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国内二甲醚如何圆梦清洁能源?

从2007年起,国内二甲醚(DME)产能从230万吨/年一路飙升,迅猛发展到现如今的650—800万吨/年。然而在产能迅速扩张的同时,二甲醚的市场发展却始终很不规范,二甲醚用作民用燃气的市场秩序目前可谓一片混乱。因所谓的“腐蚀”,二甲醚在民用燃气市场的生存一直备受争议,以致二甲醚和液化石油气掺混的标准也迟迟不能出台,面临全国性各级政府的严查严打,这不仅严重制约了二甲醚行业的健康发展,而且进一步加剧了市场的混乱。

作为一种业界公认的优质清洁替代燃料,二甲醚缘何“沦落”到依附液化石油气(LPG)生存的地步?二甲醚和液化石油气掺混标准为何迟迟不能出台?在政府严禁二甲醚混掺液化石油气的今天,二甲醚企业是在消极等待标准的出台中自生自灭,还是在积极自救中另辟蹊径求发展?日前,记者通过走访,听取了业内专家与企业的意见。

生产规模居世界首位

多数企业开工率不足二成

二甲醚可以煤、天然气或生物质为原料制取。目前我国主要以煤为原料制取甲醇,然后将甲醇进一步转化成二甲醚。

“当初由于装置投资少、工艺简单,加上国家政策的鼓励,企业的积极性很高。”全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专委会秘书长马良在接受记者采访时说。自2006年被列入《国家中长期科学和技术发展规划》,从2006年到2008年上半年期间,二甲醚产能扩张呈“井喷”之势。

久泰能源集团战略发展中心副总经理刘景胜对记者说:“到现在,全国已建成二甲醚装置总产能650——万吨/年。其中,产能超过10万吨的二甲醚企业共有29家,总产能达到571万吨,主要分布在华北、华东、华南地区。中国已成为世界上二甲醚产能规模最大、发展最快的国家。”

记者了解到,2007年二甲醚行业整体开工率约为40%左右。2008年,由于二甲醚得到民用燃气市场的全面认可,需求量大幅增加,开工率一度最高升至60%。但是进入2010年,还没有从金融危机中完全恢复过来的二甲醚行业,又受到全国性严查严打的冲击,尤其在6月底国家质检总局、工商总局、安全监管总局、国家能源局四部门在全国联合开展液化石油气专项整治行动之后,二甲醚行业陷入了极度低迷。许多二甲醚企业开工率直线下降到不足20%,市场需求量还不及往年的一半。

国内二甲醚90%以上

用于混掺液化石油气

二甲醚可替代煤气、液化石油气用于民用燃料,还可以掺入城市煤气或天然气管道系统中作为民用燃料混烧,或者用作工业燃料。据介绍,目前二甲醚在掺烧领域的应用已占到国内需求总量的90%以上。

由于二甲醚成本远于低液化石油气,在二甲醚进入市场之初,液化石油气的价格又正处于高位时期,二甲醚以其经济效益上的优越性受到市场的追捧。再加上掺混流程简单、易操作,这也成为二甲醚行业一种通用的营销方式。调查显示,在我国,广东省是液化气掺混二甲醚的主要地区,同时也是湖北、四川、贵州、湖南等地二甲醚企业销售的重点市场。

河南安阳贞元集团是一家拥有11万吨/年产能的二甲醚企业。目前该集团三期20万吨/年的二甲醚项目正在建设当中。记者了解到,目前该集团所产二甲醚甚至全部自产自销供当地及周边地区居民使用。根据该集团的二甲醚产业发展规划,预计2012年底,二甲醚生产规模将达到110万吨/年。贞元集团表示将依托其强大的终端市场,积极加快二甲醚项目开发,尽快实现投产。

但另一方面,二甲醚在液化石油气掺烧领域强大的市场需求,以及液化石油气高于二甲醚1000——2000元/吨的市场差价给不少经销商们带来的巨大利润空间,甚至让他们不惜铤而走险,在国家明令严禁混掺使用的情况下依然以身试法。据财经网报道,广西质监部门今年初调查的结果显示,涉嫌掺混二甲醚液化石油气的企业就占被检企业的45%。

虽然二甲醚替代液化石油气作为民用燃料已成为其主要市场,但一直以来,由于二甲醚的“腐蚀”性造成的安全隐患让不少人深感忧虑。与此同时,由于二甲醚的热值低于液化石油气,无论是纯烧还是掺烧,人们对其燃烧性能和经济性都提出了质疑。由于缺乏科学依据,有些至今尚无定论。

二甲醚液化气的腐蚀性倒底有多大?

液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷,还有一部分戊烷等不容易气化的组份及其它杂质。在不少专家看来,二甲醚从物理性质上讲与液化石油气相近,其沸点、气化潜热、饱和蒸汽压等均介于丙烷、丁烷之间。“二甲醚是完全可以用于民用燃气取代液化石油气纯烧的。”业内一位不愿意透露姓名的专家对记者说。

但是,由于二甲醚对液化石油气钢瓶的密封圈有一定的腐蚀作用,目前在民用液化石油气领域,大多数企业都比较认可的做法是将其按一定比例掺在液化石油气里混烧,业界许多人认同的安全掺混比例是20%。然而事实上,在行业标准缺失的情况下,二甲醚的掺烧比例实际上高低不一,均由各企业自定。

贞元集团上述相关人士告诉记者,该集团二甲醚掺烧的比例,根据不同季节、不同液化气的质量而定,有时甚至高达50%。这在许多专家看来显然已经是一个很危险的数据。

科学地说,二甲醚对橡胶确实具有一定的腐蚀(溶胀)作用。

但是在实际应用过程中,这个溶胀性到底有多大?恐怕就连专家们也很难说得清。在不少媒体的推波助澜下,现在人们一谈到二甲醚就色变,还为其扣上了一顶沉重的的帽子——“危险“、“有毒”。而根据久泰能源的经验,该公司职工食堂自建厂以来就使用二甲醚做燃料,直接从二甲醚球罐连接管路到厨房,5年来一直使用正常。此外,广东某二甲醚企业向记者透露,该企业的二甲醚罐装站每天约罐装二甲醚燃气50瓶,二甲醚灶具使用时间最长达7年,并未发现灶具方面出现问题,在对经销商的定期回访中也未发现问题,经销商也从未收到用户投诉。

刘景胜表示,从实际使用情况看,二甲醚掺混液化石油气对密封圈的腐蚀性在短期内是可控的。根据中国市政工程华北设计研究总院的试验检测,二甲醚应用到常规燃气系统气相使用时,对调压器皮膜或瓶阀设备中的密封圈是有一定的影响,但短期内不会造成较大安全事故。

记者了解到,中国市政工程华北设计研究总院现在已经研发出了适用于纯二甲醚和二甲醚掺混液化石油气的两种新密封材质,而且部分厂家已有成形样品。投入使用后使安全可靠性还能进一步提高。

掺混前后燃烧性能和热值有何变化?

日前,记者向一户长期使用液化石油气的居民了解相关方面的情况时,该用户对记者直言:“要我说的话,作为用户,我只关心掺了二甲醚后,燃烧性能和热值是否会降低。如果降低了的话,那我肯定不干。”

上述业内专家说:“同体积的纯二甲醚热值约为液化石油气的70%。但是二甲醚可以将液化石油气罐里面的残液带出来,也就提高了液化石油气的总体热值。而且二甲醚的价格也低,这里边存在一个经济上的换算问题。”根据新奥燃气提供的数据,当二甲醚原料甲醇的市场价格为1800元/吨、液化石油气的价格为5000元/吨以上时,二甲醚适合纯烧;当甲醇市场价格为2400元/吨、液化石油气价格为5000元/吨,二甲醚适合混掺液化石油气。

2005年,新奥集团对15—25%不同混掺比例的二甲醚液化气(DME/LPG)进行了试验检测,并由国家燃气用具质量监督检测中心和徐州产品质量检验所对该试验结果进行检验分析,得出合格的检测报告。表明:二甲醚掺混液化气的燃烧性能与液化石油气相似,但火焰状态明显好于液化石油气。91%的试用用户反应火焰更蓝(燃烧更充分)、更硬(火势比较强);在热值方面,二甲醚液化气与液化石油气基本相同。75%的用户反映二者无差别,21%的用户反映DME/LPG比LPG稍高,只有4%的用户反映DME/LPG不如LPG的热值高,但感觉不明显。37户热水器试用用户均反映,在出水水温、加热时间上二者并无差别。所有用户反映燃烧过程中无异味,也没有回火或火势变弱等异常现象。点火率满足国家灶具检验标准,所有钢瓶橡胶件均无形变。根据新奥燃气对100户用户回访登记表满意程度的统计,97%的用户表示满意。

混掺标准遭搁置

争议背后或存利益纠葛

9月21日,中华人民共和国国家标准批准公告2010年第4号(总第159号)正式发布,其中GB25035-2010《城镇燃气用二甲醚》将于明年7月1日起正式实施。

《城镇燃气用二甲醚》国家标准明确规定,二甲醚作为城镇燃气用只能纯烧,而且要求专瓶专用。上述业内专家说,由于目前业界对二甲醚的安全掺混比例还没有形成定论,20%也只是一个经验数据,并没有科学的依据。作为该标准的参与者之一,中国城市燃气协会将二甲醚掺烧写入标准的想法也只能暂时搁置。

作为国内二甲醚的最大消费用户,广东省质检局于9月初结束了广东省地方标准《液化石油气二甲醚复合燃料》征求意见函,日前有报道称,没有如预想的那样获得首肯。记者在采访中了解到,除了在二甲醚的掺混比例、掺混前后的热值上有争议外,行业之间也存有很大的利益纷争。业内相关人士在接受《中国能源报》记者采访时指出,如果二甲醚掺混变为合法,就会影响液化石油气企业的市场供应。一方面因为二甲醚可以带出大部分液化石油气钢瓶里的残液,会增加钢瓶的容量,价格却比以前低;另一方面,由于二甲醚的身份合法,将直接影响液化石油气商的总供应量。这样,无论从液化石油气的供应量、还是从液化石油气企业经济效益看,都会对液化石油气商造成影响。“然而,对二甲醚生产企业而言,标准的出台无疑能促使二甲醚市场规范起来,这是我们希望看到的。”上述相关人士说。

“除了制定混掺的标准,还应制定相关钢瓶标准,二者应同步进行。”马良说。山东、贵州、重庆等地在暂无国家标准和行业标准的情况下,为了满足二甲醚安全应用和规范市场的要求,早就相继制定了地方标准。建设部于2007年8月21日发布了《城镇燃气用二甲醚行业标准》。然而,这些标准的出台,因没有对专瓶作出要求,也并没有发挥想象中的巨大作用。可以说,没有专瓶专用也是目前二甲醚燃料发展混乱的关键因素之一。

令人欣慰的是,记者从中国城市燃气协会了解到,该协会正在起草二甲醚专用钢瓶标准,该标准对钢瓶角阀、密封圈的材质及钢瓶的使用年限等都会做出相应的规定。目前该标准的起草已接近尾声。

至于二甲醚的掺烧标准,知情人士表示,不知道要等到什么时候。

二甲醚企业:是自救?

还是在等待中自生自灭?

诸如久泰能源这样的二甲醚生产企业也正开始觉醒,“二甲醚企业们应该积极地联起手来,与相关部门共同推进二甲醚相关行业标准的制定。”刘景胜说。但是在缺失标准的当下,在二甲醚还严重依赖液化石油气的今天,二甲醚的发展会更举步维艰。二甲醚企业想要发展是否真的如报道中所说的“需要重新‘洗牌’”,另辟新路?除了用作民用燃气,二甲醚是否还有其它更经济、更容易普及的利用方式?

就算是将来二甲醚掺烧合法,其掺混的市场需求量也有限。广东油气商会燃气部部长庄荣金对记者说:“目前中国国内市场液化气年需求量大约在每年2200万吨。若按20%掺混,只需400多万吨。”且不考虑许多二甲醚企业正在进行的扩产规划,按目前二甲醚600-800万吨/年的产能看,也还足有富余。当然,在一些专家看来,二甲醚一旦可以用于纯烧,这个市场就很难以估算了。但是目前来看还不具备条件,“二甲醚单独用作民用燃料的话,得有专门的二甲醚钢瓶和二甲醚炉具,但是按照一定比例掺混使用的话,只需用专用的钢瓶,炉具则无需改动。二甲醚纯烧置换成本相对较高,从经济上讲,LPG企业积极性就有限。”庄荣金说。

工业燃料市场

庄荣金指出,二甲醚单独用的话,现在看来还是用于工业燃料比较多,如今也已有这样的实例,因此,企业可以考虑开拓工业燃料市场。但马良说,二甲醚适用的工业用户也有限,工业用户置换成本更高,而且就目前情况看,二甲醚的价格和天然气价相比也没什么经济性,只能用于一些新装置和天然气管道不能普及的偏远地区。

车用燃料市场

二甲醚企业比较看好二甲醚车用市场。由于二甲醚的十六烷值高于柴油,可以作为柴油机的替代燃料。据中国城市燃气协会二甲醚专委会副理事长陈卫国介绍,目前国内如上海交大、西安交大,国外如日本已完成以二甲醚作为汽车燃料的试验。结果显示,二甲醚用作汽车燃料具有高效率、低排放和低噪声的优点。根据国家检测结果,在CA498A高速柴油机上使用二甲醚燃料,采用催化氧化处理后排放水平可达到欧3标准。据亚化咨询消息,工信部在其发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中已经明确将二甲醚汽车列入新能源汽车的范畴。

记者了解到,目前,上汽集团、中国汽车技术中心等单位已联合编制出三项二甲醚汽车行业标准,并由工信部批准于2010年4月1日起实施。这是我国首批二甲醚汽车标准,三项标准分别从二甲醚汽车专用装置的技术、安装以及二甲醚汽车加注口三方面做出了相应的规定,对规范和推进二甲醚汽车的开发与应用具有重要的指导意义。

记者了解到,久泰能源二甲醚加气站2007年5月正式投入使用,资料显示,目前供久泰能源自己使用的二甲醚员工班车现已累计加注24000kg二甲醚燃料。“大规模推广的基础条件已经具备,但相关批准手续需要完备。”刘景胜介绍。但二甲醚汽车毕竟还处于起步阶段。有报道称,二甲醚汽车在上海147路公交车上试用过一段时间,并没有得到认可。据马良介绍,由于加气站问题,再加上置换成本也比较高,上海公交公司出于经济性的考虑,二甲醚公交车的推广就被搁置起来。刘景胜指出,由于加气站建设受限,未来,二甲醚燃料汽车在城市公交车上推广,比较可行的是采用双燃料城市出租车形式。然而,“不管以何种形式使用,都离不开国家政策的引导和支持。”他说。

国际贸易市场

专家还建议,眼下看,二甲醚也可以通过走国际贸易路线摆脱困境。

目前二甲醚的原料——国内甲醇价格约为2000元/吨,国外价只有147美元/吨(约合人民币984元/吨)。因为国外甲醇价格上的优势,现在国内许多二甲醚企业大都从国外进口甲醇。在马良看来,二甲醚出口国外无异于走国内光伏行业“两头在外”的老路。

化工市场

当然,二甲醚企业也可以开拓化工市场。作为一种重要的精细化工产品,二甲醚还可作杀虫剂、自喷漆、泡沫填缝剂的推进剂等化工原料。记者从中国城市燃气协会了解到,目前在国外,二甲醚在民用气溶胶制品业已是必不可少的氯氟烃替代物。许多国家还正在开发二甲醚替代氯氟烃作制冷剂的新工艺。用二甲醚合成低碳烯烃也是国内外学者的研究热点之一,并已取得较大进展,正在进行工业化推广。

另外,如果代替乙炔作为切割燃料,可节约成本60%以上,并可以减少高污染、高耗能的乙炔原料——电石的生产,有利于节能环保,“二甲醚在这些方面的市场增量都很大。”上述受访者们均表示。

 

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