东方国际广场物业怎样:甲醚的工业制法是什么?
来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/06 11:13:44
DME就是你要的东西。
2 DME的开发
自然界里DME并不存在,必须由原料来制成,天然气和煤是目前较好的原料。当然在考虑原料问题时,对矿物燃料的资源量必须同时考虑。
由最近的统计确认的矿物燃料埋藏量的可开采年份是:(至1996年底,BP统计)石油:42年;天然气:62年:煤:224年。其中,石油资源在21世纪迎来生产颠峰后生产量将逐渐减少。
天然气可开采年分比石油长20年,还在进行开发,估计将来的埋藏量可达现在3倍,不用担心资源的枯竭:煤可开采年份300年。在DME大量生产时主要考虑用天然气作燃料。
2.1天然气为原料的DME生产
2.1.1合成工艺
由天然气生产DME的流程如下:
天然气→合成气→甲醇→DME
CH4 CO/H2 CH30H CH30CH3
|---直接法---↑
首先,天然气净化后用改质催化剂合成以CO、H2比为主要成分的合成气;这合成气在铜系催化剂下合成甲醇,再由甲醇脱水生产DME。最近为简化工程,降低建设成本,研究了直接制造DME的工艺(直接法)。
由天然气经由甲醇合成DME的反应式如下:
改质反应
CH4十H20←→CO十3H2-206.3kJ/mo1
C0十H20←→CO2十H2十41.0kJ/mol
甲醇合成反应
C0十2H2←→CH30H十90.4kJ/mol
CO十3H2←→CH30H十49.4kJ/mol
脱水反应(DME合成反应)
2CH30H←→CH30CH3+H20+23.4kJ/mol
直接法,就是在上述反应中甲醇合成和脱水反应在一个反应器里进行的方法。
2.1.2设备的开发要点
上述的工程中,改质反应是采用了在一般的设备里有催化剂存在下水蒸气改质法制造甲醇和城市煤气等的方法。从已有的技术来看,要与LPG和燃料油竞争必须要规模大、设备大型及提高效率以达到低成本生产。
例如,水蒸气改质法,改质在反应管内进行,从热传递和强度来看,以前的方法有尺寸的限制,故有规模特点的问题。
但与在合成甲醇时所需的比例相比,用水蒸气改质法得到的混合气中H2含量是过剩的,这将降低能效。为了改善这些问题,开发了部分氧化法(用氧的改质法)、水蒸气改质法与部分氧化法组合系统或热交换器型改质炉和用陶瓷薄膜的改质炉。
在合成甲醇中,采用了在大型装置里使用淬冷型(用于冷却的合成气淬冷反应器),为了放大,提出了回收反应热和提高能效的课题。
最近又开发了除去反应热,一次转化率高的液相法。DME直接合成法也有同样的情况,反应器的构造成了问题。
在各阶段里,共同的课题中长寿、高效的催化剂都是不可缺少。目前从天然气制造DME还处于50kg/d一5t/d的试验规模。
2.2煤作原料生产DME
在亚洲、太平洋地区有丰富的煤,但大量用作燃料有如下缺点:
1)煤是固体,难以用管道输送,为弥补这一点,采用煤、油(COM)和煤、水混合物(CWM),在输送、贮藏方面的问题颇多,而且在成本上与石油、LPG、LNG无法竞争。
2)煤中灰分多,会增加运输成本,且在燃烧后还有灰的处理问题;
3)燃烧时要产生SOx、NOx,且有煤尘产生,必须要投资很大的防止大气污染设备;
4)低热值的褐煤、次烟煤等不能很好的利用。
若能以煤作为原料制成DME,则上述缺点全都克服了。而且炭层甲烷(CMG)也可使用,它的需要量将大大地扩大。
2.3以减少C02排放量为目的的DME生产1997年防止地球温室化的京都会议的目标是2010年先进国家的C02等温室化气体要比1990年削减5%以上。在成本方面,目前还未考虑以工业大规模生产,唯一在进行试验的是C02的接触加氢生产DME。
C02接触加氢是在催化剂存在的情况下,C02与氢反应生成乙醇及各种烃类的方法。
氢在地球上大量存在,用便宜的制造方法由水即可制得。现在进行的接触式加氢都是反应条件的开发、研究等课题。