甲醇氣相脫水法制二甲醚技術
詳細描述
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二甲醚（英文名稱Dimethyl ether，縮寫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。特別是近來愈演愈烈的石油危機，愈發促成清潔、有效的代用燃料產業的發展。二甲醚作為燃料替代品，具有如下特點：
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。特別是近來愈演愈烈的石油危機，愈發促成清潔、有效的代用燃料產業的發展。二甲醚作為燃料替代品，具有如下特點：
- 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，無碳析出，廢氣無毒；
- 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DME和LPG一樣，在常溫下減壓后就可以汽化，無須預熱，隨開隨用，燃燒器不必作太大改動便可通用；
- 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。
二甲醚生產主要有： -
甲醇液相脫水法，甲醇氣相脫水法和技術經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，其反應過程為甲醇在硫酸存在下通過生成硫酸氫甲酯，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的腐蝕性大，殘液與廢水量大，殘液處理方法不配套地，環境的污染嚴重。
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性試驗階段，尚無大規模工業裝置投入運行。
甲醇氣相脫水制二甲醚是目前工業上最為成熟的工藝路線，具有原料來源廣泛；流程短；操作條件溫和；無設備腐蝕；“三廢”排放低；甲醇轉化率、選擇性高；能耗低；產品質量高。
本公司開發的甲醇氣相脫水生產二甲醚工藝采用反應--分離一體化新工藝，無需將反應氣體全部冷凝后再送入精餾塔分離，反應氣體經換熱回收熱量后，直接進入精餾塔進行分離，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，無需作任何調整可直接使用精甲醇或粗甲醇作生產原料。所研制的催化劑轉化率、選擇性高，使用壽命長。
反應器采用本公司開發的逆流換熱式反應器，冷熱氣體在反應器內逆向流動換熱，可以充分利用反應熱在反應器內預熱原料，自身升溫；同時又降低了反應器內熱點溫度，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，使操作更為簡單、易控，開停車更為方便，該反應器已獲得國家專利(專利號為：（ZL200620034316.3）。
甲醇脫水制二甲醚液化氣技術經本公司多名研究人員經多年工業化實踐和不斷改進完善，工藝技術在投資、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先水平�？商峁�1～100kT/a不同規模的甲醇脫水制二甲醚液化氣裝置的技術轉讓、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
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
循環冷卻水
≥0.3mPa,≤32℃
t
110
-
我國煤炭資源豐富，二甲醚生產技術已經成熟，自身擁有煤炭資源的企業發展二甲醚項目在煤炭供應、原料價格方面具有優勢。
我國一向重視清潔能源的開發利用，2007年9月初建設部發布了《城鎮燃氣用二甲醚》標準，該標準的實施表明，二甲醚作為液化氣的替代燃料已具合法身份，可以正式進入城鎮作為替代燃料推廣，為我國二甲醚企業產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的開發上也加大了財政扶持資金的投入。此外，政府還直接推動中央企業參與二甲醚生產。
承上所述，我國的二甲醚企業在立足于自己固有優勢的同時，也在積極通過商業手段來提升其他方面的競爭力，例如通過在煤炭資源豐富的地區建設裝置的方式來獲取資源優勢�？偟膩碚f，在能源價格處于高位的今天，主要以煤為原料的二甲醚行業利潤豐厚。我國的二甲醚生產企業具有渠道成熟、技術領先、資源豐富和政策扶持等多方面的優勢，同其他替代能源相比具有強大的競爭力。 -
技術咨詢：13708099017；028-85361077
-
相關裝置見 http://www.cdtcc.cn/content.asp?id=48&lmname=技術成果&pid=1