“混合气”标准的编制及城镇燃气二甲醚市场前景探析-课件

1、“混合气”标准的编制及城镇燃气二甲醚市场前景探析一背景分析“十一五”以来，我国二甲醚产能的爆发性增长和市场培育严重滞后的矛盾日益突出。城镇燃气领域，两个“百分之九十”的市场现状和由此而形成的一个潜规则。国内90%以上的二甲醚市场用于城镇燃气。城镇燃气的二甲醚使用方式，90%以上是二甲醚和液化石油气掺混，掺混比例随意性和功利性很强。“掺混销售”已经成为普遍性的市场潜规则。“标准缺失+疏于事先管控”造成了违规案例频频曝光：广东东莞钢瓶泄漏案例引发的四部门联查；今年“3.15”晚会再曝：多地掺烧量失控。 是堵还是疏？如何引导产业健康发展，必须当机立断一个事关行业发展的严肃问题摆在面前：城镇燃气用二甲

2、醚（GB250352010）的颁布实施，是不是只允许“纯烧”，而堵死了“掺烧”呢？请注意标准名称中加的一个“用”字，表示本标准规定的二甲醚既是产品也是原料。原料则可以通过其它技术途径使用。连带而出的问题是：如果允许“掺烧”，掺烧量应如何规范？相关系统的“专瓶专用”产品、措施如何配套？答案只有一个，还得靠技术标准支撑和规范。 面对屡次曝光的负面案例和争议不断的 各种观点，作为主要编制单位在历时近十五个月的编制过程中，坚持工程实践为基础，通过系统完整、重点加权、权威检测和时效验证，一个较为完整和有说服力的答案呼之欲出。二、两个标准编制的进度及出台预期一个标准的编制过程是完成一项系统工程的过程。编标

3、工作的主要工作量集中在大量、系统的试验检测和时效验证。存在“争议”是正常的、积极的产业发展现象，关键是我们如何通过“数据”和“结论”寻求共识，找准答案。国家能源局从行业发展实际出发及时下达编标任务去年8月6日，国家能源局下发了关于下达2011年第二批能源行业标准制（修）订计划的通知（国能科技2011252号），将液化石油气二甲醚混合燃气（能源计划编号：201194）和液化石油气二甲醚混合燃气钢瓶（能源计划编号：201194）列入制订项目计划，完成年限定在今年。标准管理单位为中国石油和化学工业联合会，技术归口单位为煤制燃料标准化技术委员会，主要编写单位为醇醚专委会组织的两个行业标准起草组。两个标

4、准的主要起草单位分别是：“混合燃气”由国内主要二甲醚生产和市场应用单位山东久泰能源科技有限公司牵头。“混合燃气钢瓶”由国内主要城镇燃气二甲醚应用地域的山东省特种设备检验院临沂分院牵头。采集数据的三个原则：一是要把已出台及待出台的两个国家标准编制过程中检测、试验方法及大量数据作为重要参考和引用；二是新定检测项目采用国家权威检测单位和参编单位自选自检检测实验数据相结合，以国家权威检测单位检测报告为主；三是对敏感项目、关键项目的数据可适当地采用多单位、多方法同时进行，尽量做到数据信息量厚实，以利于从中比较筛选。三条要求：一是系统完整，不留空缺；二是重点加权；（从样本数量、检测频次和受检单位三个方面确

5、定加权权重）三是权威检测和时效验证相结合，以权威检测报告为准。国内权威检测单位的选定：委托承检单位：隶属于中国市政工程华北设计总院的国家燃气检测检验中心（主要工作量）合肥通用机械研究所上海特种设备检验研究院合作单位：长安大学云南省煤化研究院确定的实验项目：混合燃气部分序号项目名称1液化石油气二甲醚混合燃气燃烧势、华白数测定220%二甲醚混合燃气对灶具适用性实验3二甲醚对液化石油气中碳4、碳5组分的亲和性实验420%二甲醚混合燃气与纯液化石油气燃烧热效率对比实验520%二甲醚混合燃气与纯液化石油气燃烧排放及火焰温度等对比实验6使用20%二甲醚混合燃气3年以上灶具检验720%二甲醚混合燃气储存及使

6、用不同层面组分变化实验混合燃气钢瓶部分序号项目名称1混合燃气钢瓶与液化石油气钢瓶慢应变应力腐蚀比对试验2残液蒸发实验3混合燃气钢瓶腐蚀试验4耐腐蚀橡胶密封件实验5慢应变试验6混合燃气饱和蒸气压实验7混合燃气蒸发实验8二甲醚与混合燃气钢瓶、罐车、容器对比检验编标工作充分体现了广泛参与，互动配合，跨部门联动。从项目启动开始，国家能源局、中国石油和化学工业联合会、中国城市燃气协会、全国气瓶标准化技术委员会、全国醇醚燃料标准化技术委员会及3家相关研究单位，5家特种设备研究检验单位和12家二甲醚生产经营等相关企业（几乎涵盖了所有应用省市）参与了相关研讨会议及编制工作。计划编制系统、完整，步步深入从去年8

7、月在内蒙古鄂尔多斯召开的全国燃料二甲醚标准工作会议为起点，至今已召开4次全体会议和多次小型专题碰头会（包括视频会议）。通过一系列会议分解了编标任务（一些权重项目适度重叠），进行了节点调度，补充了实验项目，加权了检验的样本来源和批次数量。采标过程中，尽可能采用国际标准或国外先进标准。国外：没有收集到“掺混”的有关国外标准。ISO有关二甲醚标准方面的信息2012年第二季度二甲醚国际标准草案出台，并将于2013年印刷发行，同时收集到二甲醚国际标准有关二甲醚的技术要求；收集到IDA方面有关液化石油气二甲醚混合燃气标准的起草情况，以及拟定的相关技术要求。国外涉及二甲醚的标准资料有日本标准TSK0011:

8、2005燃料用二甲醚，仅针对工业、发电等燃料用的二甲醚。国内：国内相关标准有：化工行业标准HG/T3934-2007二甲醚GB25035-2010城镇燃气用二甲醚国家标准GB/T26605-2011车用燃料用二甲醚国家标准NY-T1637-2008二甲醚民用燃料及部分企业标准和地方标准DB50/338-2009液化石油气二甲醚复合燃料重庆市地方标准DB37/T1697-2010液化石油气二甲醚混合燃气山东省地方标准DB42/T736-2011液化石油气与二甲醚混合燃气湖北省地方标准查找到其他相关的混合燃料方面标准有GB/T23799-2009车用甲醇汽油（M85）国家标准、GB18351-20

9、04车用乙醇汽油国家标准等。根据收集到的相关资料和制标征求意见汇总，在编制各省液化石油气二甲醚混合燃气地方标准技术指标对比表、国家标准城镇燃气用二甲醚技术指标与行标拟定指标对比表、ISO二甲醚燃气国际标准拟定技术指标、丙烷与二甲醚物化性质对比表及液化石油气二甲醚混合燃气等的基础上，本着先进、适用、可操作的原则，提出了IDA液化石油气二甲醚混合燃气标准拟定技术指标方案。技术指标的确定：在编工作中，根据制标征求意见汇总和充分讨论，拟定了检验项目、技术要求及相应试验方法。项目指标检验方法二甲醚，%(w/w) 201甲醇，%(w/w) 0.2GB 26605蒸汽压(37.8),kpa 1380GB/T

10、6602C5 及C5以上组分含量，%(v/v) 3SH/T0230蒸发残留物，%(w/w) 0.05GB/T7373铜片腐蚀试验 1级SH/T0232水，%(w/w) 0.5GB 26605备注：液化石油气二甲醚混合燃气的加臭应满足GB 50494的要求。混合气标准建议成为推荐性标准本标准项目设置、技术指标的确定满足液化石油气二甲醚混合燃气的需求，试验方法采用国、行标通用方法标准，因此本标准应该能达到国内先进水平。（与国外无参比对照条件）标准的制定，对促进二甲醚混合燃气市场秩序的形成，保证二甲醚混合燃气良好的使用性及安全性，将起到积极作用。根据我们的工作进度，年内完成所有编标程序，争取能在20

11、13年7月1日实施。三、编制混合气钢瓶标准时，围绕“专瓶专用”所做的试验研究“专瓶专用”的关键主要是通过承装混合气介质的钢瓶与液化石油气钢瓶、纯二甲醚钢瓶的比较，评价和选择钢瓶材质和密封材料。并回答以下问题：专瓶专用，专在哪里？传统钢瓶如何应对？如何规避钢瓶“加速老化”的风险。对密封材料橡胶进行试验 与合作单位按照GB/T2914；GB/T1690规定进行了对拟选用的七类橡胶密封材料耐腐蚀试验。混合气介质对包装物及其密封材料腐蚀试验（这是一个关键项目和敏感问题） 二甲醚与液化石油气掺混比例0%、20%、20%+2%水、30%、30%+2%水、100%六种情况下对包装物HP345，金属16MnR

12、、Q235B、15CrMoR小铁研残余应力的模拟实况腐实验。试验为期13个月。（时效验证）在上述实验的同时对常用的六种密封材料分别置于上述介质的气相空间、液相空间进行了模拟实况腐蚀实验。 实验表明：二甲醚的腐蚀弱于液化石油气，混合燃料居两者之间，含水后液化石油气表面腐蚀加剧，含水的混合燃料表面腐蚀更趋于均匀，与二甲醚溶解使水分布更趋均匀。实验中混合燃料应力腐蚀与液化石油气均未发现应力腐蚀，证明对应力腐蚀无明显影响。丁晴橡胶处于气相空间体积、重量损失率比处于液相空间低20%左右，同样情况下处于气相环境的更耐用。气相环境30%二甲醚比20%二甲醚对橡胶的溶解腐蚀重，液相环境两种浓度基本一致。慢应变

13、试验 二甲醚介质应力腐蚀，二甲醚对液化石油气中硫化氢应力腐蚀的影响应变实验（委托合肥通用机械研究所，已完成）。 实验表明：工业产品二甲醚应力腐蚀不明显，液化石油气加20%二甲醚减轻了硫化氢应力腐蚀。掺混二甲醚的液化石油气腐蚀性能检测 测定在液化石油气中含有二甲醚时，该混合气对液化石油气设备的腐蚀性情况。 实验表明：对金属材料腐蚀性符合与液化石油气一致。20%二甲醚混合燃气对灶具适用性试验 通过对混合气在液化石油气灶具上的安全性能测试，我们看出：混合气在液化石油气灶具上的使用，其着火率、点火性能、传火性、火焰特性均符合GB16410的标准要求。当燃气压力设定为3000Pa时燃气性能符合标准要求。

14、二甲醚对液化石油气中碳4、碳5组份的亲和性试验 试验结果表明：在液化石油气中掺混二甲醚可能带出C5量相对较多。 这对改善液化石油气气质，特别是国产液化石油气气质效果明显。不同温度（不同饱和蒸汽压）下水与二甲醚相互溶解度实验 依据气体饱和蒸汽压的变化可以得出，在水中二甲醚可溶40%左右。由于色谱分析以及二甲醚与水的溶解的特殊性，关于二甲醚可溶多少水还需要进一步研究。 实验表明：20%DME的混合燃气，含1%呈完全溶解状态，无游离水存在。含水混合燃气抗冻实验 结果表明，当二甲醚在水中的含量低于30%时，在低于-25情况下会出现冰冻现象，而在实际过程中，二甲醚的含量比水约大20倍以上，因此实际使用过

15、程中不会出现冰冻现象。非金属件耐介质试验（瓶阀灶具橡胶件） 从试验结果上看，新研发橡胶制品已经具备了良好的同时耐两种介质的性能。应用到燃气系统中，其可靠度大幅的提高。为二甲醚进行城镇燃气系统提供了一定的技术保障，适用于在新建系统或改扩建系统中采用。 混合燃气密度试验 瓶阀型式试验（委托上海特检院完成，结论合格） 钢瓶型式试验饱和蒸汽压计算与试验 混合燃气组分液化石油气80%，二甲醚20%；其中液化石油气组分丙烷75%、正戊烷25%，计算60时饱和蒸汽压。 丙烷为2113kpa，D20%混合气为1742.3kpa进行了20-60混合燃料的饱和蒸汽压实验，与计数值基本一致（略低于），混合燃气低于丙

16、烷饱和蒸汽压，更安全。蒸发试验 进行了二甲醚与液化石油气混合后不同蒸发比例下介质组分的变化实验。在二甲醚含量大于8%蒸发后残液水分不增加，二甲醚能够较好的促进残液燃料，带出气瓶内的水分。由于混合液化石油气中饱和蒸汽压0.5-1.76mpa随着蒸发进行高于二甲醚饱和蒸汽压的先气化二甲醚成分增加，后期低饱和蒸汽压组分增大二甲醚先气化含量减少。气瓶解剖试验 搜集多种气瓶实验，购买、置换使用过的多种气瓶进行了解剖实验。 同时进行了气阀拆解检查、储罐检验和橡胶试验。 试验检测结果在参数范围，均未出现异常。四、对城镇燃气二甲醚市场前景几点看法 上世纪90年代中美合作的3E研究有一段话，值得我们深思：“燃料

17、的选择必须权衡多种因素，没有一种燃料路线在各个方面绝对最优，任何一种技术和一条路线不可能包打天下 和广为使用，都会有其局限性。” 这应该是我们在包括二甲醚在内的多元化的替代 能源领域认识问题、分析问题的一个基点。“混合气”标准的编制过程正是这样一个认识升华的实践过程。第一点城镇燃料二甲醚，作为醇醚燃料下游市场的重要组成部分，肯定会在市场应用中发挥有效替代和有限替代的作用。二甲醚的沸点、临界温度、气化潜热、饱和蒸汽压介于丙烷、丁烷之间。常温常压下为气态，常温压力下为液态，我国的液化石油气是丙烷、丁烷的混合物。二甲醚与液化石油气物性基本接近，二者有很好的替代性。二甲醚的燃料特性与天然气基本类似，二者有很好的互补性。二甲醚能明显改善国产液化石油气的气质。第二点 二甲醚进入城镇燃气领域适应了我国燃气结构的变化。尽管替代量有限，但能够发挥调峰、应急和补充气源的作用。这是其它替代燃料不具备的。第三点 我国的城市和乡镇农村的燃气已开始形成双轨运行的架构。 一是以管网为主的天然气供应体系，虽然现阶段液化石油气的比重还不小，但可以预见的将来是天然气（管网）的用量将迅速增加。 二是以瓶装为主的城镇和农村液化石油气供应体系。 二甲醚纯烧和掺烧将在第二个体系中占据相当的份额。第四点 “三有三缺”重在补缺，这是扩大市场规模必须完善的工作。工作量大，任务艰巨。有成熟技术，缺系统的运作体系（包括产业链、作