甲醇氣相脫水法制二甲醚技術(shù)
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二甲醚（英文名稱(chēng)Dimethyl ether，縮寫(xiě)DME）作為一種化工原料、氣霧劑、制冷劑、代用燃料等，其用途非常廣泛。
二甲醚燃燒特性與LPG相似，完全可替代LPG作為民用燃料，也可作為工業(yè)燃料。二甲醚作為民用燃料在貯存、運輸和使用方面比液化氣更安全。特別是近來(lái)愈演愈烈的石油危機，愈發(fā)促成清潔、有效的代用燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二甲醚作為燃料替代品，具有如下特點(diǎn)：
二甲醚燃燒特性與LPG相似，完全可替代LPG作為民用燃料，也可作為工業(yè)燃料。二甲醚作為民用燃料在貯存、運輸和使用方面比液化氣更安全。特別是近來(lái)愈演愈烈的石油危機，愈發(fā)促成清潔、有效的代用燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二甲醚作為燃料替代品，具有如下特點(diǎn)：
- ①DME可燃性好，本身是含氧燃料添加劑，其燃燒充分，燃燒熱效率高，無(wú)碳析出，廢氣無(wú)毒；
- ②DME液化壓力低于LPG，在室溫下即可液化，可用LPG貯罐罐裝，能確保運輸安全，同時(shí)DME和LPG一樣，在常溫下減壓后就可以汽化，無(wú)須預熱，隨開(kāi)隨用，燃燒器不必作太大改動(dòng)便可通用；
- ③DME作為燃料比LPG更安全，其爆炸限比LPG高一倍，爆炸隱患大大減小；
-
④由于DME本身含氧34.8%，所以其燃燒過(guò)程理論空氣量遠低于LPG，而混合氣的理論熱值和燃燒溫度均高于LPG。
二甲醚生產(chǎn)主要有： -
甲醇液相脫水法，甲醇氣相脫水法和技術(shù)經(jīng)濟指標最好的合成氣一步法合成二甲醚。 甲醇液相脫水法是加熱的硫酸與甲醇的混合使甲醇脫水而生成二甲醚，其反應過(guò)程為甲醇在硫酸存在下通過(guò)生成硫酸氫甲酯，再生成二甲醚，其反應式如下：
H2SO4 ＋ CH3OH → CH3HSO4 ＋ H2O
CH3HSO4 ＋ CH3OH → CH3OCH3 ＋ H2SO4
該法反應溫度低，轉化率較高，但由于硫酸對設備材質(zhì)的腐蝕性大，殘液與廢水量大，殘液處理方法不配套地，環(huán)境的污染嚴重。
甲醇氣相法是將甲醇汽化后，甲醇以蒸氣的形式通過(guò)分子篩或氧化鋁固體酸催化劑，在催化劑的作用下使得甲醇脫水生成二甲醚。國內外的大多數二甲醚廠(chǎng)使用該法。其反應方程式如下：
2CH3OH → CH3OCH3 ＋ H2O
合成氣一步法合成二甲醚是將合成氣通過(guò)既有合成甲醇功能又有脫水功能的雙功能催化劑，在催化劑的協(xié)同作用下合成二甲醚。其反應式如下：
CO ＋ 2H2 → CH3OH
2CH3OH → CH3OCH3 ＋ H2O
副反應： CO ＋ H2O → CO2 ＋ H2
但該法目前還處于工業(yè)性試驗階段，尚無(wú)大規模工業(yè)裝置投入運行。
甲醇氣相脫水制二甲醚是目前工業(yè)上最為成熟的工藝路線(xiàn)，具有原料來(lái)源廣泛；流程短；操作條件溫和；無(wú)設備腐蝕；“三廢”排放低；甲醇轉化率、選擇性高；能耗低；產(chǎn)品質(zhì)量高。
本公司開(kāi)發(fā)的甲醇氣相脫水生產(chǎn)二甲醚工藝采用反應--分離一體化新工藝，無(wú)需將反應氣體全部冷凝后再送入精餾塔分離，反應氣體經(jīng)換熱回收熱量后，直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行分離，節省了物料在塔內再次汽化的能量。該工藝具有明顯節能效果。甲醇汽化塔的合理設計，無(wú)需作任何調整可直接使用精甲醇或粗甲醇作生產(chǎn)原料。所研制的催化劑轉化率、選擇性高，使用壽命長(cháng)。
反應器采用本公司開(kāi)發(fā)的逆流換熱式反應器，冷熱氣體在反應器內逆向流動(dòng)換熱，可以充分利用反應熱在反應器內預熱原料，自身升溫；同時(shí)又降低了反應器內熱點(diǎn)溫度，減小了反應內的溫差，既有利于熱量回收，又有利于延長(cháng)了催化劑壽命，并可提高反應選擇性。且操作中不易出現“熄火”或“飛溫”現象，使操作更為簡(jiǎn)單、易控，開(kāi)停車(chē)更為方便，該反應器已獲得國家專(zhuān)利(專(zhuān)利號為：（ZL200620034316.3）。
甲醇脫水制二甲醚液化氣技術(shù)經(jīng)本公司多名研究人員經(jīng)多年工業(yè)化實(shí)踐和不斷改進(jìn)完善，工藝技術(shù)在投資、運行費用特別是低物料消耗和低能量消耗方面已處于國內領(lǐng)先水平。可提供1～100kT/a不同規模的甲醇脫水制二甲醚液化氣裝置的技術(shù)轉讓、工程設計、部分硬件或工程總承包。
原料及公用工程消耗（以50kt/a規模計） -
序號
名 稱(chēng)
規 格
單位
消耗
備注
1
甲醇
符合GB336-92一級品
t
1.405
2
催化劑
專(zhuān)用
kg
0.07
一次性裝填
3
電
380/220V，50HZ
kwh
10
4
水蒸氣
≥1.0MPa
t
1.3
5
儀表空氣
0.4～0.6mPa，≤32℃
Nm3
10
6
循環(huán)冷卻水
≥0.3mPa,≤32℃
t
110
-
我國煤炭資源豐富，二甲醚生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，自身?yè)碛忻禾抠Y源的企業(yè)發(fā)展二甲醚項目在煤炭供應、原料價(jià)格方面具有優(yōu)勢。
我國一向重視清潔能源的開(kāi)發(fā)利用，2007年9月初建設部發(fā)布了《城鎮燃氣用二甲醚》標準，該標準的實(shí)施表明，二甲醚作為液化氣的替代燃料已具合法身份，可以正式進(jìn)入城鎮作為替代燃料推廣，為我國二甲醚企業(yè)產(chǎn)品的推廣提供了保障。除了在政策上給予支持，政府還在二甲醚技術(shù)的開(kāi)發(fā)上也加大了財政扶持資金的投入。此外，政府還直接推動(dòng)中央企業(yè)參與二甲醚生產(chǎn)。
承上所述，我國的二甲醚企業(yè)在立足于自己固有優(yōu)勢的同時(shí)，也在積極通過(guò)商業(yè)手段來(lái)提升其他方面的競爭力，例如通過(guò)在煤炭資源豐富的地區建設裝置的方式來(lái)獲取資源優(yōu)勢。總的來(lái)說(shuō)，在能源價(jià)格處于高位的今天，主要以煤為原料的二甲醚行業(yè)利潤豐厚。我國的二甲醚生產(chǎn)企業(yè)具有渠道成熟、技術(shù)領(lǐng)先、資源豐富和政策扶持等多方面的優(yōu)勢，同其他替代能源相比具有強大的競爭力。 -
技術(shù)咨詢(xún)：13708099017；028-85361077
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相關(guān)裝置見(jiàn) http://www.cdtcc.cn/content.asp?id=48&lmname=技術(shù)成果&pid=1