二甲醚（DME）燃料技术的开发和应用

　　二甲醚（英文为dimethylether，简称DME）是一种无毒含氧燃料。它可以从煤、天然气、生物质等多种资源中制取，二甲醚含氢量高且容易液化，能实现高效清洁燃烧，燃烧时完全不冒黑烟，是柴油理想的替代燃料，在交通运输、发电、民用等领域有着十分良好的应用前景。

　　二甲醚最早是从高压法合成甲醚副产物精馏而得，目前此法已被淘汰，国内二甲醚生产基本上是采用甲醇脱水两步法。我国二甲醚生产能力现已超过93万吨/年，山东久泰、新奥、蚌埠、河南罗山集团等生产的二甲醚主要用作民用燃料和车用燃料，其他用于气雾剂工业。

　　根据中国替代能源研究报告介绍，2010年车用二甲醚需用量20万吨/年；2010年LPG总体消费量3000万吨/年，若按15%替代率计则DME需求量450万吨/年，两项共计需DME470万吨/年。

　　产业面临的主要问题

　　二甲醚是新兴产业，目前国内外二甲醚企业规模都比较小，实际使用范围尚较窄。但二甲醚使用的前景很广阔，尤其在中国发展的想像空间很大，所以需要政府制定各种政策予以支持和调节。

　　目前我国大中型城市民用燃料仍以天然气、煤气、液化气等为主。二甲醚性质与液化气相近，易贮存、易压缩，因而可替代天然气、煤气、LPG（液化石油气）作民用燃料。二甲醚液化气作为民用燃料有一系列优点：

　　二甲醚自身含氧，碳链短，燃烧性能良好，燃烧过程中无黑烟，燃烧尾气符合国家标准，其热值比柴油和液化天然气低，但比甲醇高。

　　二甲醚液化气在室温下压力符合现有LPG要求，可用现有的LPG气罐集中统一盛装，储运安全，组成稳定，无残液，可完全利用。

　　二甲醚可按一定比例与液化气一起燃烧，可使液化气燃烧更加完全，降低析碳量，并降低尾气中的一氧化碳和碳氢化合物含量。

　　我国LPG产量绝大部分来自炼油厂，只有少部分来自油气田。中国自1990年开始大量进口LPG，2004年进口量为638.6万吨。2005年国内LPG总产量1473.4万吨，进口液化气总量在616.65万吨，国内消费量2029.187万吨。

　　目前，我国LPG市场总体表现为供不应求。据预测，到2010年我国LPG的市场缺口将达1450万~1700万吨，这为DME用作民用燃料展示出极好的前景和广阔的市场。

　　据介绍，国内LPG燃烧后的残余量为5%，每年约有60多万吨LPG残液无法使用。采用10%DME和90%LPG掺烧后，LPG中残液部分将被一同烧掉。

　　到2010年，按全国对LPG的替代率15%计算，则二甲醚的需求量为300万吨，2020年约为660万吨。

　　二甲醚生产路线有两条：一是直接用煤生产；二是以甲醇为原料脱水而成。前者适合于煤矿附近就地生产，成本低，但运输困难；后者甲醇价格高，二甲醚成本就高，规模也大不了。如何合理搭配，政策导向极为重要。笔者认为一方面产煤区可建大于百万吨DME装置，产品由管道运输到东部市场；另一方面也可利用遍地都有的小化肥装置生产小规模DME供周边居民使用。

　　对DME替代柴油必须给予政策支持

　　由于二甲醚具有优良的燃料性能——使用方便、清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少、噪音小，作为车用的柴油替代燃料，有着液化气、天然气、甲醇、乙醇等不可比拟的综合优势。西安交通大学与一汽经过近五年的合作，开发了我国第一辆改用二甲醚的柴油发动机汽车，并进行了试验，实验表明使用二甲醚后可使发动机功率提高10%~15%，热效率提高2%~3%，噪音降低10%~15%，可达到欧Ⅲ排放标准。

　　经过几十年的发展，我国已成为一个汽车大国。汽车产量与保有量的快速上升，刺激了国内车用燃料油需求的快速增长。1990~2003年我国车用燃料油（汽、煤、柴油）产量从5038万吨增长到13400万吨，年均增长率为7.8%；成品油（汽、煤、柴油）消费量从4900万吨增长到14100万吨，年均增长率为8.5%。近年我国成品油消费中，柴油约占63.4%，2004年的消费量为10373.3万吨，而且近年来柴油消费量的增长幅度加快。

　　2000年全国柴油消费量6710万吨，2003年增至8400万吨，对进口柴油需求显著增多。2004年国内柴油产量为10162.1万吨，比上年增长19.5%。预计2010年国内柴油消费量将达到13053万吨左右，2015年将达15500万吨。二甲醚作为良好的替代燃料，按其对柴油的替代率为3%计算（相对柴油的二甲醚消耗替代比为1.336），2020年约需二甲醚1330万吨。

　　综上所述，国内二甲醚的消费除了作为气雾剂和化工等方面的需求外，二甲醚作为代用燃料方面的消费主要取决于二甲醚的供应。如果二甲醚的价格能与柴油或LPT相竞争，那么二甲醚作为燃料消费的增长速度会很快，潜在市场规模很大。

　　DME最适合公交车使用，但公交公司在经济上无利可图的前提下，是不会自愿采用新燃料的，所以只有在经济上予以支持，在税收、车辆购置费等方面予以优惠，才有可能推广。

　　为规范二甲醚生产与使用应抓紧制订相关标准

　　实施替代能源战略是抑制高油价影响的重要措施，发展二甲醚等煤基醇燃料有利于迅速缓解石油供应短缺矛盾，是近期替代工作的重点。

　　根据我国能源结构情况，二甲醚产业的发展应立足于开发煤炭为原料。为规范二甲醚生产与使用，应抓紧制订相关标准。

　　目前，DME民用燃气国家标准即将完成，但DME车用燃料标准尚未制定。二甲醚汽车已有小批量生产，登上采购目录的工作也在进行之中。但大量有关二甲醚车用、民用的配套标准及管理条例等工作尚待完善，争取2008年完成各种准备工作，2010年前加大示范力度，“十二五”期间有望能迅速发展。