【文章內容簡介】 量。盡管城市民 用液化石油氣用氣總量增加不多 ,但用氣人口卻增加近 60%,主要原因是天然氣在城市民用燃料方面發(fā)展很快 ,使得液化石油氣市場則轉向中小城鎮(zhèn)和相對富裕的鄉(xiāng)村，形成了液化石油氣人均用量的下降。 表 21 我國近年來的城市燃氣發(fā)展的歷史數據 億立方米 /年，萬噸 /年，萬人， 燃氣種類 項目 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 20202020年增長率 人工煤氣 用氣總量 * 137 199 202 214 226 ％ 用氣人口 4349 4541 4792 4654 4000 ％ 天然氣 用氣總量 * 99 126 142 169 211 ％ 用氣人口 3127 3686 4320 5628 7000 ％ 液化石油氣 用氣總量 982 1136 1126 1127 1222 ％ 用氣人口 13875 15431 16834 17559 18000 ％ 注： *單位為億立方米 /年； 單位為萬噸 /年。 為了保障城市民用燃料的安全供應和具有相對低廉的價格，需要有新的能源進入城市民用燃料系統(tǒng)來補充和調節(jié)，二甲醚作為這種新的能源正在逐 步進入城市民用燃料系統(tǒng)。從二甲醚的主要物理化學性質來看，它與甲烷、液化石油氣有許多相似之處，二甲醚是一種易液化儲存與輸送的可燃氣體 ,在常溫常壓下為氣態(tài) ,在常溫、 ，這使得二甲醚能夠像液化石油氣那樣使用、儲存或運輸，此外，二甲醚由于自身含氧，燃燒充分，不析炭，無殘液，燃燒尾氣符合國家衛(wèi)生標準，在室溫下 壓力符合現有液化石油氣要求， 但二甲醚對有機物具有溶脹性、通過改進 現有的液化石油氣氣罐 及閥門密封材料后可 集中統(tǒng)一 罐裝， 摻混氣體 (DME質量分數不大于 20%)與液化石油氣 灶具 基本通用，使用方便，不需預熱，隨用隨開，在儲存、運輸和使用等方面比液化石油氣更具安全性，因此，完全可以用來替代液化石油氣用作民用燃料。另外，二甲醚還可按一定比例摻入到城市煤氣或天然氣中作為調峰之用，并可改善煤氣質量，提高熱值。 1. 國內液化石油氣供需及預測 全國范圍 在我國液化石油氣生產主要是依靠煉油廠， 2020年生產量是 1745萬噸。我國液化石油氣消費增長率在經歷了上世紀 90年代的高速增長后，己經有所減緩，20202020年液化石油氣消費年均增長率只有 ％。 由于國內 液化石油氣 產量一直小于需求量，因此液化石油氣 供需存在較大缺口， 20202020年液化石油氣進口數量在 530640萬噸，表觀消費量在 20202270萬噸，我國成為僅次于美國的全 球第二大液化石油氣消費國。 國內液化石油氣消費量用于城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村居民的民用燃料占 70％，用于工業(yè)領域消費占 18％，其余為商業(yè)和車用等。受到來自天然氣的強烈競爭 , 近年來天然氣代替部分城市用液化石油氣和工業(yè)用氣，導致城鎮(zhèn)液化石油氣消費量增長呈減弱的趨勢，鄉(xiāng)村居民生活條件和液化石油氣供應狀況的改善又使得液化石油氣消費量呈增長趨勢；商業(yè)和車用液化石油氣處于緩慢增長狀態(tài)。 雖然 國內液 化石油氣近年有較大發(fā)展，但是人均液化石油氣的消費量仍然較低， 2020年全國平均消費為 /人，遠低于國際平均人均消費量 20公斤 /人，因此，未來我國液化石油氣消費增長潛力較大。 隨著我國國民經濟的快速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高、環(huán)境意識的逐漸增強以及國內相對較低的人均消費水平 ,為液化石油氣需求提供了很大的增長潛力。預計在“十一五” (2020年 2020年 )期間 ,我國國民經濟將繼續(xù)保持穩(wěn)定健康的發(fā)展 , 國內生產總值 (GDP) 將年均增長 %。 預測考慮西氣東輸、進口 LNG和東海 LNG上岸、和液化天 然氣四個氣源為組合的天然氣發(fā)展框架的建立，一部分液化石油氣消費將會被多種替代品替代，液化石油氣消費的增長點將會轉移到小城市和農村地區(qū)。到 2020年，我國液化石油氣需求量約 2700萬噸，年均增長率％，人均消費量達到 /人。到 2020年，我國液化石油氣需求量約 3400萬噸，年均增長率 5％，人均消費量達到 24公斤 /人。 民用液化石油氣消費量的增長與人均收入水平相關 ,經濟越發(fā)達 ,民用液化石油氣消費的增長就越快。工業(yè)用液化石油氣與玻璃、陶瓷和食品加工行業(yè)的發(fā)達程度有關 ,這些行業(yè)越發(fā)達 ,液化石油氣的消費 量就越高。車用液化石油氣消費量的增長依賴兩個方面 ,一是環(huán)保要求的提高 ,二是相關的鼓勵消費政策。 在今后幾年里 ,液化石油氣需求的增長將面臨來自兩方面的約束。首先是液化石油氣價格 ,預計今后 20202020年間國際市場液化石油氣價格將高于20202020年的平均水平。受國際市場影響 ,國內價格可能也將偏高。高價格對國內廣大低收入階層的液化石油氣需求有制約作用 ,但隨著人均收入的增加和生活質量的提高 , 高價格的部分影響可能被消化。 制約液化氣需求增長的另一個因素是天然氣市場的迅速擴張。這可能比高價格對液化氣需求的影 響要大得多。國內外天然氣資源的開發(fā)利用將給我國城鎮(zhèn)液 化氣民用需求帶來不可低估的影響。西氣東輸、東海 LNG上岸和進口 LNG等建設項目都將對國內的液化石油氣市場需求帶來較大影響。 到 2020年全國原油加工量將達到 ，液化石油氣生產量將達到 2300萬噸左右，液化石油氣缺口在 450萬噸左右，缺口的液化石油氣可考慮用部分替代燃料替代或進口來滿足。 到 2020年，若原油加工量按 ，液化氣產量2850萬噸，預計缺口 550萬噸。 華北地區(qū) 根據國家統(tǒng)計局對華北地區(qū)液化石油氣消費量的統(tǒng)計， 2020年 該地區(qū)液化石油氣消費量約 135萬噸。華北地區(qū)包含了環(huán)渤海經濟圈，這個經濟圈在京津唐及膠東半島發(fā)達城區(qū)的帶動下，經濟發(fā)展比較快，液化石油氣作為這一地區(qū)民用和工業(yè)用清潔燃料的消費也得到快速增長，但是，隨著近幾年京津地區(qū)天然氣工程建設速度的快速發(fā)展和其他替代能源建設發(fā)展，區(qū)內煉油加工能力不斷增長，華北地區(qū)液化石油氣的消費增長勢頭呈緩慢增長趨勢， 20202020年華北地區(qū)液化石油氣消費的年均增幅約為 ％。 在液化石油氣消費構成上，該地區(qū)城鄉(xiāng)民用占 75％左右，商業(yè)、工業(yè)分別占 10％，車用占 3％等。 目前，華北地區(qū) 有中石油、中石化兩大集團所屬的冀東、大港、華北等油田和數家煉廠。 2020年華北地區(qū)液化石油氣商品生產量約 155萬噸，從東北經陸運及海運到達華北市場的液化石油氣流入量 15萬噸，向華東以及長江以南地區(qū)流出的液化石油氣量 35萬噸，全年的液化氣總消費量 135 萬噸。近年來隨著天然氣大量進入北京、天津等大中城市，區(qū)內液化氣的消費量減少；而區(qū)內煉廠又在不斷擴能，增加液化氣的生產量。這樣的“一少、一增”，使華北地區(qū)液化石油氣資源的流出量必然呈不斷增長的趨勢。 到 2020年，隨著天然氣和其他替代能源更多地參與燃氣市場，華北 地區(qū)液化石油氣的消費增長勢頭還將呈減弱趨勢，“十一五”期間液化石油氣的需求增長率將降至 3％?？紤]到 2020年北京將舉辦奧運會，京津地區(qū)的天然氣基礎設施建設毫無疑問要加快建設的步伐。因此，華北地區(qū)液化石油氣需求仍將有所發(fā)展，液化石油氣需求量 150萬噸。 到 2020年華北地區(qū)原油加工量將達到 ，液化石油氣生產量將達到 250萬噸左右，液化石油氣過剩 100萬噸左右，過剩的液化石油氣可考慮補充華東地區(qū)和華南地區(qū)。 到 2020年，預計華北地區(qū)需求年均增長率為 %，需求達到 180萬噸，過剩量維持在 100萬噸 左右。 華東地區(qū) 華東地區(qū)有較多的煉油企業(yè)，隨著原油加工量的不斷提高，液化石油氣的生產量也逐年提高， 2020年華東地區(qū)液化石油氣生產量為 587萬噸，位居國內第一。 華東地區(qū)是國內液化石油氣消費量第二大地區(qū) , 2020年該地區(qū)液化石油氣消費量 803萬噸， 約占全國消費總量的 35% ， 在華東地區(qū)液化石油氣消費中，大部分液化石油氣供應來自本地煉油廠，煉油廠生產的液化石油氣占消費量 69%，液化石油氣市場是以國產液化石油氣為主 , 進口液化石油氣為輔，長江三角洲以及周邊地區(qū)是除珠江三角洲地區(qū)外我國進口液化石油氣消 費的主要地區(qū)之一。 近三年該地區(qū)液化石油氣消費量年均增長率在 6％，快于全國平均水平，位居全國第二。在液化石油氣消費構成上，該地區(qū)城鄉(xiāng)民用占 65％左右，工業(yè)分別占 15％，商業(yè)占 10％，車用占 1％等。價格高漲使得華東地區(qū)進口和國產液化石油氣的用戶群界限越來越分明 , 即高價的進口液化石油氣用戶集中在工業(yè)和商業(yè)領域 , 而來自煉油廠的國產液化石油氣用戶則是城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村居民。 “十一五”期間，由于華東地區(qū)西氣東輸、進口 LNG和東海 LNG上岸等項目相繼建成投用，、和液化天然氣四個氣源為組合的天然氣發(fā)展框架的建立，以及替代產 品的使用，華東地區(qū)液化石油氣市場面臨結構調整 , 這也意味著這一地區(qū)大城市的液化石油氣用量增長將明顯減慢，液化石油氣消費市場面臨沖擊。 到 2020年預計華東地區(qū)液化石油氣消費量將上升到 960萬噸 ,從 2020年到2020年 5年間的年均增長率為 %,低于近三年年均增長率水平。 到 2020年華東地區(qū)原油加工量將達到 （含地方煉廠 3000萬噸），液化石油氣生產量將達到 860萬噸左右，液化石油氣缺口在 100萬噸左右，缺口的液化石油氣可考慮用部分替代燃料替代或國內其它液化石油氣富余地區(qū)來補充。 到 2020年 ，預計華東地區(qū)需求年均增長率為 5%，需求達到 1220萬噸，缺口 170萬噸左右。 表 22 全國、華北地區(qū)及華東地區(qū)液化石油氣消費量現狀和預測 萬噸 ， % 地區(qū) 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 消費量 比例 消費量 比例 消費量 比例 需求量 比例 需求量 比例 華北地區(qū) 127 129 135 150 180 華東地區(qū) 705 736 803 960 1220 全國 2020 100 2102 100 2267 100 2700 100 3400 100 2. 二甲醚在城市民用燃料 中的應用 從二甲醚與液化石油氣和天然氣的物理化學特性參數可以看出，二甲醚與液化石油氣的特件比較相近，可作為液化石油氣的替代燃料；經有關測試，二甲醚的燃燒性質優(yōu)于液化石油氣；由于二甲醚的飽和蒸氣壓高于液化石油氣，使其更利于氣化。因此，二甲醚可以替代液化石油氣作為城市燃氣。 表 23 二甲醚與液化石油氣和天然氣的物理化學特性參數 項 目 二甲醚 液化石油氣 天然氣 相對分子質量 46 4456 16 液態(tài)密度 (kg/m3) 667 501 445 氣體 密度 (kg/m3) 沸點 (℃ ) 162 低熱值 (MJ/Nm3) 低熱值 (MJ/kg) 自燃溫度 (℃ ) 235 470 650 氣化潛熱 (kJ/kg1) 468 426 510 飽和蒸氣壓 (0℃ )MPa 爆炸極限 (%) 動力黏度 (2℃ )MPa*S 如果二甲醚在現有液化石油氣灶具上使用 ,以摻混 20％質量分數二甲醚的液化石油氣為例 ,混合氣的體積低熱值數基本符合 “城市燃氣分類”（ GB /T 13611）的要求，因此 ,二甲醚在現有液化石油氣灶具上使用 ,二甲醚摻混的質量分數應低于 20%，燃燒性能基本滿足灶具的要求。如果二甲醚單獨用作城鎮(zhèn)燃氣 ， 現有 的 液化石油氣爐灶不宜使用，需要 改造或使用 專用燃氣爐灶。 二甲醚 還可以與 天然氣以任意比例 進行 混合 ,混合氣的體積低熱值數基本 滿足 “城市燃 氣分類”（ GB /T 13611）的 要求，燃燒性能基本滿足現有 灶具 的要求。二甲醚以什么合適比例與天然氣相混合其燃燒特性能夠達到最佳，這一試驗還在進一步研究之中。 二甲醚 與天然氣相比更便于液化儲存，所以是 天然氣很好的應急調峰氣源。 上世紀 70年代，國外曾有人提出將二甲醚用于城市燃氣，后來國內也進行了使用二甲醚用于城市燃氣供給居民使用的試驗 ,試驗結果表明，二甲醚替代液化石油氣作為城市燃氣，在技術上是完全可行的。但同時也提出了二甲醚用于城市燃氣可能存在的問題，如二甲醚在城市管道燃氣應用中，應考慮溫度和壓力的影響， 應 避免再液化。二甲醚對有機物有較強的 溶解性能， 在用于城市燃氣時 ,設備中相關的管道、閥門應具有抗溶性質。另外常溫下二甲醚難于活化，但長期儲存或受日光直接照射，可形成不穩(wěn)定過氧化物，這種過氧化物有可能自發(fā)地爆炸或受熱后爆炸，這將對二甲醚的儲存和供應區(qū)域半徑有一定影 響和限制。二甲醚用于城市燃氣其物理化學機理及其燃燒產物存在毒性 等問題還需研究。 近幾年，國內二甲醚生產規(guī)模偏小，產量低，成本高，又沒有進口量，因此替代城市燃氣液化石油氣的數量還不大，據報道 2020年國內用于民用燃料消費的二甲醚約 17萬噸， 2020年約 26萬噸， 2020年約 100萬噸。 盡管替代液化石油氣的絕對 數量 還 不大，但是用于民用燃料消費的二甲醚占二甲醚消費總量的比例從2020年的 ％上升到 2020年的 約 95％ 以上 ，已經成為二