二甲醚_新合成工艺及应用前景
二甲醚行业市场深度调研及前景预测报告
区域集中度
中国二甲醚行业区域集中度较高 ，主要集中在山东、江苏、浙江 等东部沿海地区。这些地区凭借 原料优势、交通优势和政策支持 等条件，成为国内二甲醚的主要 生产和消费地区。
PART 05
二甲醚行业发展趋势与前 景预测
二甲醚行业发展趋势分析
需求驱动
随着环保意识的提高和能源结构的调整，二甲醚作为清洁 能源的需求将不断增长，推动行业发展。
环保技术
探索二甲醚在新型领域的应用， 如燃料电池、航空航天等，拓展 市场需求。
加强二甲醚生产过程中的环保技 术研发和应用，降低对环境的影 响。
PART 06
二甲醚行业投资机会与风 险分析
二甲醚行业投资机会分析
需求增长
随着环保意识的增强和能源结构的调整，二甲醚作为清洁能源的需 求逐渐增加，为行业发展提供了广阔的市场空间。
PART 02
二甲醚行业发展现状
全球二甲醚行业发展概况
全球二甲醚产能分
布
全球二甲醚产能主要集中在中国 、美国、欧洲等地区，其中中国 占据主导地位。
全球二甲醚需求增
长
随着全球能源结构的调整和环保 要求的提高，二甲醚作为清洁能 源的需求呈现稳步增长趋势。
全球二甲醚技术发
展
全球二甲醚技术发展迅速，生产 工艺和设备不断更新换代，提高 了生产效率和产品质量。
二甲醚行业市场深度 调研及前景预测报告
汇报人：XXX
20XX-XX-XX
• 二甲醚行业概述 • 二甲醚行业发展现状 • 二甲醚市场需求分析 • 二甲醚市场竞争格局分析 • 二甲醚行业发展趋势与前景预测 • 二甲醚行业投资机会与风险分析
目录
PART 01
二甲醚行业概述
二甲醚定义
二甲醚生产及前途
二甲醚生产及前途摘要：二甲醚被人们认为是一种很有发展前途的物质，其本身不仅具有广大市场需求，又有着节能和环保两方面的优势。
另一方面，我国煤炭、石油等资源分布利用现状的国情特点决定了二甲醚发展的优势性。
本文对二甲醚生产和应用前途展开探讨分析，以供参考。
中文关键词：二甲醚；生产；应用；中毒；安全措施一、二甲醚的生产二甲醚生产分为一步法和两步法生产。
一步法是指由原料气一次合成二甲醚。
二步法是先由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。
我国90年代前后开始气相甲醇法生产二甲醚工艺技术及催化剂的开发，很快建立起了工业生产装置。
近年来，随着二甲醚建设热潮的兴起，我国两步法二甲醚工艺技术有了进一步的发展，工艺技术已接近或达到国外先进水平。
该工艺先将合成气CO和H2转化为甲醇，采用的催化剂为铜基催化剂，分离提纯后的甲醇再在酸催化剂的作用下脱水生成二甲醚。
近年来提出和开发的一步法工艺是指将上述两步反应集中在一个反应器中进行，此时，第一步反应生成的甲醇等产物不经过分离，直接原位转化为二甲醚。
与两步法相比，一步法工艺流程简单，运行成本低，但缺点是初次投入高，且会产生大量的CO2废气，因此工业应用受到限制。
目前二甲醚的工业生产绝大部分采用传统的两步法。
1.1 甲醇气相脱水生产二甲醚甲醇蒸汽在催化剂和一定温度、压力条件下进行分子间的脱水反应，主要反应方程式为：2CH3OH-CH3OCH3+H2O上述反应为放热反应，在反应条件下还会伴随一些副反应：CH3OH-CO+2H2CH3OCH3-CH4+H2+COCO+H2O-CO2+H2该工艺生产技术成熟，工艺流程相对简单，具有规模大、操控容易、无腐蚀的优点，是我国使用最多的二甲醚成产技术。
该生产可以用精醇也可以用粗醇作为加工原料；反应器温度控制适当，副反应少，易于大型化生产，转化率在80%以上。
二甲醚产品纯度达99.9%，但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。
2024年二甲醚市场分析现状
2024年二甲醚市场分析现状引言二甲醚（Dimethyl Ether，简称DME）是一种无色、无臭的气体，具有良好的可燃性和可溶性特性。
它被广泛应用于涂料、洗涤剂、化工产品等行业。
本文将对二甲醚市场的现状进行分析。
二甲醚市场概述二甲醚是一种新型清洁能源，被认为是取代传统石油燃料的理想替代品之一。
由于其燃烧净化程度高、无有毒气体排放等优点，二甲醚在航空、交通运输和工业领域受到越来越多的关注。
二甲醚市场规模根据市场研究报告，二甲醚市场规模呈现稳步增长的趋势。
截至2020年，全球二甲醚市场总产量达到XX万吨，市场价值超过XX亿美元。
预计未来几年，二甲醚市场规模将继续增加。
二甲醚市场应用1. 涂料工业二甲醚在涂料工业中被广泛应用。
它可以用作增塑剂和稀释剂，并且能够提供良好的流动性和附着性，使得涂料更易于施工和干燥。
2. 化学工业二甲醚在化学工业中也具有重要的应用价值。
它可以用于合成多种化工产品，如丙烯酸甲酯、乙酸甲酯等，这些化工产品在医药、农药和塑料等领域都有广泛的用途。
3. 能源领域作为一种清洁能源，二甲醚在能源领域的应用前景广阔。
它可以用于替代传统石油燃料，如柴油和液化石油气，用于发电、供暖和交通运输领域，以降低排放和改善空气质量。
二甲醚市场竞争格局目前，二甲醚市场存在一定的竞争格局。
主要的二甲醚生产企业包括XX公司、XX公司和XX公司等。
这些企业在二甲醚生产技术、产品质量和市场份额等方面具有一定的竞争优势。
二甲醚市场发展趋势1. 环保要求推动发展随着环保意识的增强，对于清洁能源的需求逐渐增加。
二甲醚作为一种清洁能源，受到政府和企业的重视，并有望在能源替代领域得到广泛应用。
2. 技术进步促进创新随着科技的不断进步，二甲醚生产技术也在不断改进和创新。
新的生产技术能够提高生产效率和产品质量，进一步推动二甲醚市场的发展。
3. 政策支持助推市场增长许多国家和地区出台了支持清洁能源发展的政策和措施，从而助推了二甲醚市场的增长。
2023年二甲醚行业市场前景分析
2023年二甲醚行业市场前景分析二甲醚是一种重要的有机化工产品，也是一种具有广泛应用的挥发性无色透明液体。
它可以作为燃料、溶剂、消毒剂、药品等，具有广泛的应用领域和市场前景。
本文将从以下几个方面对二甲醚行业市场前景进行分析。
一、国内市场需求前景随着国内经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，国内市场对二甲醚的需求不断增长。
二甲醚的应用领域包括医药、印染、化肥、农药、涂料、胶水、润滑剂等多个行业，尤其是在医药行业中应用越来越广泛。
二甲醚具有麻醉、镇痛、抗忧郁、失眠治疗等多种疗效，在临床上得到了广泛应用。
二、国际市场需求前景中国是全球最大的二甲醚生产国之一，同时他也是一个具有较强的出口实力的国家，目前已经在一些发达国家中形成了较大的市场份额。
随着国际贸易政策的逐步放开，二甲醚出口市场也将进一步扩大。
尤其是在市场需求逐渐增加的几大发展中国家，以及技术含量较高的发达国家市场中，二甲醚的需求将会有很大的增长空间。
三、产业发展前景中国二甲醚产业在全球范围内处于领先地位，但也存在不少的问题。
目前国内二甲醚生产企业高度分散，技术水平参差不齐，存在重复建设、废气排放等环保问题等。
为了有效促进行业升级和发展，国家已经逐步出台了一系列产业发展政策和规划，扶持企业加强技术创新，降低生产成本，优化产品质量。
四、未来发展趋势未来全球化的趋势将进一步加剧，二甲醚行业将逐渐走向国际化、规模化、高端化的方向。
随着绿色化、环保化的要求不断提高，二甲醚行业必须加速转型升级，向高附加值、高效益、高品质的方向发展，加大技术研发力度和创新能力，积极应对市场的变化和竞争的挑战。
综上所述，二甲醚作为一种广泛应用的有机化工产品，具有广阔的市场前景和发展潜力，但需求和行业发展的不平衡是制约其发展的主要因素。
随着技术和市场环境的不断变化，二甲醚行业必须加快转型升级，提高产品质量和技术含量，提高占有市场的竞争力。
新燃料——二甲醚(DME
新燃料——二甲醚(DME)一、引言二甲醚(DME)是一种新型的燃料，被广泛认为是未来的替代能源。
它由甲醇通过催化剂转化而来，具有高能量密度、低排放和可再生等优点。
随着全球能源危机的逐渐加剧，对于寻找替代传统化石燃料的燃料源的需求日益迫切。
二甲醚作为一种可持续发展的替代能源，在环保和经济效益方面具有巨大潜力。
本文将对二甲醚的特性、生产工艺及应用领域进行详细介绍。
二、二甲醚的特性1. 高能量密度二甲醚的能量密度较高，与传统燃料相当。
它的单位体积能输出更多的能量，使其在燃料领域具有广泛的应用前景。
2. 低排放与传统燃料相比，二甲醚的低排放是其最大的优势之一。
燃烧二甲醚产生的废气几乎不含硫、苯等有害物质，大大减少了对环境的污染。
3. 可再生二甲醚是一种可再生能源，它能够通过再生甲醇和二氧化碳等原料进行生产。
与化石燃料相比，二甲醚的生产对环境的影响更小，有助于减少温室气体的排放。
三、二甲醚的生产工艺二甲醚的生产通常需要经过以下几个步骤：1. 甲醇合成甲醇合成是二甲醚生产的关键步骤之一。
通常使用合成气（一氧化碳和氢气的混合物）通过催化剂的作用，在适当的温度和压力条件下进行反应，生成甲醇。
2. 甲醇脱水甲醇脱水是将甲醇转化为二甲醚的重要步骤。
一般采用固体酸催化剂，在适当的温度和压力条件下进行反应，甲醇分子之间的水分子被去除，生成二甲醚。
3. 产品净化二甲醚生产后，还需要进行净化处理。
主要包括蒸馏、过滤和吸附等步骤，以去除其中的杂质和不纯物质，提高产品的纯度和质量。
四、二甲醚的应用领域1. 汽车燃料二甲醚作为一种可替代传统燃料的燃料源，已经在某些国家和地区开始用于汽车燃料。
相比传统汽油和柴油，使用二甲醚作为燃料可以减少尾气排放，降低空气污染。
2. 工业燃料二甲醚还可以作为工业燃料使用。
由于其高能量密度和低排放特性，二甲醚在一些工业领域，如焊接、热处理等方面有着广泛的应用。
3. 化工原料二甲醚可以作为化工原料，用于生产一些化学产品，如气体、液体和固体化学品等。
2024年二甲醚市场规模分析
2024年二甲醚市场规模分析引言二甲醚，即甲醚，是一种重要的有机化合物，广泛应用于化工、医药和能源行业等多个领域。
本文将对二甲醚市场规模进行深入分析。
市场概述二甲醚作为一种重要的工业化学品，在世界范围内具有广泛的市场需求。
它被广泛应用于汽车油漆、塑料、纤维、农药、染料等行业，同时也被用作溶剂、燃料和制冷剂。
因此，二甲醚市场规模巨大。
市场发展趋势1. 产业供给端近年来，二甲醚的生产技术不断发展，提高了生产效率，并且降低了生产成本。
与此同时，随着环保要求的提高，生产工艺也逐渐朝着清洁、低污染方向发展。
这些因素将进一步推动二甲醚市场的发展。
2. 消费需求端随着全球经济的发展和人民生活水平的提高，对二甲醚以及相关产品的需求量逐渐增加。
特别是在汽车制造和化工行业，对二甲醚的需求大幅上升。
同时，二甲醚在医药领域的应用也得到了广泛关注。
3. 地区市场分布现阶段，亚太地区是全球二甲醚市场最大的消费地区。
其次是北美和欧洲地区。
随着发展中国家经济的快速增长，尤其是中国、印度等国家的快速工业化，亚太地区的市场规模有望继续扩大。
市场竞争格局1. 主要生产商目前，全球二甲醚市场的主要生产商包括中国石化、中国海油、达美化学等。
这些大型企业具有规模化生产能力和较高的市场份额。
2. 市场竞争二甲醚市场竞争激烈，主要表现为价格战和产品质量的竞争。
企业通过不断提高产品质量、降低生产成本和拓展市场渠道来获得竞争优势。
此外，技术研发和创新也是企业提高市场竞争力的关键因素。
市场前景展望随着全球经济的继续发展和新兴行业的快速崛起，二甲醚市场的前景十分广阔。
预计未来几年，二甲醚市场规模将持续增长。
尤其是在中国和亚太地区的快速工业化进程推动下，二甲醚市场有望进一步扩大。
结论二甲醚市场规模在全球范围内广泛存在。
随着生产技术和消费需求的不断提高，二甲醚市场将继续保持快速发展。
各大企业在市场竞争中不断提高产品质量和降低成本，预计二甲醚市场的前景非常乐观。
国内外二甲醚场和生产工艺分析
国内外二甲醚市场和生产工艺分析国内外二甲醚市场和生产工艺分析目前二甲醚<DME）的主要用途是用作抛射剂、制冷剂和发泡剂。
其次是用作化工原料，生产多种有机化学品。
如硫酸二甲酯、烷基卤化物、N，N－二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。
二甲醚易压缩、易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、LPG作民用燃料。
同时，二甲醚具有较高的十六烷值，可直接用作汽车燃料替代柴油。
二甲醚作为清洁燃料方面的发展前景潜力巨大，已经得到了国内外的广泛关注。
1 国内外市场分析1.1 国外市场分析目前世界上二甲醚的生产主要集中在美、德、荷兰和日本等国，2002年世界<不包括中国，下同）总生产能力为20.8万吨/年，产量为15万吨，开工率为72%。
国外二甲醚的主要生产厂家有美国Dopnt公司、荷兰AKZO公司、德国DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等，其中德国DEA公司的生产能力最大，生产能力为6.5万吨／年。
世界二甲醚的主要生产厂家。
由于二甲醚的市场需求潜力十分巨大，在世界范围内，二甲醚的建设已经成为热点，一些大型二甲醚装置已在筹建之中。
二甲醚开发公司<由道达尔菲纳埃尔夫公司和日本8家公司组成的财团）计划建设能力为2 500吨/天的商业化二甲醚装置。
日本东洋工程公司完成了在中东建设单系列250万吨/年二甲醚装置的可行性验证，预计该装置可望于2005-2006年建成。
BP公司、印度天然气管理局、印度石油公司将投资6亿美元建设180万吨/年商业化二甲醚生产厂，用以替代石脑油、柴油和LPG，建设工作已于2002年开始，定于2004年投产。
日本财团(三菱瓦斯化学公司、日挥公司、三菱重工公司和伊藤忠商事>组成的合资公司将在澳大利亚建设140-240万吨/年的大规模二甲醚装置，定于2006年投产。
目前二甲醚的主要消费领域是作溶剂和气雾剂的推动剂，其它方面的消费不多。
二甲醚的的合成及其应用前景
学号:3510020031泰山医学院毕业设计（论文）题目：二甲醚的的合成及其应用前景院（部）系化工系所学专业应用化工技术年级、班级10级1班完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：班级：签名：年月日摘要二甲醚是一种重要的精细化工产品，因其良好的理化性质在化工和医药行业中一直被广泛用作甲基化剂、气雾剂、致冷剂和各种有机合成原料。
近年来国内外的研究发现它还具有优良的燃烧性能，可直接用作发动机燃料和民用燃料，被誉为“21世纪的清洁燃料”。
本论文将介绍二甲醚的性质，二甲醚的制备方法，二甲醚的应用及市场发展前景，国内二甲醚的生产及研究现状。
关键字：二甲醚；燃料；化工产品；制备方法AbstracTwo ether is an important fine chemical product, because of its physical and chemical properties in the chemical and pharmaceutical industries has been widely used as a methylating agent, aerosol, refrigerant and various organic synthesis of raw materials. In recent years, the domestic and foreign research found that it also has excellent combustion properties, can be directly used as engine fuel and civilian fuel, known as "the twenty-first Century clean fuel". This paper will introduce the properties of two ether, preparation method of two ether, application and market prospect of the two ether, present situation of production and research of the two ether.Keywords: two ether; fuel; chemical products; preparation method目录第一章二甲醚的性质 (1)1.1二甲醚的物理性质 (1)1.2二甲醚的化学性质 (1)第二章二甲醚的制备方法 (3)2.1两步法 (3)2.1.1 甲醇液相脱水法 (3)2.1.2 甲醇气相脱水法 (4)2.2合成气一步法 (5)2.2.1 一氧化碳和氢气合成二甲醚 (5)2.2.2 二氧化碳和氢气合成二甲醚 (6)第三章二甲醚的应用及市场发展前景 (7)3.1化工原料 (7)3.2化工产品 (7)3.3用作燃料 (8)3.3.1 民用燃料 (8)3.3.2 车用燃料 (8)3.4二甲醚的市场发展前景 (9)第四章国内二甲醚生产工艺的发展及研究现状 (10)4.1国内二甲醚的生产工艺的发展 (10)4.2国内二甲醚生产工艺的研究现状 (11)4.3国内二甲醚的主要生产厂家及产能 (11)第五章结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)二甲醚的性质第一章二甲醚的性质1.1 二甲醚的物理性质二甲醚（Dimethyl Ether，缩写为DME），又称甲醚，氧化甲。
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二甲醚是一种比较简单的有机物 ,目前工业上主 要由甲醇脱水生产 ,其成本与价格自然显著高于甲醇 。
二甲醚的现有用途虽比较广泛 ,但其用量均不大 ; 75 %以上用于气溶胶工业 ,作为喷雾剂载体 ,此外还可 作为烷基化剂 、冷冻剂 、萃取剂及溶剂等 。目前整个世 界的年产量不超过 15 ×104t ,我国产量也是很有限的 。
244
二甲醚 :新合成工艺及应用前景
1999
3. 2. 2 污染情况 图 8～10 分别给出了不同功率下的氮氧化物排放
量 、烟气量及噪音情况 。
表 6 托普索测定结果 g/ 马力小时
项 目 NMHC CO NOx + NMHC PM
ULEV 标准 1. 3 7. 2 二甲醚结果 0. 21 3 3. 2
二甲醚 :新合成工催化剂 鉴于由合成气生产二甲醚 ,实际上包含了首先生
成甲醇 ,然后甲醇脱水两个反应 ,因此催化剂亦应具备 两个功能 。在研究开发中 ,使用了从机械混合两种催 化剂到单一的双功能催化剂等多种形态 。
甲醇合成催化剂是人们所熟悉的 ,甲醇脱水则更 是一个比较简单的过程 ;因此 ,制备具有两种功能的催 化剂并不是一个复杂的问题 ;当然 ,两种功能的活性中 心需要适当配备和分布 ;此外 ,还要从合成气碳氢比的 角度考虑催化剂的水煤气转换反应能力 。
日本钢管公司对合成二甲醚及合成甲醇过程以及 两者联产的过程进行了技术经济比较 (见表 2) 。
表 2 三个过程的技术经济对比
产品方案
循环比 弛放气量 , % 单程转化率 , % 总转化率 , % 表观热效率 , % CO2 排放量 ,mgC/ kJ 相对投资
其中 :造气 合成 分离精制 公用工程
天然气相对耗量
第 28 卷 第 4 期 石油与天然气化工
243
图 6 ,可见运行一年后催化剂的活性约为初活性的一 半 ,并趋于稳定 。为了对比 ,此图也给出了托普索合成 甲醇催化剂 MK - 101 在工业装置中运行的活性变化 曲线 ,该催化剂已运行 5 年以上 。
2 合成二甲醚与合成甲醇过程的比较
因此 ,降低二甲醚的生产成本具有决定性意义 ,比 较现实的途径是取消甲醇这一中间环节 ,即由合成气 一步制备二甲醚 。在这方面 ,国内外均进行了不少研 究开发工作 ,有的已具备了大规模工业化的条件 。
本文根据两家公司的交流资料及文献材料 ,就二 甲醚的新合成工艺及其大规模应用前景作一评介 。
2CO + 4H2 = CH3OCH3 + H2O + 205. 2 kJ (4)
第 28 卷 第 4 期 石油与天然气化工
241
二甲醚 :新合成工艺及应用前景
张杰杉
(四川石油管理局炼化处)
王开岳
(四川石油管理局天然气研究院)
摘 要 90 年代发现二甲醚是可以替代柴油的超低污染燃料以及作为液化石油气的代用品 ;此 外 ,它还可用于制备低碳烯烃 。与此同时 ,将合成气一步转化为二甲醚的研究开发工作在国内外亦很活 跃 ,可望显著降低装置投资及产品成本 。本文评介了这两方面的进展情况 。 主题词 二甲醚 柴油替代燃料 超低污染 一步合成 合成气 天然气
蒸发热 (20 ℃) kJ/ kg
410 -
理 论 空气量 kg/ kg
9. 0 14. 6
可燃范围 (空气中)
% 3. 4～18 0. 6～6. 5
3. 2 二甲醚的发动机试验结果 日本钢管公司以五十铃 ELF 250 发动机测定了二
甲醚的性能 , 该 发 动 机 为 4 气 缸 4 冲 程 , 最 大 功 率 81kW ,转速 3600rpm ,内径 105mm ,行程 105mm ,排气量 3636ml ,压缩比 17. 5 ,燃料以线形喷射泵直接喷入 。 3. 2. 1 燃料消耗
3CO + 3H2 = CH3OCH3 + CO2 + 246. 3 kJ (5) 图 1 给出了在 280 ℃、5MPa 下 ,在不同的合成气 H2/ CO 比下的平衡转化率 ;可见对于甲醇 ,平衡转化率 不过 35 %左右 ;而二甲醚的平衡转化率视反应不同而 分别可达 60 %及 75 %以上 。由此可看出合成二甲醚 过程在热力学上优于合成甲醇过程 。
2. 5
0. 05
2. 4
0. 033
3 系总烃结果
HCHO 0. 025 0. 022
二甲醚作为柴油替代燃料目前仍在进行范围广泛 的性能测试工作 。
3. 3 二甲醚作为液化石油气的代用品 表 7 比较了二甲醚与丙烷的燃烧性质 ,可见除热
值偏低外 ,其余性质均适于作为液化石油气的代用品 。 特别应当指出的是 ,液化石油气均含一定量的硫化物 , 例如 ,我国规定其总硫含量不高于 343mg/ m3 ,而二甲 醚则不含硫 ,所以是超低污染的燃料 。
1 二甲醚的新合成工艺
前已述及 ,当前研究开发的二甲醚合成新工艺几 乎无例外地均采用一步法 ,即在一个反应器内 ,更准确 地说是使用双功能催化剂将合成气转化为二甲醚 。
1. 1 热力学分析
此过程中的主要反应为 :
CO + 2H2 = CH3OH + 90. 4 kJ
(1)
图 2 给 出 了 进 料 气 为 ( 67H2 + 30CO + 1CO2 ) 时
3. 1 二甲醚的性质 二甲醚是一种比较惰性的 、非腐蚀性的有机物 ,不
致癌 ,几乎无毒 ,且长时间置于空气中也不产生过氧化 物 ,其主要物理性质示于表 4 。
以二甲醚代替柴油作为车用燃料 ,其燃烧性质示 于表 5 。可见 ,其优点是十六烷值高 ,缺点是热值低一 些。
表 4 二甲醚的主要物理性质
1. 4 日本钢管公司的条件试验数据 图 3 为不同温度及压力下的转化率 ,可见在较高
温度及压力下可获得较高的单程转化率 。 图 4 给出了温度和压力对选择性的影响 ,较高的
温度和压力亦有利于二甲醚的生成 。 至于合成气 H2/ CO 比对选择性的影响 ,从图 5 可
看出 ,较低的H2/ CO比对二甲醚更为有利 ,但在所示的
据文献报道及丹麦托普索公司和日本钢管公司来 华交流资料 ,90 年代以来发现二甲醚是一种可用于压 缩点火而代替柴油的超低污染车用燃料 ;它的性质接 近液化石油气 (LPG) ,可作为其代用品 ;我国大连化物 所还以其作 为 原 料 进 行 了 生 产 低 碳 烯 烃 的 中 间 试 验[1] 。若经济上具备竞争能力 ,二甲醚在 21 世纪将成 为大宗商品 ,有非常广阔的应用前景 ,在减轻污染 、改 善地球生态环境及生产石化产品方面发挥重要作用 。
H2/ CO 比变化范围内 ,二甲醚的选择性在 90 %左右变 化 ,甲醇则在 10 %左右变化 ,甲烷则几乎是可以不计 的 。就转化率而言 ,则在 H2/ CO 为 1 时出现最高值 。
1. 5 托普索长期运行结果 托普索公司二甲醚合成催化剂在 50kg/ d 的中试
装置上已运行 12000h ,其性能随时间的变化情况示于
如表 5 所示 ,二甲醚的热值为 28. 4MJ / kg ,而柴油 为 42. 5MJ / kg ,前者约为后者的 67 %。从图 7 给出的 二甲醚及柴油的消耗结果可见 ,按能耗计 ,低功率下二 甲醚稍高一些 ,但在较高功率下二者是相同的 。
可见 ,二甲醚方案以碳计的生产成本可较甲醇下 降 17. 6 %。应当指出 ,表 3 所示产品成本尚不完整 。
投资部分 ,美元/ t 天然气部分 ,美元/ t 合计 ,美元/ t 以吨产品计成本 ,美元/ t
63. 0 46. 2 109. 2 109. 2
59. 7 41. 9 101. 6 128. 0
54. 1 37. 5 91. 6 127. 6
3 二甲醚的新应用前景
二甲醚的新应用前景主要是作为代替柴油的车用 燃料 ,国外已作了不少评价工作 ;它还可以作为液化石 油气的代用品 ;此外 ,大连化物所开发了以二甲醚制低 碳烯烃的新工艺 ,进行了中间试验 。
1. 3 一步合成二甲醚的试验结果 在国外 ,丹麦的托普索 、美国的空气产品及化学公
司 、日本钢管公司等均进行了小规模的试验工作 ;我国 大连化物所及太原煤化所等也都进行了一步合成二甲 醚的实验室研究 。这些试验的主要结果示于表 1 。
表 1 一步合成二甲醚试验结果
大连 太原 丹麦 美国 日本
原料气 H2/ CO 温度 , ℃ 压力 ,MPa 反应器
如以甲醇生产能力 2500t/ d 计 ,投资需 2. 6 亿美 元 ,天然气价格以 1. 5 美元/ 106Btu (约 0. 40～0. 45 元 人民币/ m3) 计 ,则上述三种情形的产品成本示于表 3 。
表 3 三个过程的产品成本
产品方案 生产能力 ,t/ d 按吨甲醇计的成本
甲醇 二甲醚/ 甲醇 二甲醚 2500 1325/ 659 1797
2
2
2
0. 7
1. 0
250～280 275 210～290 250～280 250～280
> 3 2. 0 7～8 5～10 3～7
固定床 固定床 固定床 浆液床 浆液床
单程转化率 , % 75 76～79 18 二甲醚选择性 , % 95 79～84 70～80
装置规模 ,kg/ d 实验室 实验室 50
此外 ,根据托普索的测定结果 (表 6) ,以二甲醚作 为柴油的替代燃料 ,其余的污染物 ,如 NMHC (非甲烷 烃类) 、CO 、甲醛及 PM(粉尘) 均可满足美国 ULEV 标准 (加利福尼亚州 1998 年实行的有关中小车型的超低排 放汽车法规) 。
从图 8～10 可见 ,以二甲醚代替柴油可显著减轻 汽车的 NOx 、烟气及噪音的污染 ,在高的发动机功率下 更为显著 ,尤其是烟气量 。
还需要强调指出 ,柴油中含有一定量的硫化物 ,例 如 ,我国标准规定柴油硫含量 < 0. 2 % ,而二甲醚的含 硫量为 0 。据报导 ,我国大城市的大气中的 SO2 有一 半左右是车辆产生的 ,因此以二甲醚替代柴油对降低 大气 SO2 浓度将会发挥重要作用 。