二甲醚理化性质与用途

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A、二甲醚用作民用燃料
二甲醚可替代煤气、液化石油气用于民用燃料。 二甲醚常温下蒸气压力为0.5MPa，同等温度下，二甲 醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气 更安全，若二甲醚单独用作燃料，其压力等级符合液 化气要求，可用现有的液化气罐集中统一罐装，灶具 只需要做简单改动即可。二甲醚作为民用燃料时，燃 烧充分，无残液，不析碳，和丙烷相比燃烧每公斤丙 烷需消耗氧气3.6kg，而燃烧每公斤二甲醚仅耗氧 2.08kg，少耗7m3空气，避免了大量空气中氮气被加 热到高温排放，因此燃烧效率高。
项目 氧含量 液体密度kg/m3 20℃
DME 有 668
汽油 无 840
优点或不足 无烟
低热值kcal/kg
6870
10220
输出低
液体粘度kg/m·s
0.15
2～3
增加
沸点℃
-25 180～360
发生气阻
弹性模量N/m2
6.37×108 1.49×109
燃料喷射压力低
十六烷值
>>55
～60
无点火装置，发动机噪音 低
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B、二甲醚用作车用燃料
作为汽车燃料时，汽车尾气排放量低，可应用在 城市公交车、出租车、家庭用车上，其动力性能与93 ＃汽油相当，有优良的性价比，燃料成本可降低10％。 由于其十六烷值比柴油高，发动机爆发力大，机械性 能好，还可替代柴油作为柴油汽车燃料，这是其他同 类替代燃料不具备的优势。使用二甲醚，尾气无需催 化转化处理，氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国 加利福尼亚燃料汽车超低排放尾气的要求，并可降低 发动机噪音。
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二甲醚性质用途及生产 工艺教程
主讲人：贾俊亮
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一、二甲醚的物理、化学性质
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• 二甲醚在常温常压下为气态，常温时可在5个大气 压下液化，具有与液化气相似的性质。从表3数据 可以看出，在同等温度下，二甲醚的饱和蒸汽压低 于液化石油气。因此，储存、运输时比液化石油气 安全。二甲醚在空气中的爆炸极限比液化石油气高 1倍，使用中作为燃料也比液化石油气安全，同时， 它的爆炸极限（如表2），比丙烷气丁烷气也高， 蒸汽危险指数比丙、丁烷都小(指数越小越安全)， 所以安全性优于丙烷、丁烷。
• 虽然二甲醚的热值比液化石油气低。但由于二甲醚 中含氧，在燃烧过程中所需的理论空气量远低于液 化气，从而使得二甲醚混合热值与理论燃烧温度高 于液化石油气。此外二甲醚组分单一，碳链短，所 以燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程无残液、无 黑烟，是一种优良的清洁燃料。
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二甲醚和一些燃料的性质
化学计量 空气/燃料比 8.96
14.7
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DME 2、二甲醚化学性质
➢ 二甲醚C－O－C的键角为110度，氢原子与两个烷 基相连，分子的极性较小，而它的亲水性能极强。 相对来讲，它的化学性质比较稳定，在常温下不会 与金属钠发生反应，对碱、氧化剂及还原剂都十分 稳定。通常它会发生如下反应：
➢ 在成常的温盐下不能稳溶定于，强遇酸水后（很H2快SO分4，解H成C为l等原) 来生的成醚盐。，生 ➢ 醚可与三氟化硼、溴化镁或格利雅试剂等化合物中
二甲醚是一种可燃性物质，其可燃性属于中等。但其燃 烧值和火焰长度比烃类化合物低，试验证实，当相同量的 DME与LPG燃烧时，DME的火焰高度比丙烷的低，DME燃烧 火焰生成的灰比丙烷丁烷燃烧生成的灰少得多，因而产生的 辐射热也低，温升也小。从净卡路里热值(Net Caloritie Value) 来说，DME为28840KJ/kg、正丁烷为45720KJ/kg，DME的值 约占丙烷和正丁烷的60%。
天然气 CH4Fra Baidu bibliotek50.0 － 720 <10 -162 17.2 650
甲醇 CH3OH
19.5 － 790 5 65 6.5 450 7.3～36
柴油 CnH1.8n
42.5 2.4 840 38～53 180～360 14.6 250
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DME DME的物理性质与丙烷丁烷的比较
项目 沸点 蒸气压力20℃bar 液体密度20℃(Kg/m3) 气体比重 低热值(MJ/kg) 自燃温度1atm℃ 爆炸极限范围(%) 蒸气危险指数
➢ 另据资料报道，经过历时长达5年的专门试验及工 业应用，其结果表明DME在整个试验及使用过程 中均未发现有过氧化物产生，也没发生过有关的安 全事故。在国外，自1984年以来，在生产、使用、 灌装及运输中从未发生过二甲醚形成过氧化物而致 爆炸的报告。
➢ DME的稳定性还表现在它在较大的pH值变化范围 内也十分稳定，不产生水解。
➢ DME的稳定性使它能承受350℃的高温而不分解。
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二、二甲醚的用途
二甲醚作抛射剂的气雾剂 二甲醚燃气灶
二甲醚采暖洗浴炉
二甲醚气割
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二甲醚燃料汽车
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1、二甲醚用于燃料
DME具有燃料的主要性质，其热值约为64.686MJ/m3，且 其本身含氧量为34.8%，能够充分燃烧，不析碳、无残液，是 一种理想的清洁燃料。。
项目 分子式
低热值MJ/kg 液体粘度kg/m·s 液体密度kg/m3
十六烷值 沸点 ℃ 理论空燃比kg/kg 自燃温度℃ 在空气中爆炸极限V%
DME CH3－O－CH3
28.8 0.15 668 55～60 -25 9.0 235 3.4～17
液化气 C3H8 46.3 0.15 501
5 -43 15.6 470 2.1～9.4
DME -24.9 5.1 668 1.59 28.43 235～350 3.4～17 9517
丙烷 -42.1 8.4 501 1.52 46.36 470 2.1～9.4 22248
丁烷 -0.5 2.1 610 2.01 45.74 365 1.9～8.4 11887
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二甲醚与汽油性质比较
的价电子层缺电子化合物生成络合物。 ➢ 它与稀硫酸在加热加压下可生成相应的醇。
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二甲醚化学性质
➢ 二甲醚与其他醚化合物不同，即使将它长期存放， 也不会生成过氧化物，不论是将它单独使用，还是 将它与其它压缩气体混合使用，当压力加到 0.571Mpa(75psig)时，也不会产生过氧化物。