二甲醚开题报告.docx

1、课题来源2、研究目的和意义二甲醚又称甲醚，简称DME，在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。二甲醚作为一种新兴的基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。 作为LPG和石油类的替代燃料， 二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。3、国内外研究现状和发展趋势及综述美国空气产品化工公司最早于1986年进行以浆态床合成甲醇的小试，1991年建成4t／d中试装置联产甲醇和二甲醚，尔后又完成15t／d工试。1998年提出向我陕西厂出售10万t／d二甲醚合成装置(联产甲醇-2万t／d)。丹麦的托普索公司则采取多级反应塔以重整后的天然气为原料合成甲醇和二甲醚。为解决温度控制问题，并于1993年建成50kg／d中试装置，但装置较为复杂。日NKK从1989年即开始用高炉煤气合成二甲醚的小试，作为合成汽油的中间产品，后发现我国陕西厂以二甲醚供民用及汽车用效果良好，乃改以开发二甲醚为最终日标，1995年改用煤矿抽提瓦斯和煤制气建成50kg/d中试装置。反应器Φ90mmx2m高浆态床，一次反应率达60％以上，二甲醚选择率达90％以上；并以产品进行了柴油卡车走行试验效果良好。接着在通产省的补助下，作为“降低环境负荷的燃料转换技术开发”项目，在煤炭综合利用中心领导下，和太平洋煤矿、住友金属(负责催化剂）在钏路煤矿于1992年始建5t／d工试装置，从1999年正式试验用该矿的抽提瓦斯合成二甲醚，初步效果良好。?特别是经过一连串的对比试验，并参照国际试验结果，证明二甲醚比甲醇有以下优点：1、 以煤制气为原料时，其H2/CO为0.5-1，用以合成甲醇时需重整H2/CO为2；而合成二甲醚时H2／CO为1即可。从而重整幅度小、生产成本低。以天然气为原料时，合成甲醇时的C02含量只允许15％；而合成二甲醚时则可扩大到45％，有利于利用劣质天然气和其它类似的燃料气。2、 从反应平衡看，合成甲醇的压力为100—150atm，且末反应气返还比高；合成二甲醚的压力为50atm，且反应气返还比低，有利降低成本。 在使用阶段，甲醇气有弱毒性，并对金属腐蚀，火焰透明、爆炸范围广，需注意防爆；二甲醚则无毒，不腐蚀金属，火焰青色，爆炸范围小，更利于做燃料。供锅炉燃料时，燃烧生成的水分易影响锅炉热效率，而单位发热量生成的水分二甲醚仅为甲醇的1／2，有利于提高锅炉热效率。日本通产省于2000年6月组织有关单位成立“二甲醚发展战略研讨会”进行认真研究后决定了分两阶段发展的方针：第一步由NKK在政府补助下投资200亿日元在钏路煤矿建设100t／d实用化试验装置，2003年投运后进行包括生产工艺、贮运、供汽车、电力应用的全面试验，以为大发展打下坚实的基础。第二步于2005年在亚洲、澳洲的煤矿或不便液化的劣质天然气田建设2500t／a商用装置并大力推广，到2010年拟扩大到年产700万t，大部返供日本。? 看好二甲醚发展前景的日本企业界亦不甘落后。三菱煤气化学、日挥石油、三菱重工业和伊腾忠商事于2001年6月5日宣布，将于6月21日合资成立“日本二甲醚公司”开展以下工作：1．投资3亿日元，花1年时间进行二甲醚的市场调查和事业化的可行性研究。2. 若结果可行，吸收日本和澳洲当地企业成立“二甲醚生产销售公司”，在西澳的登皮阿投资5—6亿美元建设140—240万t／a二甲醚生产厂。3．充分发挥合作4方在煤化工生产、设备制造和流通领域的优势，力争生产厂于2006年建成，