三相浆态床中合成甲醇与二甲醚.ppt

三、气液固三相浆态床中二甲醚合成 项目的背景与意义 1.1 项目的意义 (1) 我国能源安全与能源多元化需要寻求新的车用替代燃料 我国原油与成品油进口量逐年增加，近年已近亿吨，需外汇超过250亿美元。 车用燃料的多样化与清洁化需要寻求新的替代燃料。 (2)含氧燃料能有效利用煤和天然气转化过程中的碳、氢、氧 含氧燃料指用煤与天然气制得合成气(CO＋H2)，再以合成气为原料，在较低温度压力下，催化合成烃类燃料油、甲醇、二甲醚和其他含氧化合物的过程，整个过程中从外界引入了氧。 由合成气合成烃类燃料油，只是部分的利用了煤中的C和H，另一部分C和H被氧转化成了CO2和H2O；而合成含氧燃料，充分利用了合成气中的氧，为原子经济型反应。 (3) 含氧燃料二甲醚作为车用燃料的优越性能 各种车用燃料常规排放物比较(相对量) 甲醇 二甲醚 氢气 石油气 天然气 汽油 柴油 总排放量 很少 更少 最少 多 少 最多 中 Nox 很少 微 微 少 少 中 多 HC 很少 更少 无 少 中 中 多 CO 中 中 无 中 少 多 少 各种车用燃料致癌排放物比较(相对量) 甲醇 二甲醚 氢气 石油气 天然气 汽油 柴油 苯 无 无 无 少 少 多 中 丁二烯 少 少 无 少 少 多 多 甲醛 多 中 无 中 中 多 多 (4) 含氧燃料二甲醚经济性合理 成本具有竞争力：合成气一步法制二甲醚装置大型化后成本可低于1500～1600元/吨，具有与石油燃料的竞争力。 投资抗风险能力强：合成气一步法制二甲醚项目总投资、投资回收期和全部投资收益率与煤加氢直接液化或煤间接液化制烃类燃料相比，具有很强的竞争力。 市场调节能力强：二甲醚具有高的辛烷值和十六烷值，无硫、无氮、无芳烃是很好的柴油替代品，有助于消除油品市场的汽柴油矛盾。 (5) 探索二甲醚生产的新工艺 传统的二甲醚生产工艺为二步法。 合成气一步法制二甲醚的固定床工艺正在研究开发中，国内外已有工业试验装置。 合成气一步法制二甲醚的浆态床工艺具有一系列优越性(见后)，国内处于实验室研究阶段，国外在前两年建设了中试装置。 本项目拟进行合成气一步法制二甲醚浆态床新工艺的系统研究与开发。 1.2 二甲醚的主要用途 (1) 发动机燃料 二甲醚是一种潜在的汽车发动机燃料，其十六烷值达55~66，高于柴油44~55的水平，自燃温度低，自身含氧，燃烧后生成黑烟很少，对金属无腐蚀性，对燃油系统材质也无特殊要求。二甲醚发动机的功率比柴油发动机高10%~15%，噪音可降低10~15dB，排放尾气中NOX、CO和HC分别为柴油机的30%、40%和50%，符合欧洲Ⅲ和美国加州超低排放ULEV标准，是一种理想和洁净的柴油替代品。 (2) 民用燃料 二甲醚(DME)热值为64686kJ/m3，在压力下为液体，其性质类似液化石油气(LPG)。它自身含氧，能充分燃烧，不析碳，无残液，是一种洁净民用燃料，可从煤来制取，能替代城市燃气，从而改变因燃气需求量不断增加而造成的大量进口LPG局面。在38.7℃时DME蒸气压1380Kpa，符合国家标准GB11174-89对液化石油气的要求。 在相同温度下，DME饱和蒸气压低于LPG，故贮存与运输比LPG更安全，在空气中爆炸下限比LPG高一倍，使用时也比LPG安全，虽然DME热值比LPG低，但DME自身含氧，燃烧所需空气量远低于LPG，故其预混气热值及理论燃烧温度均比LPG高。 单用DME时因其自身含氧且碳链短，燃烧时不会产生黑烟，其在60℃下蒸汽压为1.35MPa，