主题：【第六届原创】二甲醚燃烧后辣眼的原因分析

原文由 霹雳虎(wuweicheng85) 发表:
一、认识二甲醚

二甲醚又称甲醚，简称DME。二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性。其燃烧时火焰略带亮光。二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。作为民用燃料气，其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。

二、二甲醚作为燃料的应用

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。以前主要由于其成本较高、生产及应用研究深度以及替代积极性等问题限制了在燃料领域的应用。

二甲醚是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低，二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量，≥95%二甲醚可直接作为替代液化气的燃料使用。

作为液化气替代产品的二甲醚，具有价格便宜、无污染、安全性高等特点。我公司生产的二甲醚已经在公司内部进行试点，取的成功。但是最近发现燃烧过程中发现燃烧后出现辣眼的现象，我们从以下几个方面对其进行原因分析。

三、二甲醚燃烧后辣眼的原因分析

二甲醚燃烧方程式为：

CH₃OCH₃+3O₂→2CO₂+3H₂O

从反应方程式可以看出其产物是二氧化碳和水，完全燃烧是不会产生异味的。有异味说明二甲醚内含有杂质的存在。从以下杂质中予以分析：

1、二甲醚中含有微量的氨

氨气不能在空气里燃烧，但能在纯氧里燃烧，发生如下反应：

4NH₃+3O₂ 2N₂+6H₂O

氨气燃烧生产氮气和水，没有刺激性气体产生。我们可以做实验予以证明。

我们分别对二甲醚球罐不凝气和二甲醚进行取样分析分析结果如下

	二甲醚球罐不凝气	二甲醚
检测管	未检出	未检出
氨检测仪	未检出	未检出

注：二甲醚采用气化后进行分析

通过以上分析结果可以看出，我公司生产的二甲醚中未发现含有氨气，不是此原因造成燃烧后辣眼。

2、二甲醚中含有硫化氢

硫化氢和氧气燃烧，在氧气不足的情况下是生成单质硫，在氧气足量的情况下是生成二氧化硫。

氧气不足：

2H₂S+O₂→2S+2H₂O

氧气充足：

2H₂S+3O₂→2SO₂+2H₂O

由反应方程式可以看出当氧气不足时燃烧可以产生二氧化硫气体。而二氧化硫是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。人通过呼吸系统或者眼睛接触后会产生不适的感觉。易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。

所以二甲醚中含有硫化氢是产生辣眼的原因之一。

3、二甲醚中含有甲醇

下表是11月份二甲醚球罐分析数据：

二甲醚分析月报
分析项目	取样地点	二甲醚质量分数	甲醇质量分数	水分
取样时间		≥99.0%	≤0.5%	≤0.3%
2011.11.02	二甲醚A罐	99.68	0.29	0.03
2011.11.04	二甲醚B罐	99.64	0.34	0.02
2011.11.05	二甲醚A罐	99.76	0.20	0.04
2011.11.10	二甲醚A罐	99.89	0.09	0.02
2011.11.11	二甲醚B罐	99.90	0.08	0.02
2011.11.12	二甲醚B罐	99.87	0.10	0.03
2011.11.16	二甲醚B罐	99.93	0.05	0.02
2011.11.18	二甲醚B罐	99.85	0.10	0.05
2011.11.19	二甲醚A罐	99.85	0.10	0.05
2011.11.21	二甲醚B罐	99.94	0.04	0.02
2011.11.26	二甲醚B罐	99.79	0.18	0.03
2011.11.27	二甲醚A罐	99.78	0.20	0.02
2011.11.28	二甲醚A罐	99.88	0.07	0.05

通过对上表的总结发现，二甲醚中甲醇的含量都在控制指标≤0.5%以内，最小为0.07%，最大为0.34%。含量都不是很大。

甲醇完全燃烧热化学方程式

2CH₃OH+3O₂→2CO₂+4H₂O

甲醇不完全燃烧热化学方程式

2CH₃OH+2O₂→2CO+4H₂O

由反应方程式可以看出不管是完全燃烧还是不完全燃烧，产物是一氧化碳、二氧化碳和水。均无刺激性气体产出，故二甲醚中的甲醇也不是产生辣眼的原因。