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燃料用二甲醚产业化工程技术开发

二甲醚

完成单位:重庆化工研究院

唐春

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成果详情

    技术投资分析: 以煤和天然气为原料,开发二甲醚等清洁燃料的生产技术,是目前人们热切关注的一种非石油资源路线。二甲醚(DME)是一种重要的环境友好产品,和超清洁燃料,可作为柴油的理想替代品以及潜在的发电和民用燃料,具有广泛的应用前景。一步法合成二甲醚工艺是以合成气为原料,在甲醇合成和甲醇脱水的复合催化剂上进行合成。与传统的两步法二甲醚合成相比,一步法二甲醚合成工艺经济上更加合理,市场上更具竞争力,正在走向工业化。 前期,清华大学经过多年深入研究,开发了采用循环浆态床反应器一步法合成二甲醚技术。此项成果已通过国家教育部鉴定,达到了国际先进水平。近年来,清华大学与重庆英力燃化有限公司合作开发3000吨/年燃料用二甲醚工业示范技术,采用浆态床一步法二甲醚合成技术,以天然气、CO2和水蒸汽重整所制得的合成气为原料气生产燃料用二甲醚,于2004年3月首次浆态床二甲醚合成过程一次试车成功,于2004年9月再次试车整流程打通成功,成为了我国首家实现浆态床一步法燃料二甲醚的大规模生产的产业化技术。 目前,北京理工大学化工与环境学院正与清华大学合作进行燃料用二甲醚产业化技术开发。 (1)此项成果已通过国家教育部鉴定,达到了国际先进水平;拥有自主知识产权的催化剂制备技术以及浆态床反应器制备技术。 (2)在中试过程中,合成反应工艺条件为反应温度255℃,压力4.5MPa,氢碳比(H2/CO)约1 : 1,合成反应结果CO的单程转化率超过60%,有机产物主要为二甲醚和甲醇,二甲醚选择性达95%以上,产品中二甲醚含量达93%以上,达到了燃料级要求;在试车过程中催化剂未发现明显失活现象。 技术的应用领域前景分析: 二甲醚作为一种重要的清洁能源和环保产品,具有高于普通柴油的十六烷值(约为55),可直接压燃,并且燃烧过程可实现低NOx、无硫和无烟排放,是柴油的理想替代燃料;二甲醚的物性与石油液化气相近,可以代替煤气和液化石油气用作民用燃料;二甲醚燃烧性能好,热效率高,燃烧过程中无残液,无黑烟,是一种优质、清洁的汽车燃料;还能用作燃料电池、火力发电厂等的燃料。据预测,将来仅亚洲地区每年二甲醚的需求量就达3000万吨。开发二甲醚清洁燃料的生产技术,已成为当前全世界能源、环境和化工领域的研究热点,具有良好的市场前景。 二甲醚生产用原料来源广泛,既可以煤作原料,也可以天然气、生物质能、石油等资源作原料。我国的煤炭资源丰富,而石油资源相对贫乏。因此,研究开发二甲醚清洁燃料非常适合我国的能源结构,也是我国能源的优化利用和能源及环境技术发展的大方向。利用丰富的煤炭资源生产汽车清洁代用燃料,而将节省下来的宝贵的石油资源用于生产石化产品,对保证我国经济的高速发展和实现长期可持续发展战略均具有重要意义。 效益分析: 新开发的浆态床一步法二甲醚合成技术不仅可用于天然气基合成气,而且适合于煤基合成气。该中试装置规模较大,可以连续长期生产并能获得一定经济效益。在现有3000吨/年燃料二甲醚工业示范技术开发的基础上,可建立单台5~30万吨/年燃料二甲醚工业生产装置,建设百万吨级燃料二甲醚生产厂。 厂房条件建议: 无 备注: 通过国家教育部鉴定,达到了国际先进水平。已完成3000吨/年燃料用二甲醚工业示范技术开发。