摘要：本文针对二甲醚作为城镇燃气使用。其储存充装的专用钢瓶与民用液化石油气钢瓶应有区别，两者不能掺混使用。
关键词：二甲醚；能源；储存；使用
1 二甲醚产能大增，标准相对滞后
    二甲醚是一种新能源，能够从煤、煤层气、天然气和生物质等多种资源制取，自身含有氧。燃烧充分，不析碳，组分单一，无残液，是一种理想的清洁燃料，在交通运输、发电、民用及化工领域有十分广阔的应用前景。二甲醚在常温低压下易液化，可储存于密封的承压容器中。
    近年来世界二甲醚市场发展推动二甲醚产量快速增长，在中国二甲醚生产与建设投资更呈井喷之势。二甲醚在民用、车用领域不断取得进展。2006年底，我国二甲醚年产能为44.5万t。而2007年达到220万t，猛增了394%。2008年预测产能将达到436万t，2010年将达到1 484万t。第3届国际二甲醚会议暨第五届亚洲二甲醚会议于2008年9月21日至24日在上海举行。会议旨在探讨全球视野下二甲醚作为21世纪清洁燃料和化工原料面临的机遇和挑战，加速和推进二甲醚产业化和市场化。目前我省的贵州天福化工有限公司己有生产二甲醚的装置和大型的储存容器，但由于受到充装容器缺失等因素的影响，制约了二甲醚产业的发展。为突破“瓶颈”，在液化石油气中掺入二甲醚则成为二甲醚产业寻求产能出路的一条“捷径”。同时。由于液化二甲醚的价格较液化石油气低，一些液化石油气的充装单位以油气钢瓶中掺入液化二甲醚早已是“公开的秘密”。
    人们在谈到目前二甲醚遇到的困境时常说是“标准的缺失”，其实不尽然，应该说是标准相对滞后。2007年8月21日，建设部颁布CJ/T259—2007《城镇燃气用二甲醚》行业标准，自2008年1月1日起实施，标准适用于城镇居民、商业和工业企业用的燃气用二甲醚，标准的发布对于二甲醚的应用起了很大的推动作用，二甲醚作为城镇用燃气有了一个合法的身份，但从该标准界定的介质则是100%二甲醚。目前，尚未有液化石油气中掺入二甲醚的行业标准和国家标准。
    二甲醚作为理想的清洁燃料其理化性质与液化石油气相近，替代液化石油气是可行的，但是以此认为在液化石油气钢瓶中掺入一定比例的二甲醚也是可行的，这显然是对二甲醚应用的一种误解。
    几年来在液化石油气钢瓶中掺入二甲醚后出现的问题有：
    (1) 液化石油气钢瓶阀门大量漏气；
    (2) 用户反映现在的“液化石油气”不耐烧；
    (3) 在现有液化石油气炉灶、特别是热水器点火时易断火并发出“呼呼”的放“炮”声。这些问题引起了有关部门的高度重视。
2 液化石油气钢瓶不得掺入二甲醚
    在液化石油气钢瓶中掺入二甲醚违反了《气瓶安全监察规程》的规定。2008年3月7日国家质检总局发出《关于气瓶充装有关问题的通知》(质检特函[2008]17号)，强调指出“气瓶充装单位应严格执行《气瓶安全监察规程》中气瓶必须专用和不得改装使用的规定，设立专人对气瓶逐只进行充装前、后的检查，保证只充装与气瓶钢印标记一致的介质，不得在瓶或在焊接气瓶中擅自加入不明化学添加剂”。
    国家质检总局的通知，并没有禁止往液化石油气中掺混二甲醚，而是不允许往装有液化石油气的钢瓶里掺入二甲醚，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。
3 液化石油气钢瓶掺入二甲醚的不良后果
3.1 液化石油气瓶阀泄漏
    液化石油气钢瓶在我国使用已有40多年历史，从未发生过阀门大量漏气的现象。液化石油气主要成分是丙烷和丁烷。“烷”类具有稳定的化学结构，不会与钢瓶及铜质阀门发生化学反应；阀门的密封圈材料常用的是顺丁或丁晴橡胶，具有化学稳定性，也不会与“烷”类物质发生化学反应，所以40多年来未发生液化石油气瓶阀泄气事故。
    在液化石油气钢瓶中充装掺有二甲醚的液化石油气起于2006年，到了2007年液化石油气瓶阀门漏气问题逐渐暴露出来，并呈上升之势。
    2007年底国家燃气用具质量检验中心分别试验了3家阀门厂提供的瓶阀橡胶密封圈，测试的瓶阀橡胶密封圈符合国家现行标准GB 7512—2006《液化石油气瓶阀》的规定，通过模拟实验检验瓶阀橡胶密封圈的耐液体腐蚀能力，实验结果显示，瓶阀橡胶密封圈的外形尺寸、体积和质量均发生变化。
    瓶阀橡胶密封圈在浸泡之前其外径尺寸是13.60mm：用正戊烷(国家现行标准CB7512—2006《液化石油气瓶阀》中规定的试验介质)浸泡70h并放置70h后，其外径尺寸为13.54mm；用20%二甲醚和80%丙烷(液化石油气的一种成分)的混合液浸泡70h并放置70h后，其外径尺寸是12.90mm；用50%二甲醚和50%丙烷的混合液浸泡70h并放置70h后，其外径尺寸是12.78mm；用二甲醚浸泡70h并放置70h后，其外径尺寸为12.70mm。
    从试验数据可以看出，随着掺混二甲醚含量的加大，瓶阀橡胶密封圈的外形尺寸在逐渐收缩，其密封性能降低，容易产生漏气现象。
    (二甲醚DME(Dimethyl Ether)，简称甲醚，分子式：CH3OCH3，分子量46.07，它是一种无毒、低碳、清洁燃料，二甲醚由两个甲基分子与一个氧原子合成而成，化学结构不很稳定，虽然二甲醚与钢瓶及铜质阀门不发生化学反应，但二甲醚含有氧具有一定的氧化性，与液化石油气钢瓶用的阀门密封圈材料(常用的是顺丁或丁晴橡胶)会发生化学反应，造成顺丁或丁晴橡胶的“腐蚀”而导致阀门漏气。二甲醚是一种有机化合物，液化二甲醚是一种溶剂，顺丁或丁晴橡胶是一种高分子材料，两者具有相近性，根据有机化合物“相似者相溶”的原理，顺丁或丁晴相橡胶能溶解于二甲醚。液化二甲醚作为溶剂浸入顺丁或丁晴橡胶体内，橡胶开始“肿胀”，继而橡胶被“溶解”并加速橡胶老化，最终橡胶“弹性失效”而失去密封性能，从而导致阀门的漏气。液化石油气钢瓶阀漏气的几率随掺入二甲醚的比例增大而增大，出现漏气的时间随掺入二甲醚的比例增大而缩短。
3.2 掺入二甲醚的液化石油气热值下降
    二甲醚低位热值为28 846kJ/kg，液化石油气的低位热值为45 976kJ/kg，二甲醚的热值为液化石油气的63%，如果在液化石油气中掺入20%的二甲醚。则“液化气”的热值下降7.5%，无形之中也侵害了消费者的利益。
3.3 掺入二甲醚的液化石油气燃烧所需空气量过剩
    与液化石油气相比，二甲醚自身含有氧，燃烧时对空气的需要量相对会减少，二甲醚燃烧理论空气量为6.96m3/kg，液化石油气燃烧理论空气量为11.32m3/kg，二甲醚的燃烧理论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后，如果炉灶保持不变，则燃烧所需的空气量过剩，会出现火苗串动或断火，还不时发出“呼呼”的响声。
4 充装液化二甲醚要做到“专气、专瓶、专阀、专用”
   上述所存在问题，证实了液化石油气钢瓶不得掺入二甲醚。二甲醚在常温常压下是气体。如采取像天然气那样长输管道输送是可以的。但造价昂贵不现实。二甲醚在常温低压下即可液化。体积大大缩小，采用承压封闭的承压容器(如钢瓶)罐装是可行的。但是，当初过多的考虑了液化二甲醚与液化石油气性质相近的“共性”，走了一条与液化石油气钢瓶共用的“捷径”。2008年3月国家质检总局发出《关于气瓶充装有关问题的通知》后，这条“捷径”走不通了。《通知》的出发点是要求二甲醚的储存、运输、罐装环节要做到“专气、专瓶、专阀、专用”。
    由全国气瓶标准化技术委员会提出的《液化二甲醚钢瓶》和《液化二甲醚瓶阀》国家标准目前正在送审，这两个标准是为适应二甲醚“专气、专瓶、专阀、专用”而制订的适用介质是100%液化二甲醚，目前国内某钢瓶制造企业标准Q/QYQ003-2008《液化二甲醚钢瓶》已获得全国气瓶标准化技术委员会正式备案(备案号209-2008)，根据此标准有公司已设计出5种规格的液化二甲醚钢瓶，通过评审单位审查和型式试验后，即将批量生产和投放市场。
    由钢瓶制造单位和国家有关部门共同编制的《液化二甲醚钢瓶》国家标准已进入报批阶段；《液化二甲醚瓶阀》等标准及其他配套的标准的编制也正在紧锣密鼓的进行之中，届时二甲醚可真正实现“专气、专瓶、专阀、专用”。
参考资料
1 国家质量技术监督局《气瓶安全监察规程》
2 《液化石油气钢瓶》 GB5842—2006
3 《液化石油气瓶阀》GB7512—2006
4 《城镇燃气二甲醚》CJ/T 259—2007
5 质监特函[2008]17号 关于气瓶充装有关问题的通知
6 《液化石油气》GB11174—1997