幾種二甲醚生產(chǎn)工藝主要指標的比較
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生產(chǎn)工藝 |
甲醇氣相催化脫水 |
一步法的合成氣漿態(tài)床 |
一步法合成氣氣固相 |
復(fù)合酸催化法工藝 |
超強酸催化法工藝 |
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反應(yīng)條件及結(jié)果 |
原料組成 |
甲醇（CH3OH） |
n(H2)/n(CO)=0.7～1.0 |
n(H2)/n(CO)=2 |
甲醇（CH3OH） |
甲醇（CH3OH） |
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溫度（0C） |
200～330 |
250～280 |
210～290 |
130～ |
90～ |
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壓力（Mpa） |
1.0～1.1 |
3.0～10.0 |
3.0～8.0 |
0～0.03 |
0.15～0.8 |
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催化劑組成 |
γ-Al2O3或ZSM-5 |
Cu/Al2O3-SiO2-沸石 |
Cu-Zn-Al /γ-Al2O3 |
H2SO4+H3PO4 |
HO3SCF2SO3H |
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反應(yīng)熱kJ/mol DME |
23.4 |
154.7 |
154.7 |
22.5 |
21.3 |
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單程轉(zhuǎn)化率% |
70～85 |
CO：55～60 |
CO：60～70 |
92% |
96% |
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二甲醚選擇性% |
≈99 |
80～90 |
70～98 |
98％ |
99％ |
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主 要 消 耗 |
甲醇（粗甲折純） |
1.395～1.41t/tDME |
尚無資料詳細報道 |
尚無資料詳細報道 |
1.42 t/tDME |
1.26～1.44t/tDME |
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水蒸氣≥1.0MPa |
1.05～1.25 t/tDME |
同上 |
同上 |
＜0.8t/tDME |
0.8～1.2 t/tDME |
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循環(huán)冷卻水≥0.3mPa,≤32℃ |
70～80 t/h |
同上 |
同上 |
60～70 t/h |
50～60 t/h |
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電380/220V，50HZ |
6～15 kw/h |
同上 |
同上 |
＜50kw/h |
5～10 kw/h |
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煤 |
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同上 |
同上 |
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催化劑損耗 |
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同上 |
同上 |
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工藝特點
注：由于篇幅關(guān)系，在主要消耗中未將人工費、維修及折舊、儀表空氣等列入。 |
①工藝流程較短，投資和生產(chǎn)成本較一步法高；②反應(yīng)熱比一步法低，兩者之比為1：6.6，便于控制；③二甲醚選擇性高，反應(yīng)只產(chǎn)生微量CO2，不存在CO2的排放問題。④生產(chǎn)技術(shù)成熟，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)二甲醚的主要方法。⑤適合合成氨聯(lián)醇裝置的粗醇直接生產(chǎn)二甲醚，在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中使現(xiàn)有資源利用最大化。 |
①工藝流程短，投資省，能耗低，生產(chǎn)成本低；②反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，溶劑熱容大，反應(yīng)熱易于移出，造價比固定床反應(yīng)器低；③n(H2)/n(CO)能在較低范圍下操作；④系統(tǒng)的傳熱與傳質(zhì)性能良好，反應(yīng)條件溫和；⑤煤氣化后勿需變換可直接使用；⑥反應(yīng)有大量的CO2產(chǎn)生，在大生產(chǎn)裝置中，存在CO2的排放問題；⑦該工藝在我國尚處于研發(fā)階段，若建生產(chǎn)裝置需大量外匯引進國外技術(shù)，風險較大。 |
①工藝流程短，投資省，能耗低，生產(chǎn)成本低；②反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以適應(yīng)于強放熱反應(yīng)的需要，造價比漿態(tài)床高；③n(H2)/n(CO)要求在較高范圍下操作；④反應(yīng)熱大，需強移熱介質(zhì)移出，否則催化劑有積碳的可能，影響催化劑的活性與使用壽命；⑤煤氣化后需變換后才能使用；⑥反應(yīng)有大量的CO2產(chǎn)生，在大生產(chǎn)裝置中，存在CO2的排放問題。 |
①工藝流程較氣相法長，萬噸級以下投資較省，生產(chǎn)成本低；②反應(yīng)溫度低；③選擇性及轉(zhuǎn)化率均高于90% ,可間歇或連續(xù)生產(chǎn)，投資相對較少，操作簡單；④由于濃硫酸對甲醇的炭化作用嚴重，催化劑的使用周期短；⑤脫水反應(yīng)會產(chǎn)生大量的殘酸和廢水，對環(huán)境污染嚴重；⑥中間體硫酸氫甲酯毒性較強，危害人體健康。生產(chǎn)規(guī)模都相對較小，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。 |
①工藝流程較短，投資和生產(chǎn)成本較氣相法和復(fù)合酸法低；②反應(yīng)溫度比氣相法和復(fù)合酸法低，能耗小，便于控制；③二甲醚單程轉(zhuǎn)化率及選擇性均高于其他方法。④生產(chǎn)技術(shù)成熟，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)二甲醚技術(shù)的最佳選擇。⑤催化劑沸點高于復(fù)合酸，揮發(fā)損耗低，設(shè)備腐蝕少；⑥催化劑具有比濃硫酸更強的酸性，從而大幅提高催化速度，大幅提高生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力；⑦催化劑沒有氧化性，不產(chǎn)生黑色廢水，清潔環(huán)保：生產(chǎn)出水清澈透明，簡單處理能達標排放。 |
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萬噸裝置投資（萬元） |
900 |
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600 |
300 |
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