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二甲醚作为工业燃料的应用研究1二甲醚作为工业燃料的应用研究北京清华同仁科技有限责任公司2008 年 10 月 二甲醚作为工业燃料的应用研究2目录一 、 二 甲 醚 简 介 -------------------------------------------------------------------------3二、二甲醚主要用途---------------------------------------------------------------------------41、用途-----------------------------------------------------------------------------------42、使用优势-----------------------------------------------------------------------------4三、二甲醚物理性质----------------------------------------------------------------------------5四、二甲醚的燃烧性质-------------------------------------------------------------------------61、燃烧性质-----------------------------------------------------------------------------62、二甲醚燃烧基理分析--------------------------------------------------------------6五、二甲醚化学性质----------------------------------------------------------------------------8六、二甲醚工业燃料的应用-------------------------------------------------------------------91、用于工业炉窑----------------------------------------------------------------------- 二甲醚作为工业燃料的应用研究392、用于工业切割气--------------------------------------------------------------------93、多种工业原料经济指标比较----------------------------------------------------10七、二甲醚作为工业原料所需的设备-----------------------------------------------------12八、结论-----------------------------------------------------------------------------------------12九、附录：二甲醚标准-----------------------------------------------------------------------13一 、 二 甲 醚 简 介二 甲 醚 又 称 甲 醚 ， 简 称 DME， 分 子 式 CH3OCH3，在 常 压 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℃ ） 0.661， 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 常 温 下 DME 具 有 惰 性 ， 不 易 自 动 氧 化 ， 无 腐 蚀 、 无致 癌 性 ， 但 在 辐 射 或 加 热 条 件 下 可 分 解 成 甲 烷 、 乙 烷 、 甲 醛 等 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 ； 能 溶解 各 种 化 学 物 质 ； 由 于 其 具 有 易 压 缩 、 冷 凝 、 气 化 及 与 许 多 极 性 或 非 极 性 溶 二甲醚作为工业燃料的应用研究4剂 互 溶 特 性 ， 广 泛 用 于 气 雾 制 品 喷 射 剂 、 氟 利 昂 替 代 制 冷 剂 、 溶 剂 等 ， 另 外也 可 用 于 化 学 品 合 成 ， 用 途 比 较 广 泛 。

二 甲 醚 作 为 一 种 新 兴 的 基 本 化 工 原 料 ， 由 于 其 良 好 的 易 压 缩 、 冷 凝 、 汽化 特 性 ， 使 得 二 甲 醚 在 制 药 、 燃 料 、 农 药 等 化 学 工 业 中 有 许 多 独 特 的 用 途 如 高 纯 度 的 二 甲 醚 可 代 替 氟 里 昂 用 作 气 溶 胶 喷 射 剂 和 致 冷 剂 ， 减 少 对 大 气 环境 的 污 染 和 臭 氧 层 的 破 坏 由 于 其 良 好 的 水 溶 性 、 油 溶 性 ， 使 得 其 应 用 范 围大 大 优 于 丙 烷 、 丁 烷 等 石 油 化 学 品 代 替 甲 醇 用 作 甲 醛 生 产 的 新 原 料 ， 可 以明 显 降 低 甲 醛 生 产 成 本 ， 在 大 型 甲 醛 装 置 中 更 显 示 出 其 优 越 性 二 甲 醚 易压 缩 、 易 贮 存 、 燃 烧 效 率 高 、 污 染 低 ， 作 为 民 用 燃 料 气 其 储 运 、 燃 烧 安 全性 、 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 ， 可 作 为 城 市管 道 煤 气 的 调 峰 气 、 液 化 气 掺 混 气 。

作 为 车 用 燃 料 二 甲 醚 具 有 较 高 的 十 六烷 值 ， 可 以 替 代 柴 油 成 为 柴 油 发 动 机 的 理 想 燃 料 ， 与 甲 醇 燃 料 汽 车 相 比 ， 不存 在 汽 车 冷 启 动 问 题 它 还 是 未 来 制 取 低 碳 烯 烃 的 主 要 原 料 之 一 作 为 工 业 用 燃 料 ， 二 甲 醚 的 发 展 潜 力 巨 大 ， 应 用 领 域 越 来 越 多 ： 国 内陶 瓷 业 已 经 广 泛 采 用 二 甲 醚 做 燃 料 ， 烧 制 出 的 陶 瓷 洁 白 纯 净 ； 替 代 乙 炔 作为 切 割 气 主 体 ， 切 割 质 量 好 、 成 本 低 、 安 全 、 环 保 ； 在 日 本 也 用 于 发 电 燃料 由 于 石 油 资 源 短 缺 及 人 们 环 保 意 识 的 增 强 ， 二 甲 醚 作 为 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 其 在燃 烧 时 不 会 产 生 破 坏 环 境 的 气 体 ， 且 能 便 宜 而 大 量 地 生 产 ， 因 此 被 期 望 成为 21 世 纪 的 能 源 之 一 。

二 甲 醚 特 有 的 理 化 性 能 奠 定 了 其 在 国 际 、 国 内 市 场 上 的 基 础 产 业 地 位 ，是 目 前 国 际 、 国 内 优 先 发 展 的 产 业 二、二甲醚主要用途1 用途：①、可以替代液化气，或与液化气复合作为民用燃料和工业燃料②、作为推进剂，溶剂等，用于生产自喷漆、彩带、发泡胶等，可以替代氟利昂作制冷剂，是一种优良的精细化工原料 二甲醚作为工业燃料的应用研究5③、可以替代乙炔作为工业切割气④、可以替代汽、柴油作为车用燃料⑤、作为工业原料用于陶瓷、发电燃料等2、使用优势：2.1 二甲醚作为复合燃气的优势：①、价格比液化气便宜；②、有效减少红火苗，锅、壶没有黑烟，比液化气更清洁、更环保③、提高燃烧质量和热效率，发挥两种气体的优势，有效带动液化气中 80%以上残液的燃烧，用完后基本无残液，使燃烧更充分④、安全无毒，压力比液化气低，储存运输比较安全，即使泄露也不会中毒2.2 精醚在精细化工领域的优势①、生产自喷漆溶解性好、挥发性好、喷到物体上无麻点，在生产自喷漆上跟丙丁烷相比具有互溶性强、雾化好和喷涂效果光亮美观的优点。

②、生产聚氨脂泡沫填缝剂，主要优点是环保、溶解性好、成本降低③、生产杀虫剂及空气清新剂，主要优点是：气味柔和，雾化效果好、压力稳定、环保清洁、成本低2.3 二甲醚作为切割气主体的优势：①、切割面光滑，节省加工时间，切割速度快②、挥发性能好，无余气③、价格便宜，比乙炔节约成本 60%以上④、安全、环保燃烧时不产生有害气体，对操作工人的身体健康不会产生职业病2.4 二甲醚替代柴油作为车用燃料的优势：①、十六烷值比柴油高 10%-15%②、低温启动效果好，噪音比柴油发动机降低 2%-3%③、动力足、爬坡能力强④、燃烧充分清洁、排放好，无须任何处理即可达到欧Ⅲ以上标准⑤、比柴油有良好的价格成本优胜 二甲醚作为工业燃料的应用研究6三、二甲醚物理性质分子式：CH3OCH3分子量：46.07物理性状(101.3Kpa，1atm) ：透明无臭气体沸点：-24.9℃熔点： -141.5℃闪点(开杯法) ：-41.4 ℃密度(20 ℃) ： 0.661 g/ml临界压力：5.36 atm临界温度：126.9℃ 临界密度：0.242 g/ml自燃温度：350℃爆炸极限(空气中) (体积) ：3.4～18.2℅蒸汽压(20℃) ，Mpa(atm) 0.53(5.24)燃烧热(气态) ： 1455 KJ/mol生成热(气态) ： -185.5 KJ/mol熔融热：107.3KJ/Kg蒸发热(-24.8 ℃)： 467.4 KJ/Kg 生成自由能： -114.3 KJ/mol熵(25℃ )： 266.8 J/(mol.K)表面张力(气相) ，mN/m(dyn/cm) ：-40. ℃：21-20 ℃：18-10 ℃：16气体粘度，μPa S(μP) ：0℃：82.520℃：85.5介电常数(25℃) ： 5.02 F/m(esn) 二甲醚作为工业燃料的应用研究7贝壳松脂丁醇值：60比热：2.37体膨胀：1～324四、二甲醚的燃烧性质1、燃烧性质平均热值： 31450 kJ/kg理论空气量 ：6.96 m3/kg理论烟气量/ ：7.46 m3/kg预混气热值/： 4219 kJ/kg液相低位热值：28800kJ/kg气相低位热值：64580kJ/m3十六烷值：>55理论燃烧温度：2250℃氧含量：34.8％2、二甲醚燃烧机理分析二甲醚用作燃料替代 LPG 被市场看好，被誉为“二十一世纪的新能源”。

究其主要原因，一方面在于能源价格高企下 DME 的价格优。