几种天然气制二甲醚方案用于解决国内天然气应用的探讨
二甲醚燃料和二甲醚燃料汽车
二甲醚燃料和二甲醚燃料汽车随着地球上传统的能源——煤、石油、天然气不断的减少，能源问题越来越被人们所关注。
能源的来源和清洁能源成为能源领域两大重要课题。
能源危机一直威胁着人类，我国虽然是产油大国，但也是石油进口大国，国内石油开发和生产不能适应经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出；另一方面，我国又是煤炭和天然气资源的大国，充分利用这类能源是我们的根本。
二甲醚能从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取。
二甲醚作为一种新型二次能源具有巨大的发展潜力和市场前景，它能实现高效清洁燃烧，可广泛用于汽车、燃气轮机、锅炉、小型热电冷联供、发动机热泵、燃料电池及家庭灶具、热水器等。
我国煤炭储量丰富，是世界第一煤炭生产与消费国。
我们可以构想，在未来，将污染严重的煤炭，转化为洁净的二甲醚，供给本地的能源消费，来改善西部地区环境，保护生态；同时用油罐车运输二甲醚到资源匮乏的东部地区，形成一个新的二甲醚能源经济(DME Economy)。
二甲醚有望成为替代石油，解决我国油品短缺矛盾和能源安全问题。
一、二甲醚运用的优势1．1 环保优势二甲醚(DME)与液化石油气(LPG)的物理性质很相似。
是一种无色气体，具有轻微的醚香味，室温下蒸气压力约为0．5MPa。
常压下致冷到-25℃或在常温下加压到0．5～0．6MPa，即被液化。
二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性、几乎无毒。
与二乙醚不同，二甲醚在。
空气中长期曝露不会形成过氧化物。
二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低。
1．2二甲醚理化特性优势(1)二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量。
纯度高于95％的二甲醚可替代液化气用作燃料。
总之，二甲醚比柴油干净，比氢方便，比天然气安全，可以作为燃料被广泛应用。
(2)二甲醚可溶于水，并具有卓越的溶解能力，这些特点使其成为在全球都广受欢迎的气雾剂、抛射剂，尤其是在杀虫剂、发泡剂等方面的应用。
3合成气一步法制二甲醚技术
3630万t，
➢ 未来LPG的消费供应势必寻找新的可以替代LPG的新型燃料。
DME大规模生产的必要性
二甲醚替代LPG无任何技术困难。我国2010年LPG的需求量 将超过25Mt(全世界250Mt，其中亚洲100Mt)，按照等热值 替代，需要二甲醚40Mt。替代的LPG足可以满足我国 12~16Mt乙烯生产的原料供应，将极大缓解我国石化工业对 高质量石油进口的依赖程度，意义非常重大。
催化剂研制开发
100
C O c o n v e r s io n %
80
60
40
20
0 0
H :C O = 2 :1 ; C S T R ; < 2 0 0 m e sh 2
H :C O = 1 :1 ; C S T R ; < 2 0 0 m e sh 2
H :C O = 2 :1 ; F ix e d -b e d ; 3 0 -4 0 m e s h 2
250ml CSTR: 5MPa; 280 oC; 10000h-1 for 4g of MSC; H2: CO =1:1 or 2:1; 1000 rpm Fixed bed: 5MPa; 280 oC; 10000h-1 for 4g of MSC; H2: CO =2:1
催化剂研制开发
Catalyst
CuZnAl CuZnAlMn
Mn改性催化剂的甲醇合成性能 Promotional effect of Mn on CuZnAl catalyst for methanol synthesis
CO Conversion
Selectivity，C-mol.%
关于二甲醚作为城镇燃气推广使用的意见
关于二甲醚作为城镇燃气推广使用的意见各市（州、地）建设局、城管局：二甲醚（DME）是一种清洁能源，作为燃料使用具有较好的经济效益和社会效益。
为利用好二甲醚这种清洁能源，进一步优化我省城镇燃气的气源结构，我厅于2006年同意将二甲醚作为民用燃料在福泉市进行了小规模试点。
通过试点表明：二甲醚作为民用燃料技术可行，环保效益突出，经济指标良好，具有推广使用的价值。
现就二甲醚作为城镇燃气推广使用提出以下意见：一、二甲醚可作为城镇燃气推广使用。
作为城镇燃气使用的二甲醚的产品质量、试验方法、检验规则与标志、包装、运输和储存必须符合《城镇燃气用二甲醚》（CJ/T259-2007）的规定。
城镇燃气用二甲醚应进行加臭，加臭剂宜采用四氢噻吩，加臭量不宜小于30mg/m3。
二、在国家和省级行政主管部门未颁布液化石油气和二甲醚的复合燃料质量、技术标准的情况下，严禁将液化石油气和二甲醚的复合燃料作为城镇燃气使用。
三、二甲醚作为城镇燃气使用时，必须使用专用钢瓶和专用燃气器具。
销售企业有义务向用户宣传二甲醚的相关知识、使用方法和使用注意事项。
严禁将二甲醚作为城镇燃气销售时，未向用户明确告之使用二甲醚的特定条件，隐瞒、欺骗用户。
严禁将非专用钢瓶提供给用户使用。
专用钢瓶必须取得我省质量技术监督部门颁发的《气瓶使用登记证》，专用气瓶的管理执行质量技术监督部门的规定；专用燃气器具经法定检测机构抽样检测合格，列入《贵州省燃气器具销售目录》后予以销售。
四、二甲醚储存、销售企业可根据《贵州省燃气管理条例》的相关规定，向政府行政管理部门申请办理《燃气经营许可证》；已取得《燃气经营许可证》的企业可按相关规定申请增加二甲醚储存、销售的经营许可。
五、二甲醚储存、销售场所应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）的规定。
二○○九年七月二十七日。
二甲醚作为民用燃料的实用方案介绍
二甲醚纯烧代替民用燃料《石油液化气、天然气》可行方案报告能源、环境和人口是当今全球发展战略的三大问题，能源是国民经济发展的基础资源和重要战略物质，石油产品是国民经济的“血液”。
根据已探明的能源储量预测：全球石油可再维持30-50年，面对石油的短缺，能源的不可再生性，我国石油对外依存度日益过高。
因此，发展替代产品有利于缓解我国石油供需矛盾，降低石油对外依存度。
国家将资源优势和技术优势结合，大力发展我国碳一化学、二甲醚将为清洁燃料系列产品，作为能源的替代品，具有非常广阔的前景，对开辟节能新领域，具有十分现实和深远意义。
2010年底，我国共有二甲醚生产企业约60家，产能合计达1484万吨，我国已经成为全球最大的二甲醚生产国。
目前我国对二甲醚的开发利用非常重视，对替代能源，尤其是煤基替代能源非常重视。
二甲醚是国家推广的新型燃料，2007年8月建设部颁布了《城镇燃气用二甲醚》行业标准，财政部和国家税务总局在2008年6月发布的《关于二甲醚增值税适用税率问题的通知》宣布，自2008年7月1日起，我国将二甲醚增值税税率由17%下调为13%，从国家替化能源的战略高度来看，《城镇燃气用二甲醚》行业标准的实施有助于二甲醚作为民用燃料的推广，可缓解目前我国液化石油气供应的巨大压力。
据统计，我国每年进口液化气约2000万吨，如果能替代其中的10%，就将有200万吨二甲醚的市场需求量，由于油价高涨，液化石油气价格已超过5000元/吨，最高达7000元/吨。
以当前液化石油气与二甲醚的市场比价计算，二甲醚是一种经济实惠的液化石油气替代燃料。
国家发改委与住建部都曾批文表示二甲醚“能用”，但“如何用”的问题却一直没有解决。
虽然国家出台相关优惠政策，但是推广应用中，二甲醚作为民用燃料的技术指标和配套设施的不完善，导致二甲醚不能真正走向市场，企业的开工率逐减，全国的生产量只占20%-30%左右，以至90%以上二甲醚只能主靠混掺液化石油气（LPG）来生存，如果仅靠20%的比例掺混来寻找二甲醚产业的出路，对于年产近1484万吨的二甲醚产业来说，如同杯水车薪，如此小的掺混量怎能消化得了如此大的产能，实质上混掺二甲醚是国家明文禁止的属违法行为。
二甲醚的生产(论文)
二甲醚的生产摘要：二甲醚是一种性能好、有发展前途的新燃料，分析了二甲醚的性能，国内外目前二甲醚的生产情况，制备二甲醚的两种方法及制备技术的进展。
介绍了二甲醚的甲醇气相脱水生产和合成气一步法，二甲醚用处广泛可作为氟氯烃的替代品，民用燃料和车用燃料的替代品，预示了二甲醚将成为21世纪新燃料。
关键词：二甲醚；制备；燃料二甲醚又称甲醚，简称DME，常温下为无色气体或压缩液体。
结构式为CH30CH3，二甲醚溶于水、四氯化碳、丙酮、氯仿、乙酸甲酯等；易燃，在燃烧时火焰略带光亮[1]；常温下有惰性，毒性低，蒸汽有刺激和麻醉作用。
二甲醚对金属无腐蚀性，在温度和湿度高场所具有较好的稳定性，且不合氯氟烃，是氟里昂的理想替代品，对保护大气臭氧层有着积极的意义，是理想环保产品[2]。
二甲醚的物理性质[3]:分子式：CH3OCH3蒸汽压：0.53MPa（20℃）摩尔质量：46.07 燃烧热（气态）：1455kJ/mol沸点：-24.9℃蒸发热：476.4kJ/kg(-24.8℃)熔点：-141.5℃自然温度：350℃闪点：-41℃爆炸极限（空气中）：3.45～26.7vol%1．二甲醚的生产情况据报道，国外已有建设大型工业化二甲醚装置的计划，并正在实施。
投资商主要以日本公司居多.目前我国两步法工艺已经具备建设百万吨级装置的能力。
我国将在宁夏、上海、四川、新疆、陕西等地建设一批规模不等的二甲醚生产装置。
新奥集团蚌埠二甲醚生产基地扩能改造工程于2007年3月初投产成功，产品纯度高达99.7%，标志这新奥第一个具有自主知识产权的二甲醚生产核心技术，经过实验证了应用价值。
改技术是新能源科技有限公司自主开发的软件包，由新奥能源研究院石家庄设计分院负责工程设计，中国第三化工建筑设计公司负责建设施工。
改扩能工程通过更换核心催化剂、反应工艺创新，以及分离装置的改造，使装置年产能有1万t提高到2万t[4]2.二甲醚的制备2.1甲醇气相脱水生产甲醇气象法是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂床层，发生非均相反应脱水生成二甲醚。
二甲醚（DME）的主要用途和生产方法
二甲醚（DME）的主要用途和生产方法二甲醚（DME）的主要用途1.1.1替代氯氟烃作气雾剂随着世界各国的环保意识日益增强，以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。
1.1.2.用作制冷剂和发泡剂由于DME的沸点较低, 汽化热大，汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃，因此DME 作制冷剂非常有前途。
国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用，以替代氟里昂。
DME作为作发泡剂，国外已相继开发出利用DME 作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。
发泡后的产品，孔的大小均匀，柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。
1.1.3.DME用作燃料由于DME具有液化石油气相似的蒸气压，在低压下DME 变为液体，在常温、常压下为气态，易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55) 高，作为液化石油气和柴油在汽车燃料方面的代用品，条件已经成熟。
由于它是一种优良的清洁能源，已日益受到国内外的广泛重视。
在未来十年里，DME 作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场，其应用前景十分乐观。
可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。
1.1.4.DME用作化工原料DME 作为一种重要的化工原料, 可合成多种化学品及参与多种化学反应：与SO3 反应可制得硫酸二甲酯；与HCl 反应可合成烷基卤化物；与苯胺反应可合成N , N - 二甲基苯胺；与CO 反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐，水解后生成乙酸；与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯；与H2S 反应制备二甲基硫醚。
此外，利用DME 还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。
目前合成DME有以下几种方法：（1）液相甲醇脱水法（2）气相甲醇脱水法（3）合成气一步法（4）CO2 加氢直接合成。
（5）催化蒸馏法。
其中前二种方法比较成熟，后三种方法正处于研究和工业放大阶段。
本设计采用气相甲醇脱水法。
下面对这几种方法作以介绍。
DME合成主要方法1)液相甲醇脱水法制DME甲醇脱水制DME 最早采用硫酸作催化剂, 反应在液相中进行, 因此叫做液相甲醇脱水法, 也称硫酸法工艺。
几种二甲醚生产工艺及产品应用
几种二甲醚生产工艺及产品应用摘要：综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。
关键词：二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气相法一、产品说明1、二甲醚的基本概况二甲醚别名：甲醚英文名称：methylether；dimethylether；DMECAS编号：115-10-6分子式：C2H6O结构式：CH3—O—CH3二甲醚又称甲醚，简称DME。
二甲醚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/m ol。
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。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
2生产原理2.1生产方法简介目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。
甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。
合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是:①现有的技术未经装置检验;②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法2.2反应方程式合成气一步法以合成气(CO+H2)为原料,合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成,同时伴随CO的变换反应。
其反应式如下。
2CO+4H2=2CH3OHCO+H2O=CO2+H22CH3OH=CH3OCH3+H2O总反应: 3CO+3H2=H3COCH3+CO2甲醇液相法：甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130～130℃下进行。
其化学反应式如下:2CH3OH=H3COCH3+H2O甲醇气相法：催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。
二甲醚 文献综述
【前言】二甲醚（DME）是一种新型的煤基清洁能源，具有替代石油和天然气产品的潜力。
其特性与液化石油气十分相似，十六烷值高达55以上，燃烧时无黑烟，释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少，在室温下是无色气体，在0.6MPa下为液体，无腐蚀性和致癌性，符合绿色能源的要求。
国际上称之为“21世纪洁净燃料”。
【主题】1二甲醚工艺简介与选择1.1国内外二甲醚工艺合成气制二甲醚（DME）均经历“合成气制甲醇”与“甲醇脱水”两个反应。
人们把两个反应在同一反应器中进行的过程称为“直接法（一步法）”，而将先合成甲醇然后经甲醇脱水生产二甲醚的工艺过程称为“间接法（两步法）”。
“直接法”20世纪80年代初，国外对二甲醚作柴油的洁净替代燃料进行研究开发，价格很贵的“气雾剂级与化工级二甲醚”不宜用作燃料，要求有价格低的“燃料级二甲醚”大型化生产。
90年代初，在中国用DME替代液化石油气（LPG）作洁净民用燃料取得成功，加快了DME洁净燃料的市场化过程。
“一步法”大型化二甲醚生产开始受到重视。
“直接法（一步法）”在同一反应器中，在“甲醇合成”与“甲醇脱水”两种催化剂存在下，进行以下反应：甲醇合成反应CO＋2H2＝CH3OH水煤气变换反应CO＋H2O＝CO2＋H2甲醇脱水反应2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O由于两种催化剂间的协同作用，可打破反应的化学平衡，提高合成气的单程转化率，并有利于二甲醚的生成，在化学反应上具有很大的优势。
丹麦Haldor Topsoe开发从天然气大规模合成二甲醚技术，1995年50kg/d中试，催化剂连续操作12000小时。
美国APCI作为美国能源部洁净煤和替代燃料项目，开发了LPMEOH（液相甲醇法），并进一步用于合成气一步合成二甲醚的LPDME（液相二甲醚法），进行50kg/d模试与2000t/a 中试。
日本的JFE（以前的NKK公司）也相继开发液相二甲醚法，在Kushiro(1999-2002)进行5t/d的中试。
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CH4 :O2 :CO2 = 2 :1 :11255 部分氧化反应器 241132bar , 1316 ℃ X CH4 = 98105 % H2 :CO = 1108 :1 反应条件 :250 ℃,50bar X CO = 78 % ; SCO = 67 %
2 工艺技术经济对比
本文假设 DM E 的工厂生产能力为 90 % ,因此 模拟 的 工 艺 规 模 为 年 耗 天 然 气 原 料 1516 万 t 。 D ICP 的两种工艺年产 DM E 15175 万 t ;AP 工艺则 年产 DM E 2017 万 t 。考虑到联产电力对整体工艺 的影响 ,文中采用“单位折合天然气耗量”、“单位折 合 CO2 排放量”、“热效率”及“折合能耗”对三种工 艺进行评价 。它们均把工艺发电或耗电量按一定的
2 8
开发应用
天然气化工
2004 年第 29 卷
几种天然气制二甲醚方案用于解决国内天然气应用的探讨
张昊志 ,倪维斗 ,江华
(清华大学热能工程系 ,北京 100084)
摘要 :在国内 ,天然气储量较高 ,但地域分布极不均衡 ,多分布在西部等偏远地区 。同时对天然气开发不足 、对其利用的 解决方案有限 。将天然气转化为清洁能源二甲醚 (DM E) ,替代现有的化工原料或燃料 ,可以有效的解决国内天然气的利用 。 本文通过对中国科学院大连化物所的新型二甲醚工艺 、概念性纯氧工艺以及美国空气产品公司的 DM E 工艺进行模拟和技术 经济性分析对比 ,并对关键参数如当地参考发电效率 、规模 、天然气价格和电价等进行灵敏度分析 ,说明大连化物所的新型二 甲醚生产方案更适合在国内偏远地区进行大规模 DM E 生产 。
单位 :Nm3/ t DM E DICP 空气
DICP 纯氧 Air Products
TCNG , [ kg/ kg ] 1227[ 0183 ] 1239[ 0184 ] 1217[ 0183 ]
TNG , [ kg/ kg ] 1329[ 01903 ] 1301[ 01895 ] 1372[ 0193 ]
0110 25 0190 0104
CRF 3 汇率 (US ＄: RMB) 天然气价格/ 元/ Nm3
电价/ 元/ kWh
0111 1 :8128 0166
0125
3 1 年投资系数 ,将总投资折合为每年的费用 :
CR F = 1-
IR
1 1 + IR - t
第6期
张昊志等 :几种天然气制二甲醚方案用于解决国内天然气应用的探讨
参考发电效率折合到原料消耗或能耗中 。它们的定
义如下 。
折合天然气原料耗量 :
T CN G =
FeedN G
-
ηelec
Eelec ×H HV
CH4
(1)
总天然气消耗量 :
TNG =
FeedNG +
FuelN G
-
ηelec
Eelec ×HHV
CH4
(2)
折合 CO2 排放量 :
T CCO2 = Ex tCO2 - Eelec ×Ex t′CO2
折合 CO2 排放量 , [ kg/ kg ]
164167[ 0131 ]
176109[ 0133 ] 180161[ 0134 ]
热效率
0165
0166
0164
其中 TCN G 为折合天然气原料消耗 , TN G 为总折合天然气消耗 (包 括天然气燃料)
表 2 是假设参考发电效率为 50 %时得到的比 较结果 ,可以看到折合天然气原料消耗 3 种工艺类 似 ,AP 工艺最低 ;总天然气耗量 D ICP 的两种工艺 明显低于 AP 工艺 。而折合 CO2 排放量 D ICP 两种 工艺低于 AP 工艺 。热效率 D ICP 两种工艺较高 。 因此在当地参考发电效率为 50 %时 ,D ICP 的两种 工艺相对 AP 工艺较好 。
为补充天然气燃料量 ; Eelec为电力消耗或产出 , 消耗 取负 ,产出取正 ;ηelec为发电效率 ; H HV CH4为天然气
的高热值 ( H HV ) ; Ex t′CO2为单位发电量 CO2 排放 。
表 2 工艺分析结果对比 Table 2 Comparison of process analytical results
美国空气产品公司发展了液相甲醇 (L PM EO2 HTM) 和液相 DM E 工艺 (L PDM ETM) (图 2) 。该公
பைடு நூலகம்
司的液相法 DM E 工艺 ,采用液相淤浆床反应器 ,并 相继完成了 10t/ a DM E 的中试装置及在美国的德 克萨斯州的 Laporte 放大试验 (10t/ d) 。
地的经济发展 ;再者 ,清洁的 DM E 产品可以改善我 国液体燃料短缺及环境污染问题 ;最后 ,以天然气制 燃料 ,可以解决因石油资源依赖进口带来的能源 、经 济和国防安全问题 。目前国际上美国空气产品公 司 、丹麦的托普索公司 、日本 N KK 公司等都在致力 于开发 DM E 的一步法生产工艺 。国内如中国科学 院大连化学物理研究所 、华东理工大学 、太原理工大 学煤化所 、清华大学 、山西煤化所和兰州化物所等也 都在 DM E 生产工艺开发上有很大进展 。本文目的 是通过探讨不同的以天然气制 DM E 工艺 ,为国内 天然气利用提供一种有效的解决方案 。
以天然气制 DM E ,将难液化 、难车载的气体资 源转化为液体燃料 ,可以解决国内天然气的利用 ,尤 其是分散天然气资源的利用问题 ;其次 ,可以带动当
收稿日期 :2004 - 07 - 12 ;作者简介 :张昊志 (1977 - ) ,硕士 , 电话 013810028602 ,zhz00 @mails. tsinghua. edu. cn。
CH4 :O2 : H2O :CO2 = 1 :01504 :018 :014 催化部分氧化反应器 51486bar , 850 ℃
X CH4 = 97134 % H2 :CO = 1195 :1 反应条件 :240 ℃,52bar X CO = 90 % ; SCO = 78 %
Air Products
图 2 Air Products 工艺流程 Fig. 2 DME process of Air Products
态床反应器最主要的优点是能够很好的控制催 化反应的温度 。重油介质的热容大 ,使得合成气和 催化剂在进行强烈反应时 ,催化剂不会局部过热 。 浆态床反应器的另一个优点是可以在线添加和去除 催化剂 ,这样就减少了维护成本 。另外 ,浆态床适合 CO 含量高的煤基合成气 。为了防止惰性气体在循 环工艺中的累积 ,该工艺中的反应循环气体以 1∶4 的比例对外弛放气体 。 114 工艺反应条件对比
D ICP 的空 气 工 艺 虽 然 去 掉 了 昂 贵 的 空 分 系 统 ,但却由于引入大量 N2 导致流程中设备庞大 ,同 时也造成压缩机功耗和投资的增加 。本文中引入了 传统的纯氧单程一次通过尾气联产发电流程 :在原 有的空气流程中 ,增加了空分设备 ,并将原料空气改 为纯氧 ,其它流程配置与空气方案相同 (如 CO 的转 化率仍取为 90 %) 。此种方式提供了一个相似比较 基准下的纯氧流程与空气法流程 ,从而更合理的对 比两种工艺的优劣 。空气法中由于 N2 存在 ,反应 气体分压降低 ,因此纯氧工艺中降低了合成气反应 器和 DM E 反应器的反应压力 。 113 空气产品公司的纯氧循环反应 DM E 生产工 艺
CH4 :Air : H2O :CO2 = 1 :214 :018 :014 催化部分氧化反应器 反应条件 :8bar ,850 ℃ X CH4 = 97134 % H2 :CO = 1195 :1 反应条件 :240 ℃,52bar X CO = 90 % ; SCO = 78 %
DICP Oxygen
关键词 :二甲醚 ;天然气 ;发电效率 ;一步法 ;经济性 中图分类号 : TQ 21 文献标识码 :B 文章编号 :100129219 (2004) 06228206
0 前言
二甲醚 (DM E) 的性质与液化石油气 (L P G) 相 似 ,却比 L P G 更安全 ,燃烧效率更高 ,用于替代柴油 也具有很大优势 ,是一种清洁高效的新型燃料 。制 备 DM E 采用新型的一步法方案更能减少能耗 ,降 低投资和成本 ,但目前世界上 DM E 的产量不大 ,一 步法方案还只停留在研究和中小型示范阶段 。因此 研究推广大规模的 DM E 生产方案成为亟待解决的 问题 。
几种工艺的反应条件对比见表 1 。
3 0
反应原料
合成气 反应器
合成气 DM E 反应器
天然气化工
2004 年第 29 卷
表 1 工艺反应条件对比 Table 1 Reaction condition comparison of several DME processesW
DICP Air
3 1
表 4 几种 DM E 生产工艺得到的 DM E 成本 Table 4 DME production costs of several processes
(3)
热效率 :
ηth (
%)
=
Ef uel
Ef eed
-
Eelec ηelec
×100
(4)