1,一个
能源,环境和人口在今天的全球发展策略,三大问题进行了概述。根据,为公民经济发展能源资源和重要的战略物资。石油产品是国家经济\成熟的能源贮备,据预测:全球石油可再维持30至50年。与许多国家比拟,中国的石油储存量未几,因此通过石油危机更大。面对石油缺乏,不可再生能源,以及对国际环境的高请求,国外已经取得了清洁替代燃料和燃料的发展方向。我国政府也一直对这一问题的重大性意识,最近一步都一再强调这项工作。因此,二甲醚的发展,近年来已被越来越多的关注。
DME是在一个新的化工产品通常是由甲醇脱水拳头取得碳之一。二甲醚又称甲醚已知的(甲基)2O的,简称二甲醚,无色有毒气体或紧缩液体,沸点-24℃,凝固点-140℃。的用途普遍,它不仅是一种主要的化工原料(可在很多精致化工合成用),而且是清洁燃料和燃料增加剂,还可作为汽油和烯烃的旁边体,在医药,农药等化学产业存在许多奇特的用处,能代替溶胶喷和制冷剂的氯氟烃类(即氟氯化碳物资),高纯度的二甲醚作为麻醉用,此外,二甲醚还可作为城市燃气和服务液化石油气替换品也能够用作汽车燃料。
2,二甲醚的生产办法生产的比拟
2.1制备
二甲醚工业生产方式有以下四种:
< br>( 1)甲醇脱水;
(2)在甲醇作为一种副产品分别,纯化失掉和生产;
(3)二甲醚合成气(发展方向和直接合成目前正在试点的工业设施的阶段);
(4)甲酸甲酯催化分解;
在大多数工业用甲醇脱水生产现状,该法拥有以下技术路线:< P>
一个,浓硫酸脱水
乙,高温磷酸铝
C反映,上述三种技术在催化反响
浓硫酸脱水方法,设备腐化严峻,恶劣的工作条件下,铝高温反应,甲醇转化率和二甲醚的选择性磷酸法低。固体酸催化剂的改性方法,同时要求较低的温度和压力条件下,生产掌握更加容易,且连续化工生产方便,但甲醇蒸气和固体催化剂名义的接触面积是有限的,有低的转化率,天然气和二甲醚反应气不容易分离的缺点。对于上述情形,阳离子催化反应液研制成功,近年来,专利技术,它使用\容易从气相。低投资,低能源消费,产量高,成本低,具有很强的市场竞争力。
2.2响应
方法的特色:(1)再生催化剂和反应过程是同步的,也就是说,在同一时间完成产气催化剂
再生。
(2)液态甲醇在低温(
(3)和平与稳固,能耗反应,易于节制。<130 ℃), low pressure (<0.1MPa) under the conditions of dehydration.
(4)不污染环境,无腐蚀。
作为一种阳离子液体催化剂,工艺路线比投资,工艺简单等不增加再生工艺和设备,并可以大大提高产品质量的结果。
现有技术是一个\液 - 液 - 气生产线,甲醇分子与催化剂分子接触充分,因此,更高的转换率,二甲醚液化气容易,所以容易分离和提纯
。 2.3过程指标
甲醇和二甲醚的工艺指标阳离子催化剂液相脱水如下:
单向甲醇> 85%
二甲醚的选择性转化≥99.5 %
反应温度120℃?130℃
为0.1 MPa(表)
耗费原材料
反应压力
二甲醚甲醚含量≥99.5 2.4%
<1.42t methanol / t II
过程描写:将液体阳离子催化剂(1)
然后依照原料的甲醇水反应堆压力输入的资料加热反应实践的第一个反应器中的比例到120℃?130℃,反应器压力升至0.1Mpa时,完全的酯化,脱水反应。
(2)将持续迟缓加入甲醇反应器的原料流量,反应温度保持直到125℃,0.2MPa时,反应器压力回升到水蒸气的一部分,以甲醇与二甲醚气体进入冷凝器冷却生产未反应。
在冷凝器(3),二甲醚带来的气体反应堆和一些未反应的水蒸汽进入罐内的甲醇蒸汽冷凝回收。
(4)未反应的甲醇和凝析油,进入复苏船只被加热,其温度为70℃?95℃保留,保护逐一定的真空,然后将甲醇回收气罐少量的蒸汽冷凝器,使蒸汽凝固成甲醇反应器的粗甲醇。水壶内的废旧物质回收是该解决计划左侧,然后这部分废水进入废水处置池处理后才排放尺度。
(5)二甲醚Ⅰ气体进入洗涤器除去过剩的进入洗涤Ⅱ杂质,而后通过冷却塔,填写并进一步董事会入水中干燥塔后,水通过进一步去除干燥塔,此二甲醚气体压缩到0.4MPa时?0.6MPa的(表压),在石油和天然气分冷凝器,除去杂质,冷却到室温下为液体二乙醚。纯化,以二到这个塔蒂纯液体乙醚,压缩制冷产品精制二甲醚。
3,市场猜测二甲醚作为其三大系列原料
二甲醚
主导产品 - 燃气,燃油和制冷剂利用的冲破,其生产线,新鲜,独特的技术
在迷信的比例和恰当方法二甲醚和C4,C5的发球完整互溶易燃气体的品质,。。天然气无毒,无烟,无焦,\气持续焚烧时光为4小时之久。经有关部分检测,合乎对于增进\重点是作为国度科委行列。液化天然气二甲醚作为平安,干净,已经成为越来越受欢送。据报道,日本的保险的天然气管道,但有点担忧,但后来一个液化石油气罐,在中国液化石油气始终很受欢迎,二甲醚气体情有独钟跟液化石油气比质优不像液化石油气本钱高,自然气和液化石油气在2002年中国入口4000万吨,二甲醚燃气市场十分辽阔。
将增添蒸汽二甲醚(柴油)油,油可以进步辛烷值(十六烷值)有显明烧伤的经济,不仅提高了车辆的冷启动和加速性能,减少废气排放量。据统计,有超过100万辆在北京,在全国占有不低于30万美元,依据两吨燃油,每年每个帐户,你有6000万吨天然气(柴)油,我在2002年高达70亿吨石油,进口的二甲醚作为一种替代能源已火烧眉毛。
基础原料二甲基作为环保制冷剂醚的制备无毒,安全可靠,化学机能稳定,体积制冷量,流动阻力,在室温下,适度的压力和低的温度范畴内的热效率高级优点,是一种很有前程的久远替代氟利昂。简直在统一时间,环保\跟着中国参加WTO后,\汽车空调制冷剂市场目前还不标准的管理体系,是逐渐完美阶段,是在能源,节能环保的方向发展。我国政府已发布加入修正\因而,咱们必需加快\制冷协会,据不完全统计,中国每年的筹备(不包括气溶胶剂,发泡剂,灭火剂,含)的约5000万吨花费量,约280亿美元,仅汽车空调制冷剂的市场消费份额的40日后,Haizai增加,宏大的市场潜力和浸透%二甲醚的新技术穿插开拓了广阔的发展空间。
四,论断
将是一个资源与技术的联合,开发出的碳化学,作为清洁燃料二甲醚产品作为替代能源具有异常广阔的远景和二甲醚的先进技术,煤化工,石油化工,天然气化工的结合,融会和互补的开发胜利,它将具有显着的社会效益,开辟新能源范畴,具有非常事实和深远的意思。国内和国际市场和二甲基二甲醚确当前(二甲醚)醚分析生产过程,主要用作推动剂,制冷剂和发泡剂。其次为化工原料,生产各种规格有机的化学物质。如硫酸二甲酯,烷基卤化物,N组,n -二甲基苯胺,醋酸甲酯,醋酐,碳酸二甲酯,二甲基硫醚,乙二醇二甲醚等系列化合物,如乙醚。
轻易压缩的二甲醚,便于储存,熄灭效力高,传染低,可替代煤气,液化石油气作为家用燃料。与此同时,二甲醚具备较高的十六烷值,可直接作为汽车燃料替代柴油使用。二甲醚作为一种清洁燃料将来的发展潜力,已受到广泛关注在国内和国外。
1
1.1国内和国际市场分析国外市场分析
世界的二甲醚生产主要集中在美国,德国,荷兰和日本,2002年世界(不包括中国,下同)的20.80万吨/年总生产能力,产量为15吨,产能利用率72%。二甲醚的主要本国厂商Dopnt美国,荷兰阿克苏,德国和美国的DEA公司莱茵褐煤燃料公司,包含德国最大的包络剖析,为6.5吨/年的生产能力生产能力。
在世界各大厂家的二甲醚。编号名称制造商的生产能力(吨/年)1 Dopnt(美国)3.0 2的DEA(德国)6.5 3联合国莱茵褐煤燃料(德国)3.0 4阿克苏(荷兰)3.0 5住友(日本)1.0 6的DEA(澳大利亚)1.0 7三井toatsu(日本)0.5 8康生(日本)1.8 9 NKK(日本)1.0 20.8 DME的市场需求总量在世界上是一个伟大的潜力,二甲醚的建设已经成为热门,一些大型二甲醚装置已在做预备。
二甲醚发展公司(由道达尔菲纳埃尔夫公司与8家公司的日本财团)打算兴建的2500吨/天的商业二甲醚装置的能力。东洋工程公司实现了一个单系列在中东建设250.00万吨/年二甲醚的可行性验证,预计该设备预计将在2005-2006年完成,www.xingguangxg.com。BP公司,印度天然气治理局,印度石油公司将投资6亿美元建设180万吨/年二甲醚装置商业,作为对石脑油,柴油和液化石油气的替代,在2002年动工兴修,将于2004年投入经营。新日铁日本基金会(三菱瓦斯化学公司,日挥株式会社,三菱重工,伊藤忠公司)组建了合资公司公司将在澳大利亚树立140-240万吨/年二甲醚装置的质量,是在2006年举办。
目前二甲醚作为溶剂及气雾剂领域的主要消费者是由代办商,许多其他方面的消费。2002年,世界消费量为15二甲醚/年,预计2005年需求2000万吨/年吨。
二甲醚是一种优秀,安全和清洁化工产品,前景广泛看好。更重要的是,作为一个新的,清洁,民事和汽车燃料,是柴油或液化石油气/天然气作为很好的替代燃料的需求不断增长的市场将长短常惊人的察看。
2000年有400万的寰球液化石油气汽车,400万乙醇汽车,CNG汽车了100万,在甲醇汽车的一部分。在2000年,美国,美国为42万使用替代燃料的车辆预计2005年美国使用替代燃料(液化石油气和CNG)的车辆将达到110万,2010年330万,2015年550.0万。
目前美国消费的替代燃料,然后转换到汽油约100万吨(352 × 106加仑汽油当量)等价的,那么所有的约0.2%的燃料消费,如果美国。增加替代燃料的比例为5%,那么需求量将达到25.00万吨,显示出替代燃料的市场前景是巨大的。
亚洲是世界上最快的柴油消费增长的地域,据国外研究机构预测,在2005年作为替代燃料二甲醚,在亚洲,年产3000吨的需求。可以看出,由于有其他的替代燃料,二甲醚不可相比的优势,将成为主要的替代柴油燃料,具有不可估计的市场潜力。
1.2
在近多少年的国内市场,二甲醚生产的迅速发展,有十几家制造商供给更在2002年总生产能力3.18万吨/年,产量约200万吨,降低约63%的动工率
二甲醚的主要生产商和能力。(单位:吨/年)号1 2000年在江苏吴县中山凯达精细化工2有限公司成都华阳卫50003远东天然气化工总厂研究院,上海石化20004 8005 10006昆山,江苏,陕西新型燃气合成化工厂生产才能制作商名称家电公司50007蒙城县,安徽省,浙江省诸暨市化肥厂25008 10009新亚化学公司在江门,广东,浙江义乌250010光阳化学工业有限公司,上海申微气溶胶250 011 1000 12公司化工化肥厂有限公司山东九台田呼鞴500 013 1500共计31800实业有限公司中国近年来的建设已经造成了二甲醚的高潮,通过合资方式提出了一些公司引进技术,建设大型。二甲醚的生产厂正在建设或拟议的主要名目如下:
年4月份2001年燃气器具有限公司陕西新小湾资源有限公司和美国签订了一项结合开发的\超清洁燃料\
宁夏83万吨/年煤基二甲醚项目,计划投资47.800亿元,计划利用外资,加拿大迈克尔骑士签署了一项联合配合协定,并依赖美国航空电力公司的技术。天然气股份有限公司,四川泸州
两个步骤已经完成了100万吨/年二甲醚装置,10万吨/年二甲醚装置第二盘,已开工建设。
滚装有限公司山东临沂市正在建设30000吨/年二甲醚安装,采取两步法液相技术。
山东华兴团体每年3开发万吨/年二甲醚在2004年8月开始项目年度,该设备使用两个步骤的过程。山东兖矿集团
公司方案建设60万吨二甲醚装置,筹划引进的一步法二甲醚。工艺技术
另外,在中国有许多处所提出了二甲醚装置,如建设:西南石油和天然气管理局,新疆,黑龙江双鸭山,大庆油田,陕西,兰州,安徽。
国内二甲醚的主要用途是作为气溶胶,气雾剂推进剂和喷漆,180万吨二甲醚的年消费量。气雾剂行业的疾速发展,预计二甲醚约300万吨2005年2010年到400万吨。此外,在二甲醚和硫酸二甲酯等化工产品,消费约110万吨用于合成。
的液化石油气和二甲醚
性质相近,便于贮存,易压缩,可替代天然气,煤气,作为国内燃料液化石油气。2002年,中国的液化石油气表观消费量为16.2万吨,而自1990年以来石油气大批,2002年液化石油气进口6.260亿吨中国的进口。如价格是准确的二甲醚,二甲醚液化石油气进口替代假说,目前盘算的进口,燃料级二甲醚须要约1000吨。随着生涯水平的一直提高,对家用燃料需求将有较大增长,特殊是天然气,二甲醚,液化石油气等清洁能源的需求将大幅度增长,所以,作为民用燃料二甲醚的发展前景非常广阔。
因为二甲醚具有精良的燃料性能
,便利,清洁,十六烷值高,能源性能好,污染少,易于贮存一点压力是液体,作为一个液化气,天然气,甲醇,乙醇等不可比较的。
2002年,中国的综合上风,柴油消费替代柴油燃料原油7662.0万吨,柴油消费量敏捷增长,2005年消费量预计将达到约8290.000万吨,2010年将达到约101万吨。柴油作为一种很好的替代燃料二甲醚,根据一项每年5%替代柴油率约2005年,约有553万吨的二甲醚在2010年约674.0万吨左右。
总结,预计在2005年作为二甲醚的需要和蔼溶胶化学方面的需求将约5-6万吨。二甲醚作为替代燃料的消费依附于二甲醚,二甲醚假如价钱降落到竞争水平的柴油或液化石油气的供给,即二甲基作为燃料消费的增长速度会很快乙醚,市场范围是相称惊人。技术分析
2
二甲醚的生产步骤和两步法。一个从原料气一步合成二甲醚一,二步合成甲醇合成气,再取二甲醚的脱水。
●一步
在法律是由天然气或煤的气化合成气发电,到合成气合成反应器,而在转化反应器来完成两个甲醇合成和甲醇脱水反应过程和变换反应,该产品是甲醇和二甲醚的混合物,混合物分离的蒸馏二甲醚,未反应的甲醇合成塔回来。
多一步的双功效催化剂,该催化剂个别由2催化剂的物理混合物,其中包括对甲醇合成催化剂,如铜,锌铝(海外)催化剂,BASFS3 - 85和ICI - 512等。。对甲醇脱水催化剂,如氧化铝,多孔二氧化硅,氧化铝,Y型分子筛,ZSM - 5沸石,丝光沸石等
●
其它
在两步法分两步进行,即先合成甲醇,甲醇脱水催化剂合成二甲醚气体在固体出来。用作脱水催化剂更多的国内和国外同γ-Al2O3/SiO2ZSM - 5沸石制成。反应温度280 ?340℃,压力0.5 - 0.8MPa。单向转换的甲醇70-85%,二甲醚的选择性达98%以上。
踩在过程中合成二甲醚甲醇合成,绝对于两步法,工艺简略,设备少,投资小,运行成本低,从而使二甲醚的生产成本降低,经济效益。因此,一步合成改良DME是在家里的发展和国内外热点国外开发是一个步骤代表:。丹麦Topsφe过程中,美国和日本,NKK空气化工产品工艺技术
两步合成。二甲醚二甲醚的生产在国内和国外是对精甲醇为原料,不脱水法的主要过程的副产品,二甲醚和99.9%的纯度,工艺成熟,装置适应性强,操作简便,可直接在建甲醇生产厂,而且在其他公共设施可以建立一个良好的非甲醇生产厂。然而,法律要经由甲醇合成和甲醇精馏,甲醇和二甲醚蒸馏和脱水等工序,过程较长,因此设备投资较大。国外出版,但用二甲醚两步大部分建设项目技术,两步法显示出强盛的整体竞争力。
2.1主要外国技术
(1)Topsφe过程
Topsφe合成气一步过程中,开发专门为一项新技术。制造过程的部门气体天然气原料是从热转换器(ATR)的取舍。因为热转换器加由高压反应器耐火衬,燃烧室和催化剂床组成。三局部
二内置式多档次跨阶段冷却绝热反应器以获得高转换率醚合成一氧化碳和二氧化碳。甲醇合成催化剂和脱水二甲醚双功能混合催化剂。
球形合成二甲醚反应器,一单套生产能力可达到7200吨/日二甲醚。Topsφe工艺选择和操作条件,4.2MPa 240?290℃。
目前,这一过程尚未建成商用设备。1995年,在哥本哈根Topsφe,丹麦建立了一个50公斤/用以测试该工艺性能实验D厂。
(2)在液相二甲醚(LPDMETM)
新技术由美国能源部赞助的航空产品,清洁煤炭和替代燃料技术发展的规划的一部分,航空产品公司开发的液体二甲醚作为LPDMETM。
LPDMETM进程气体的重要长处表现,新技术是废弃了固定床反应器和浆态鼓泡床反应器的应用传统。催化剂颗粒的细粉末的构成,惰性矿物油浆。高压合成气注入原料从底部,鼓泡,固体催化剂颗粒和睦体饲料拌匀。与矿物油混杂成更加充足,等温操作,易于把持温度。
合成二甲醚反应器使用内置的冷却水管采用热,而蒸汽生产。Slurry相反应器,催化剂装卸容易,没有停机时间。而且,由于这是等温的操作,也没有反应堆热点问题,催化剂的失活率大大降低
典范反应器的操作参数:。。压力2.76?10.34MPa,推举5.17MPa; 200?350℃,250℃,倡议矿物油含量的质量催化剂的5%至60%,最好5%至25%。煤的过程中使用合成气合富合成气比做作优势更多。然而,天然气为原料的可用性有较高的产量。
空气化工产品公司领有15吨/天中试装置在这个过程中进行测试,成果令人满足,但不包括大型贸易设施。
建设(3)日本NKK公司液体一新步骤
除了空气产品公司,日本NKK公司已开发出浆相反应器使用二甲醚的新合成气一步法合成技术。
原料,可用于天然天然气,煤炭,液化石油气等。第一步是气化工艺,合成气冷却,压缩到5?7MPa,进入二氧化碳接收塔去除二氧化碳。后活性炭吸附塔后的原料合成气脱碳到反应热去除含硫化合物在底部至200℃。合成气催化剂的反应器和浆组成的矿物油中的气泡,天生二甲醚,甲醇和二氧化碳。反应堆的冷却,分馏产品,分它进入二甲醚,甲醇和水。未反应的合成气回收再分馏反应堆。,纯度高的水平,可从产品的最大的二甲醚(95%?99%),获得可从底部的甲醇,二乙醚和水组成的原油产品。
由NKK技术
已建成从半工业化妆置的合成气生产10000新泻/年二甲醚合成吨。
2.2例,国内技术科研前后90的天然气甲醇法(二步法)二甲醚的生产及工艺技术的发展的催化剂,并很快建破了工业生产装置开端
。近年来,随着二甲醚建设热潮的崛起,中国的两步法二甲醚的工艺技术已进一步发展,工艺技术濒临或达到先进水平。
九台化工科技有限公司山东(原化工有限公司临沂罗)成功开发出一种专利复合酸液相催化脱水二甲醚的生产技术,目前已建成5000吨/年的生产厂,比证实,该技术是成熟可靠了一年多的生产。该公司的300万吨/年装置的第二组将投入运行。
山东山东省九台二甲醚技术已通过科技厅鉴定,被断定为国际注册标准。特别庞杂酸催化液相脱水和凝析油分离技术,有针对性地战胜了合成脱水步骤和气体污染成本高,投资大的缺陷,脱水反应,可连续,减少了设备腐蚀和设备投资,总99.5%以上,不低于99.9%纯度的恢复,生产成本比天然气高出阶段削减日本东洋工程公司。
2003年8月泸天化发展两步法二甲醚的生产吨工厂测试成功。装置工艺公道,优化操作条件,具有高纯度,低物耗,能耗低,在技术,产品德量和主动化设备,五金等,处于国内先进水平的水平。
近年来,中国在二甲醚的合成气合成技术的发展也无比活泼,一些研讨机构和大学已经获得了很大进展。
研究所波特兰开辟者化肥厂和一个独特的。LICP进行了二甲醚的合成气为5mL小规模的试点研究,在研究过程中,催化剂制备和运动,对学习生活为重点试验取得了良好后果:CO转化率> 85%,选择“99%两个长周期(。 500小时,1000小时),结果表明:在工业原料的合成气催化剂的开发具有良好的稳定性;二甲醚的选择性有机质> 97%的CO> 75%的转换率,二甲醚产品纯度> 99.5%;二甲醚的98.45%,总收率。中国科学院大连化学物理研究所
直接二甲醚复合催化剂合成气进行了系统研究,选定SD219 -Ⅰ,SD219 -Ⅱ和SD219 -Ⅲ催化剂,表示出较好的催化性能,CO转化率达到90%,在二甲醚的挑选性靠近100%。
清华大学含氧有机化合物发生,一步二甲醚进行了研究,在浆态床反应器,使用lp + Al2O3的双功能催化剂在260-290℃,4 - 6MPa条件下,CO的单程55%至65%,二甲醚选择性90-94%。
目前,浙江大学,山西煤炭化学率转换,西南化工研究院,华东理工大学和中国其余单位也致力于合成气合成二甲醚的研究。
杭州大学二甲醚,合成氨厂自制的催化剂,应用现有的半水煤气,在必定温度,压力和二甲醚合成气空速下一个步骤。兼顾的方式转化率达到60%至83%和95%的抉择性。这项技术现已在湖北八田公司建一个年产1500吨二甲醚的工业装置。该设备可以生产酒精燃料,但也超过99.9%的纯度二甲醚的生产,CO转化率70%-80%。这是一个合成气的第一步直接从高纯度的二甲醚的工业生产装备的生产。
对两步二甲醚技术
,无论是气相或液相,已到达国内进步技术,成熟牢靠的程度,完全有前提建设大型出产设施。由二甲醚的海内天然气成熟技巧的进一步发展
合成气,并已建成千吨级装置。然而,二为大,国内技术建设甲醚厂,