二甲醚介绍一、二甲醚简介二甲醚又称甲醚，简称 DME二甲醚在常温下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为 1455kJ/mol常温下 DME 具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性 二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；其预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气二甲醚是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，还可以作为合成汽油和烯烃的中间体最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气的代用品，更有战略意义的是作为石油能源的补充，替代柴油作为汽车燃料，市场前景广阔作为 LPG 和石油类的替代燃料，二甲醚是具有与 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与甲烷一样，被期望成为 21 世纪的能源之一 由于石油资源短缺 、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。
二、二甲醚的物理化学性质表 1 二甲醚的物理化学性质二甲醚 分子式 分子量 蒸气压(20℃) 熔点 气体燃烧热 沸点C2H6O 46.07 0.51Mpa -138.5℃ 28.8MJ/Kg -24.9℃自燃温度液体密度(20℃) 爆炸极限 蒸气密度 闪点蒸发热(-20℃) 临界温度235℃ 0.67Kg/L 3.4-17% 1.61Kg/m3 -41℃ 410KJ/Kg 127℃二甲醚在不同温度下的蒸汽压见表 2表 2 不同温度下二甲醚蒸气压温度（℃） -23.7 -10 0 10 20 30 40蒸气压（Mpa） 0.101 0.174 0.254 0.359 0.495 0.662 0.880二甲醚(DME)是目前世界上普遍看好的清洁燃料，它具有如下一些优点:①广泛的可获得性：可以由煤和天然气制取②燃烧排放污染小：目前我国汽车尾气排放执行的基本上是欧Ⅰ标准，而 DME 各项排放指标达到甚至大大低于目前世界上最严格的欧Ⅲ标准，比 LPG、汽油、柴油、甲醇、乙醇的排放都要低得多，被誉为 21 世纪的绿色燃料③良好的可替代性：作为生活燃料，DME 与 LPG 在物理性质上极其相似，并且完全可以利用现有的 LPG 运输、分配和贮藏设施；三、二甲醚与其他燃料性质对比DME 及相关燃料的性质物性 DME 丙烷 丁烷 甲烷 甲醇 柴油分子式 CH3OCH3 C3H8 C4H10 CH4 CH3OH -相对分子质量 46 44 58 16 32碳含量，% 52.2 81.8 82.9 75 37.5 87氢含量，% 13 18.2 17.1 25 50.0 13氧含量，% 34.8 0 0 0 12.5 0沸点/℃ -25.1 -42.0 -0.5 -161.5 64.6 180～370液体密度（20℃）/g.cm-3 0.67 0.49 0.57 0.42 0.79 0.84液体运动粘度(40℃)/mm2.s-10.12～0.15 0.2 0.2 - 0.7 2~4饱和蒸气压(25℃)/Mpa 0.6 0.9 0.2 - - -蒸发潜热/KJ.kg-1 467 372 358 510 1110 300气体相对密度（对空气） 1.59 1.52 2.07 0.55 - -理论空气比/kg.kg-1 9.0 15.7 15.5 16.9 6.5 14.6最大燃烧速度/cm.s-1 50 43 43 37 -52 -爆炸范围/% 3.4～17 2.1～9.4 1.9～8.4 5～15 5.5～36 0.6～65闪点 -41 -188发火温度/℃ 235 470 365 650 450 250十六烷值 55～60 5 10 0 5 40～55低发热值/MJ.Nm-3 59.3 91.0 118 35.9 - -低发热量/MJ.kg-1 28.8 46.3 45.7 49.0 20.0 42.7四、二甲醚的毒性二甲醚在常温常压下为气体，具有轻微的醚香味，有轻微的麻醉作用，主要通过呼吸道侵入人体，吸入高浓度的二甲醚气体，可引起麻醉、窒息感。
表 4 二甲醚的毒性 吸入对象 小鼠 猫 人 人吸入量 225.72g/ m3 1658.85g/ m3 154.24g/ m3×30min 940.50g/ m3不良反应 麻醉浓度 深度麻醉 轻度麻醉 有极不愉快的感 觉、有窒息感五、二甲醚燃烧效率分析（二甲醚和乙烷对比）DME 燃烧反应：C2H6O 十 3O2 2CO2+3H2O乙烷燃烧过程：C2H6+3.5O2 2CO2+3H2O由上述反应方程式可知，相同摩尔体积 DME 与乙烷的燃烧过程比较，乙烷所需要的氧气量较 DME 多 0.5 mol，而 DME 气相热值与乙烷热值(气态低位热值为 64.36 MJ/m3)基本相同亦即，假定燃烧效率相同，获得相同的燃烧热量，1.0 mol 的 DME 燃烧时，混入的氧气量较乙烷可降低 0.5 mol我们知道，空气中 1.0 mol O2 附带 3.76 mol 的 N2 和其它惰性气体，因此，上述 DME 及乙烷完整的燃烧反应方程式应为:C2H60+3（02+3.76N2） 2C02+3H20+3x3.76N2C2H6+3.5（02+3.76N2） 2C02+3H20+3.5X3.76N2上两式表明，在燃烧温度不太高的情形下，反应前后 N2 的摩尔数不变。
N2 虽然进入燃烧区，但并未参加氧化反应，相反，它带走 DME 部分燃烧热，进而影响热效率因此，降低不参与反应的 N2 量（空气量） ，则减少了热损失，相当于提高了 DME 的热效率六、二甲醚燃气供应系统安全措施二甲醚与液化石油气有着相似的性质二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气的高一倍多，比液化石油气安全；在相同的温度下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化石油气的饱和蒸气压：二甲醚在 38.7℃时，其蒸气压低于 1380kPa，符合液化石油气要求（GB1174－89） ，在 60℃（液化石油气储罐的设计储存最高温度）时，二甲醚的饱和蒸气压 1.35MPa，低于液化石油气的 1.92MPa因而二甲醚的罐装、储运可以用现有的液化石油气罐装、储运设备，且二甲醚的储存、运输等都比液化石油气安全存在问题：二甲醚对金属无腐蚀，但对橡胶具有溶胀性解决办法：对管道、仪表、阀门密封要采用金属密封材料或耐二甲醚腐蚀的聚四氟乙稀橡胶或氟硅橡胶材料七、二甲醚燃气供应系统环保措施二甲醚燃气与相关燃料在燃烧过程中二氧化碳等排放物的对比（表 5）能源名称 组成 每当量燃料排放ＣＯ２及废物二甲醚燃气（纯净物）Ｃ２Ｈ６Ｏ 2 当量的 CO2。
石油液化气（混和物）Ｃ３Ｈ８， 、Ｃ４H10、Ｃ５H12 等3 以上当量的 CO2 及其少量 SO2、残渣等污染物0#柴油（混和物）Ｃ１６Ｈ３４等物质 16 当量以上 CO2 及少量 SO2、残渣等煤油 C10H22-C16H34 10 当量以上 CO2 及少量 SO2、残渣再生柴油（混和物）废机油、废塑料、废轮胎、地沟油、酸化油、动物油、脂肪酸等有毒有害物非常复杂、残渣、黑烟太多燃烧后排放污染物成分复杂化，对环境污染严重醇基燃料（混和物）主要原料是粗、精甲醇，辅助原料有：松节油、高锰酸钾、过氧化氢、香精、脂肪酸醇聚乙烯醚、硫酸盐、煤油、汽油、丙酮、粗苯、油酸乙二胺、司盘80、咪唑啉酰胺等燃烧过程中：有 CO2、水份、少量对身体有害的甲醛、残渣等较为复杂的排放物原煤的组成（混和物）带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成，组成主要是五种元素碳、氢、氧、氮和硫分子量都在 10000 以上，主要分子式：CXHY在煤燃烧过程中不仅有二氧化碳、氮氧化物和硫化物的排放，而且随着温度的升高，痕量元素如 Hg、Pb、Cr、Cd 等会挥发出来并附着在亚细微米颗粒上，随之排入大气中，对生态环境和人体造成危害从表中分析得出：每一个当量的二甲醚燃气所排放的ＣＯ２是石油液化气的三分之二，是０＃柴油的八分之一，排放物低于再生柴油和原煤燃烧排放的数倍。
二甲醚是一种超低排放ＣＯ２的燃料八、二甲醚液化气的优点1、二甲醚自身含氧，燃烧性能好，热效率高，燃烧充分，不析炭、无残液，无黑烟，可实现无烟燃烧，而且 CO、NO 排量低； 2、二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性由于二甲醚不含一氧化炭等有害物质，所以几乎无毒，但达到一定浓度时，具有刺激性和麻醉性人在 30 min 内吸入二甲醚质量浓度为 154.24 g／m3 的空气会被轻度麻醉； 3、二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中，二甲醚比液化石油气更安全；4、在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸汽压低于液化石油气，其储存、运输等都比液化气安全； 5、点火容易，燃烧迅速，火焰稳定，燃烧时火焰略带光亮，易于调节和自动控制； 6、虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚自身含氧，在燃烧过程中所需要理论空气量远低于液化石油气，从而使得二甲醚的预混合热值与理论燃烧温度均高于液化石油气因此，二甲醚燃烧热效率比液化石油气高，因而补充了二甲醚热值比液化石油气低的缺陷； 7、二甲醚在常温下为气体，不需要预热就可直接气化；8、在同等条件下做相同的功，所消耗燃料的经济上比较，二甲醚与石油液化气以及柴油相比，具有一定的经济优势。