“混合氣”標準的編制及城鎮(zhèn)燃氣二甲醚市場前景探析-課件

1、“混合氣”標準的編制及城鎮(zhèn)燃氣二甲醚市場前景探析一背景分析“十一五”以來，我國二甲醚產(chǎn)能的爆發(fā)性增長和市場培育嚴重滯后的矛盾日益突出。城鎮(zhèn)燃氣領(lǐng)域，兩個“百分之九十”的市場現(xiàn)狀和由此而形成的一個潛規(guī)則。國內(nèi)90%以上的二甲醚市場用于城鎮(zhèn)燃氣。城鎮(zhèn)燃氣的二甲醚使用方式，90%以上是二甲醚和液化石油氣摻混，摻混比例隨意性和功利性很強?！皳交熹N售”已經(jīng)成為普遍性的市場潛規(guī)則?！皹藴嗜笔?疏于事先管控”造成了違規(guī)案例頻頻曝光：廣東東莞鋼瓶泄漏案例引發(fā)的四部門聯(lián)查；今年“3.15”晚會再曝：多地摻燒量失控。 是堵還是疏？如何引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，必須當機立斷一個事關(guān)行業(yè)發(fā)展的嚴肅問題擺在面前：城鎮(zhèn)燃氣用二甲

2、醚（GB250352010）的頒布實施，是不是只允許“純燒”，而堵死了“摻燒”呢？請注意標準名稱中加的一個“用”字，表示本標準規(guī)定的二甲醚既是產(chǎn)品也是原料。原料則可以通過其它技術(shù)途徑使用。連帶而出的問題是：如果允許“摻燒”，摻燒量應(yīng)如何規(guī)范？相關(guān)系統(tǒng)的“專瓶專用”產(chǎn)品、措施如何配套？答案只有一個，還得靠技術(shù)標準支撐和規(guī)范。 面對屢次曝光的負面案例和爭議不斷的 各種觀點，作為主要編制單位在歷時近十五個月的編制過程中，堅持工程實踐為基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)完整、重點加權(quán)、權(quán)威檢測和時效驗證，一個較為完整和有說服力的答案呼之欲出。二、兩個標準編制的進度及出臺預(yù)期一個標準的編制過程是完成一項系統(tǒng)工程的過程。編標

3、工作的主要工作量集中在大量、系統(tǒng)的試驗檢測和時效驗證。存在“爭議”是正常的、積極的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)象，關(guān)鍵是我們?nèi)绾瓮ㄟ^“數(shù)據(jù)”和“結(jié)論”尋求共識，找準答案。國家能源局從行業(yè)發(fā)展實際出發(fā)及時下達編標任務(wù)去年8月6日，國家能源局下發(fā)了關(guān)于下達2011年第二批能源行業(yè)標準制（修）訂計劃的通知（國能科技2011252號），將液化石油氣二甲醚混合燃氣（能源計劃編號：201194）和液化石油氣二甲醚混合燃氣鋼瓶（能源計劃編號：201194）列入制訂項目計劃，完成年限定在今年。標準管理單位為中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會，技術(shù)歸口單位為煤制燃料標準化技術(shù)委員會，主要編寫單位為醇醚專委會組織的兩個行業(yè)標準起草組。兩個標

4、準的主要起草單位分別是：“混合燃氣”由國內(nèi)主要二甲醚生產(chǎn)和市場應(yīng)用單位山東久泰能源科技有限公司牽頭?！盎旌先細怃撈俊庇蓢鴥?nèi)主要城鎮(zhèn)燃氣二甲醚應(yīng)用地域的山東省特種設(shè)備檢驗院臨沂分院牽頭。采集數(shù)據(jù)的三個原則：一是要把已出臺及待出臺的兩個國家標準編制過程中檢測、試驗方法及大量數(shù)據(jù)作為重要參考和引用；二是新定檢測項目采用國家權(quán)威檢測單位和參編單位自選自檢檢測實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合，以國家權(quán)威檢測單位檢測報告為主；三是對敏感項目、關(guān)鍵項目的數(shù)據(jù)可適當?shù)夭捎枚鄦挝?、多方法同時進行，盡量做到數(shù)據(jù)信息量厚實，以利于從中比較篩選。三條要求：一是系統(tǒng)完整，不留空缺；二是重點加權(quán)；（從樣本數(shù)量、檢測頻次和受檢單位三個方面確

5、定加權(quán)權(quán)重）三是權(quán)威檢測和時效驗證相結(jié)合，以權(quán)威檢測報告為準。國內(nèi)權(quán)威檢測單位的選定：委托承檢單位：隸屬于中國市政工程華北設(shè)計總院的國家燃氣檢測檢驗中心（主要工作量）合肥通用機械研究所上海特種設(shè)備檢驗研究院合作單位：長安大學(xué)云南省煤化研究院確定的實驗項目：混合燃氣部分序號項目名稱1液化石油氣二甲醚混合燃氣燃燒勢、華白數(shù)測定220%二甲醚混合燃氣對灶具適用性實驗3二甲醚對液化石油氣中碳4、碳5組分的親和性實驗420%二甲醚混合燃氣與純液化石油氣燃燒熱效率對比實驗520%二甲醚混合燃氣與純液化石油氣燃燒排放及火焰溫度等對比實驗6使用20%二甲醚混合燃氣3年以上灶具檢驗720%二甲醚混合燃氣儲存及使

6、用不同層面組分變化實驗混合燃氣鋼瓶部分序號項目名稱1混合燃氣鋼瓶與液化石油氣鋼瓶慢應(yīng)變應(yīng)力腐蝕比對試驗2殘液蒸發(fā)實驗3混合燃氣鋼瓶腐蝕試驗4耐腐蝕橡膠密封件實驗5慢應(yīng)變試驗6混合燃氣飽和蒸氣壓實驗7混合燃氣蒸發(fā)實驗8二甲醚與混合燃氣鋼瓶、罐車、容器對比檢驗編標工作充分體現(xiàn)了廣泛參與，互動配合，跨部門聯(lián)動。從項目啟動開始，國家能源局、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會、中國城市燃氣協(xié)會、全國氣瓶標準化技術(shù)委員會、全國醇醚燃料標準化技術(shù)委員會及3家相關(guān)研究單位，5家特種設(shè)備研究檢驗單位和12家二甲醚生產(chǎn)經(jīng)營等相關(guān)企業(yè)（幾乎涵蓋了所有應(yīng)用省市）參與了相關(guān)研討會議及編制工作。計劃編制系統(tǒng)、完整，步步深入從去年8

7、月在內(nèi)蒙古鄂爾多斯召開的全國燃料二甲醚標準工作會議為起點，至今已召開4次全體會議和多次小型專題碰頭會（包括視頻會議）。通過一系列會議分解了編標任務(wù)（一些權(quán)重項目適度重疊），進行了節(jié)點調(diào)度，補充了實驗項目，加權(quán)了檢驗的樣本來源和批次數(shù)量。采標過程中，盡可能采用國際標準或國外先進標準。國外：沒有收集到“摻混”的有關(guān)國外標準。ISO有關(guān)二甲醚標準方面的信息2012年第二季度二甲醚國際標準草案出臺，并將于2013年印刷發(fā)行，同時收集到二甲醚國際標準有關(guān)二甲醚的技術(shù)要求；收集到IDA方面有關(guān)液化石油氣二甲醚混合燃氣標準的起草情況，以及擬定的相關(guān)技術(shù)要求。國外涉及二甲醚的標準資料有日本標準TSK0011:

8、2005燃料用二甲醚，僅針對工業(yè)、發(fā)電等燃料用的二甲醚。國內(nèi)：國內(nèi)相關(guān)標準有：化工行業(yè)標準HG/T3934-2007二甲醚GB25035-2010城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚國家標準GB/T26605-2011車用燃料用二甲醚國家標準NY-T1637-2008二甲醚民用燃料及部分企業(yè)標準和地方標準DB50/338-2009液化石油氣二甲醚復(fù)合燃料重慶市地方標準DB37/T1697-2010液化石油氣二甲醚混合燃氣山東省地方標準DB42/T736-2011液化石油氣與二甲醚混合燃氣湖北省地方標準查找到其他相關(guān)的混合燃料方面標準有GB/T23799-2009車用甲醇汽油（M85）國家標準、GB18351-20

9、04車用乙醇汽油國家標準等。根據(jù)收集到的相關(guān)資料和制標征求意見匯總，在編制各省液化石油氣二甲醚混合燃氣地方標準技術(shù)指標對比表、國家標準城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚技術(shù)指標與行標擬定指標對比表、ISO二甲醚燃氣國際標準擬定技術(shù)指標、丙烷與二甲醚物化性質(zhì)對比表及液化石油氣二甲醚混合燃氣等的基礎(chǔ)上，本著先進、適用、可操作的原則，提出了IDA液化石油氣二甲醚混合燃氣標準擬定技術(shù)指標方案。技術(shù)指標的確定：在編工作中，根據(jù)制標征求意見匯總和充分討論，擬定了檢驗項目、技術(shù)要求及相應(yīng)試驗方法。項目指標檢驗方法二甲醚，%(w/w) 201甲醇，%(w/w) 0.2GB 26605蒸汽壓(37.8),kpa 1380GB/T

10、6602C5 及C5以上組分含量，%(v/v) 3SH/T0230蒸發(fā)殘留物，%(w/w) 0.05GB/T7373銅片腐蝕試驗 1級SH/T0232水，%(w/w) 0.5GB 26605備注：液化石油氣二甲醚混合燃氣的加臭應(yīng)滿足GB 50494的要求。混合氣標準建議成為推薦性標準本標準項目設(shè)置、技術(shù)指標的確定滿足液化石油氣二甲醚混合燃氣的需求，試驗方法采用國、行標通用方法標準，因此本標準應(yīng)該能達到國內(nèi)先進水平。（與國外無參比對照條件）標準的制定，對促進二甲醚混合燃氣市場秩序的形成，保證二甲醚混合燃氣良好的使用性及安全性，將起到積極作用。根據(jù)我們的工作進度，年內(nèi)完成所有編標程序，爭取能在20

11、13年7月1日實施。三、編制混合氣鋼瓶標準時，圍繞“專瓶專用”所做的試驗研究“專瓶專用”的關(guān)鍵主要是通過承裝混合氣介質(zhì)的鋼瓶與液化石油氣鋼瓶、純二甲醚鋼瓶的比較，評價和選擇鋼瓶材質(zhì)和密封材料。并回答以下問題：專瓶專用，專在哪里？傳統(tǒng)鋼瓶如何應(yīng)對？如何規(guī)避鋼瓶“加速老化”的風險。對密封材料橡膠進行試驗 與合作單位按照GB/T2914；GB/T1690規(guī)定進行了對擬選用的七類橡膠密封材料耐腐蝕試驗?；旌蠚饨橘|(zhì)對包裝物及其密封材料腐蝕試驗（這是一個關(guān)鍵項目和敏感問題） 二甲醚與液化石油氣摻混比例0%、20%、20%+2%水、30%、30%+2%水、100%六種情況下對包裝物HP345，金屬16MnR

12、、Q235B、15CrMoR小鐵研殘余應(yīng)力的模擬實況腐實驗。試驗為期13個月。（時效驗證）在上述實驗的同時對常用的六種密封材料分別置于上述介質(zhì)的氣相空間、液相空間進行了模擬實況腐蝕實驗。 實驗表明：二甲醚的腐蝕弱于液化石油氣，混合燃料居兩者之間，含水后液化石油氣表面腐蝕加劇，含水的混合燃料表面腐蝕更趨于均勻，與二甲醚溶解使水分布更趨均勻。實驗中混合燃料應(yīng)力腐蝕與液化石油氣均未發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕，證明對應(yīng)力腐蝕無明顯影響。丁晴橡膠處于氣相空間體積、重量損失率比處于液相空間低20%左右，同樣情況下處于氣相環(huán)境的更耐用。氣相環(huán)境30%二甲醚比20%二甲醚對橡膠的溶解腐蝕重，液相環(huán)境兩種濃度基本一致。慢應(yīng)變

13、試驗 二甲醚介質(zhì)應(yīng)力腐蝕，二甲醚對液化石油氣中硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響應(yīng)變實驗（委托合肥通用機械研究所，已完成）。 實驗表明：工業(yè)產(chǎn)品二甲醚應(yīng)力腐蝕不明顯，液化石油氣加20%二甲醚減輕了硫化氫應(yīng)力腐蝕。摻混二甲醚的液化石油氣腐蝕性能檢測 測定在液化石油氣中含有二甲醚時，該混合氣對液化石油氣設(shè)備的腐蝕性情況。 實驗表明：對金屬材料腐蝕性符合與液化石油氣一致。20%二甲醚混合燃氣對灶具適用性試驗 通過對混合氣在液化石油氣灶具上的安全性能測試，我們看出：混合氣在液化石油氣灶具上的使用，其著火率、點火性能、傳火性、火焰特性均符合GB16410的標準要求。當燃氣壓力設(shè)定為3000Pa時燃氣性能符合標準要求。

14、二甲醚對液化石油氣中碳4、碳5組份的親和性試驗 試驗結(jié)果表明：在液化石油氣中摻混二甲醚可能帶出C5量相對較多。 這對改善液化石油氣氣質(zhì)，特別是國產(chǎn)液化石油氣氣質(zhì)效果明顯。不同溫度（不同飽和蒸汽壓）下水與二甲醚相互溶解度實驗 依據(jù)氣體飽和蒸汽壓的變化可以得出，在水中二甲醚可溶40%左右。由于色譜分析以及二甲醚與水的溶解的特殊性，關(guān)于二甲醚可溶多少水還需要進一步研究。 實驗表明：20%DME的混合燃氣，含1%呈完全溶解狀態(tài)，無游離水存在。含水混合燃氣抗凍實驗 結(jié)果表明，當二甲醚在水中的含量低于30%時，在低于-25情況下會出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，而在實際過程中，二甲醚的含量比水約大20倍以上，因此實際使用過

15、程中不會出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象。非金屬件耐介質(zhì)試驗（瓶閥灶具橡膠件） 從試驗結(jié)果上看，新研發(fā)橡膠制品已經(jīng)具備了良好的同時耐兩種介質(zhì)的性能。應(yīng)用到燃氣系統(tǒng)中，其可靠度大幅的提高。為二甲醚進行城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)提供了一定的技術(shù)保障，適用于在新建系統(tǒng)或改擴建系統(tǒng)中采用。 混合燃氣密度試驗 瓶閥型式試驗（委托上海特檢院完成，結(jié)論合格） 鋼瓶型式試驗飽和蒸汽壓計算與試驗 混合燃氣組分液化石油氣80%，二甲醚20%；其中液化石油氣組分丙烷75%、正戊烷25%，計算60時飽和蒸汽壓。 丙烷為2113kpa，D20%混合氣為1742.3kpa進行了20-60混合燃料的飽和蒸汽壓實驗，與計數(shù)值基本一致（略低于），混合燃氣低于丙

16、烷飽和蒸汽壓，更安全。蒸發(fā)試驗 進行了二甲醚與液化石油氣混合后不同蒸發(fā)比例下介質(zhì)組分的變化實驗。在二甲醚含量大于8%蒸發(fā)后殘液水分不增加，二甲醚能夠較好的促進殘液燃料，帶出氣瓶內(nèi)的水分。由于混合液化石油氣中飽和蒸汽壓0.5-1.76mpa隨著蒸發(fā)進行高于二甲醚飽和蒸汽壓的先氣化二甲醚成分增加，后期低飽和蒸汽壓組分增大二甲醚先氣化含量減少。氣瓶解剖試驗 搜集多種氣瓶實驗，購買、置換使用過的多種氣瓶進行了解剖實驗。 同時進行了氣閥拆解檢查、儲罐檢驗和橡膠試驗。 試驗檢測結(jié)果在參數(shù)范圍，均未出現(xiàn)異常。四、對城鎮(zhèn)燃氣二甲醚市場前景幾點看法 上世紀90年代中美合作的3E研究有一段話，值得我們深思：“燃料

17、的選擇必須權(quán)衡多種因素，沒有一種燃料路線在各個方面絕對最優(yōu)，任何一種技術(shù)和一條路線不可能包打天下 和廣為使用，都會有其局限性?！?這應(yīng)該是我們在包括二甲醚在內(nèi)的多元化的替代 能源領(lǐng)域認識問題、分析問題的一個基點?！盎旌蠚狻睒藴实木幹七^程正是這樣一個認識升華的實踐過程。第一點城鎮(zhèn)燃料二甲醚，作為醇醚燃料下游市場的重要組成部分，肯定會在市場應(yīng)用中發(fā)揮有效替代和有限替代的作用。二甲醚的沸點、臨界溫度、氣化潛熱、飽和蒸汽壓介于丙烷、丁烷之間。常溫常壓下為氣態(tài)，常溫壓力下為液態(tài)，我國的液化石油氣是丙烷、丁烷的混合物。二甲醚與液化石油氣物性基本接近，二者有很好的替代性。二甲醚的燃料特性與天然氣基本類似，二者有很好的互補性。二甲醚能明顯改善國產(chǎn)液化石油氣的氣質(zhì)。第二點 二甲醚進入城鎮(zhèn)燃氣領(lǐng)域適應(yīng)了我國燃氣結(jié)構(gòu)的變化。盡管替代量有限，但能夠發(fā)揮調(diào)峰、應(yīng)急和補充氣源的作用。這是其它替代燃料不具備的。第三點 我國的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的燃氣已開始形成雙軌運行的架構(gòu)。 一是以管網(wǎng)為主的天然氣供應(yīng)體系，雖然現(xiàn)階段液化石油氣的比重還不小，但可以預(yù)見的將來是天然氣（管網(wǎng)）的用量將迅速增加。 二是以瓶裝為主的城鎮(zhèn)和農(nóng)村液化石油氣供應(yīng)體系。 二甲醚純燒和摻燒將在第二個體系中占據(jù)相當?shù)姆蓊~。第四點 “三有三缺”重在補缺，這是擴大市場規(guī)模必須完善的工作。工作量大，任務(wù)艱巨。有成熟技術(shù)，缺系統(tǒng)的運作體系（包括產(chǎn)業(yè)鏈、作