.2-9.51.9-8.56.2-36-十六烷值155--545>低位发热量MJ/kg 28.946.5 45.821.142.5注1 十六烷值，表示柴油着火性的指数，该值高表示着火性好。

DME与LPG一样是无色物质，常温常压下是气体。

沸点约-25℃，比C3H8高、比C4H10低。

常压下冷到-25℃或在常温下加压到0.5-0.6MPa，容易液化。

在沸点时液体比重比C3H8、C4H10大。

从表1可以知道其特性：1)液态时的低发热量比C3H8、C4H10低，比CH30H高；2)十六烷值与轻油近似，具有作柴油引擎燃料的优良特性；3)爆炸极限比C3H8、C4H10范围宽，但窄于CH30H。

二甲醚、甲醇重整替代燃料应用技术一、前言目前，中国是全球最大的二甲醚生产国，占全球产量的90%以上，2009年，全年国内二甲醚产量约为230万吨，产能约600万吨产能，装置开工率不足30%，消费量为216万吨，至2012年国内二甲醚的产能已达到1200万吨以上。

按节省能源20%－30%计算，国内二甲醚的产能1200万吨时，如果用作燃料，可节省240－360万吨。

直接节省煤炭600－900万吨，节省了生产中的能源动力消耗和生产期间的环保、水资源等消耗，尤其是减排效果显著……我们在二甲醚、甲醇替代燃料的应用方面的系列专利技术，可以将甲醇、二甲醚的热值提高22%－40%。

二、技术原理1、甲醇替代燃料甲醇结构简式：CH3OH，其分子量为32.04，常温常压下，纯甲醇是无色的、易流动，易爆发的可燃液体。

甲醇是化工原料和替代燃料。

据资料[1]，2010年全国产能：3840万吨/年，产量1752万吨年，消费于甲醇燃料（包括甲醇制汽油）625.92万吨，占16.3%，甲醇制二甲醚633.6万吨，占16.5%。

甲醇替代燃料，甲醇低热值为19500KJ/kg。

与甲醇自身所含CH量的发热量26075KJ/kg 相比，仍有23.22%的热量在燃烧中没有被释放出来，造成了资源浪费。

甲醇组成（质量）C 1×12.01＝12.01H 4×1.008＝4.032O 1×16.00＝16.00分子量32.042甲醇的CH含量的发热量C 37.4%×29.29KJ/kg＝1095.45KJH 12.6%×120.0KJ/kg＝1512KJO 50.0%×0.01.0kg甲醇所含CH量的发热量为26075KJ/kg。

甲醇替代燃料的低热值19500KJ/kg与甲醇自身所含CH量的发热量26075KJ/kg不相符，甲醇在燃烧过程中仍有23.22%的CH发热量没有被释放，要将甲醇的CH热量得到全部释放，采用应用技术：实用新型专利：一种甲醇、二甲醚分解重整器申请号：201120158389.4申请日：2011.05.16高温分解本实用新型将甲醇转化为CO＋2H2混合气。

第四章二甲醚4.1二甲醚的资源情况二甲醚可以从天然气、煤、煤层气和生物原料中制取，先生成甲醇，然后通过甲醇脱水制取DME。

而对于我国的天然气及甲醇资源情况在前面已作了详细论述；对于煤炭资源，我国已探明直接利用的煤炭储量1886亿吨，人均探明煤炭储量145吨，按人均年消费煤炭1.45吨，即全国年产19亿吨煤计算，可以保证开采上百年[16]。

对于生物质资源，我国生物资源丰富，仅农作物秸秆和薪柴等农林废弃物，年产量可分别达6亿吨和1.3亿吨，加上未予统计的城市垃圾、水生植物、野生植物等，资源量相当巨大[41]。

4.2二甲醚的理化性质常温常压下，二甲醚是一种无色、具有微弱的醚类芳香味的气体，室温环境下，它的蒸气压大约在0.51 MPa左右，具有惰性，无腐蚀性、无致癌性，几乎无毒。

DME的化学分子式CH3-O-CH3，是最简单的醚类。

其基本物理化学性质见表格：表1二甲醚与柴油的理化性质比较[42]- 45 -4.3二甲醚燃料的优缺点二甲醚成为压燃式发动机最具吸引力的燃料，其主要优点可归纳为：1)排放好。

二甲醚燃料无C-C键，只有C-O和C-H键，且燃料中含有较大比例的氧，因此，燃烧后生成的微粒少，可实现无烟燃烧，解决了柴油机不能同时降低碳烟颗粒和NOx排放的矛盾。

2)噪声低。

二甲醚的十六烷值高于柴油，自燃温度低，滞燃期比柴油短，因此最高燃烧温度和压力升高率都有所降低，可减少内燃机工作的粗暴性，明显降低柴油机的燃烧噪声。

3)动力性不会降低。

二甲醚理论混合气热值为3066.7 kJ/kg，而柴油的理论混合气热值为2911kJ/kg。

由此可知，二甲醚发动机的升功率不仅不会比柴油低，反而会升高。

4)气化潜热高。

如按等重量计算，它的汽化潜热值为柴油的1.64倍，如按等放热量计算，二甲醚的汽化潜热值为柴油的2.53倍。

它可大幅度降低柴油机的最高燃烧温度，改善NOx的排放。

5)冷启动性能好。

二甲醚的沸点较低，能够在燃烧室内涡流较小的情况下快速形成良好的混合气，从而缩短点火延迟期，使柴油机具有较好的冷起动性能。