【正文】 已 于 2020 年建成。該裝置將采用 JEE 工藝從合成 氣 間 接生產(chǎn) DME。去年印度石油公司、煤氣權(quán)力公司和石油研究院已經(jīng)與阿莫科印度開發(fā)公司簽署了開發(fā)和銷售二甲醚作為多用途燃料的協(xié)議，使二甲醚商業(yè)化并提供技術(shù)，目前正著手可行性研究。目前日本和印度都研究在中東建設(shè)大型二甲醚裝置，將二 甲醚 運回國內(nèi)作發(fā)電燃料的可行性，其它許多發(fā)達國家都在進行二 甲醚作為替 代 燃料的研究，解決全球能源緊張的局面。二甲醚與一氧化碳反應(yīng)可生成乙酸或乙酸甲脂；與二氧化碳反應(yīng)則生成甲氧基乙酸。 小鼠吸入 貓 吸入 人 吸入 30min 輕度麻醉 人 吸入 、有窒息感 二甲醚的主要技術(shù)指標 技術(shù)要求 高純度二甲醚的生產(chǎn)以甲醇為主要原材料，經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化制成燃料級二甲醚，再經(jīng)精餾分離后制得高純度二甲醚氣體產(chǎn)品。 裝置 ： 氣相色譜儀（帶熱導(dǎo)池檢測器，氣體進樣器及色譜數(shù)據(jù)處理機） 微量注射器： 5ml 鋼瓶取樣器：可用 25mm 內(nèi)徑的不銹鋼管與截止閥，球閥焊制而成 色譜柱 項目 指 標 A 級 B1 級 B2 級 感觀 二甲醚含量 m/m %≥ 水份 m/m 106 ≤ 甲醇 m/m 106 ≤ 其它雜質(zhì) m/m ％≤ 無色、無異味，常溫下為壓縮液體，略呈醇香 95 2020000 2020000 200 100 100 50 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 10 用 25%PEG1500 涂于 Porapak Q+GDX502=1+1 裝填在Ф 3mm，長 4m 的不銹鋼鋼柱中，要求緊密均勻。 C、二甲醚含量的測定 ①、在 a 條相同條件下，以絕對標準曲線法使用色譜數(shù)據(jù) Q/OCLX0022020 處理機得到 N CH CO C2H C2H C3H6組份的體積百 分含量（ %） ②、在 b 條相同條件下，以絕對標準曲線法使用色譜數(shù)據(jù)處理機得到 H2O、 CH3OH 組份的體積極百分含量（ %） ③、二甲醚體積百分（ VDME）含量按下式計算： VDME(%)=100％ (N2%+CH4%+CO2%+C2H4%+C2H6%+C3H6%+H2O%+CH3OH%) ④、把體積百分含量換算成質(zhì)量百分含量 X(%)=N2% 28+ CH4% 16+ CO2% 44+ C2H4% 28+ C2H6% 30+ C3H6% 42+ H2O %18+ CH3OH % 32+DME% 46 ⑤ 、 二甲醚（ WDME）質(zhì)量百分含量按下式計算： WDME（ %） =(VDME% 46)/X% 水（ W H2O）質(zhì)量百分含量按下式計算： M H2O（ %） =（ V H2O % 18） /X% 甲醇（ W CH3OH）質(zhì)量百分含量按下式計算： M CH3OH（ %） =（ V CH3OH % 32） /X% 2 DME 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品品種、規(guī)格、質(zhì)量指標及擬建規(guī)模 產(chǎn)品品種 ： 二甲醚 擬建規(guī)模 ： 10 萬噸 /年 年操作日 ： 300 天 產(chǎn) 品規(guī)格、質(zhì)量指標 氣霧級 (工業(yè)級 )二甲醚、燃料級二甲醚 (1)氣霧級二甲醚質(zhì)量標準 (企業(yè)標準 ) 由于目前國內(nèi)尚無氣霧級二甲醚產(chǎn)品的國標，參照國內(nèi)行業(yè)的技術(shù)標準，氣霧級二甲醚產(chǎn)品應(yīng)符合下述質(zhì)量標準 (企業(yè)標準 ) %100))/(( ( % )201 ???? 甲醇甲醇 甲醇 AVVVf石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 12 項目 期望值 二甲醚 wt%≥ 甲醇 wt% ≤ 水份 wt%≤ (2)燃料級二甲醚質(zhì)量標準 (企業(yè)標準 ) 對燃料級二甲醚產(chǎn)品，目前也沒有相應(yīng)的國標，參照國內(nèi)行業(yè)的技術(shù)標準，燃料級二甲醚產(chǎn)品應(yīng)符合下述質(zhì)量標準 (企業(yè)標準 ) 項目 期望值 二甲醚 wt%≥ 93 甲醇 Wt% ≤ 3 水份 wt%≤ 1 產(chǎn)品方案分析及生產(chǎn)規(guī)模分析 二甲醚是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，主要用作冷凍劑、溶劑、萃取劑、氣霧劑和燃料等。 根據(jù) 湖南、湖北、江西、廣東等 地區(qū)的消費情況，以及二甲醚技術(shù)的研 發(fā)情況，當前二甲醚作為資源尚處于推廣應(yīng)用階段， 設(shè)計定為 10 萬噸 /年，隨著市場的進一步培育和開拓，屆時 可 再建更大規(guī)模的二甲醚裝置。 1965 年， 美國 Mobil 公司與意大 利 ESSO 公司都曾利用結(jié)晶硅酸鹽催化劑進行氣相脫水制備DME，其中 Mobil公司使用了硅酸鋁比較高的 ZSM一 5 型分子篩，而 ESSO公司則使用了 的含金屬的硅酸鋁催化劑，其甲醇轉(zhuǎn)化率為 70%， DME 選擇性 90%。甲醇單程轉(zhuǎn)化率可達 85%，選擇性幾乎 100%，使用周 期大于 1000h。國外自 80 年代后對此研究較多，較為典型的是丹麥托普索公司 TIGAS 工藝、日本三菱重工和 COSMO石油公司聯(lián)合開發(fā)的 AMSTG 工藝 。清華大學(xué)進行的是三相淤漿床一步法合成反應(yīng)器的研究，己完成小試，正籌備中試。中國科學(xué)院大連化物所、清華大學(xué)等對此也進行了一定的研究，前者制備了 CO 轉(zhuǎn)化率達到 90%， DME在有機產(chǎn)物中選擇性大于 90%催化劑，后者就制備方法及反應(yīng)條件進行了研究。 h)、 H2/CO= CO2=l%一 2%的條件下，合成氣中 CO轉(zhuǎn)化率可達 75%， DME選擇性 84%。日本 NKK 公司的淤漿床反應(yīng)器方法，于 1999 年建成一套 5 噸 /天的中試裝置。即甲醇的合成與甲醇脫水。我國化工部西南化工研究院也曾進行過甲醇脫水制二甲醚的研究，考察了 13x分子篩、氧化鋁及 ZSM 一 5 催化劑的性能，當采用 ZSM一 5 在 200℃時，甲醇的轉(zhuǎn)化率可達 75%一 85%，選擇性大于 98%。 （一） 甲醇脫水制二甲醚 二甲醚可由甲醇脫水制得。如果以二甲醚的熱值和目前廣泛使用的液化 石油氣相比較，二甲醚的成本不能超過 3000 元。 m2 H2O、 CH3OH 標準樣中蒸餾水的質(zhì)量 ， g； m3H2O、 CH3OH 標準樣中無水甲醇的質(zhì)量 ， g； 46— 乙醇的分子量； 18— 水的分子量； 32— 甲醇的分子量。 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 9 表 6 A級、 B1級、 B2級二甲醚氣體產(chǎn)品符合下表規(guī)定的技術(shù)要求 試驗方法 （ 1） 抽樣 ： Q/OCLX0022020， 抽樣以一罐裝容器為一批（或以一中間計量貯藏罐為一批） 抽樣方法 將鋼瓶取樣器稱重，打開采樣閥門，沖洗管線及接頭，立即將取樣器的截止閥與采樣點緊密連接，依次打開采樣點的閥門，取樣器截止閥和球閥，讓試樣沖洗取樣器， 30 秒后依次關(guān)閉取樣球閥，截止閥和采樣點閥門，從連接管線上取下鋼瓶，采樣工作結(jié)束。無致癌性、腐蝕性甚微。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等許多有機液體無限互容，但不能與脂肪烴類化合物相互溶，甲醇蒸汽和空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為 %%（體積）。 從二甲醚及柴油的消耗結(jié)果表明，按能耗計，低功率下，二甲醚消耗高 于 柴油，但在較高功率時，石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 7 二者是相近的。隨著人們環(huán)保意識的增強，二甲醚在氣溶膠推進劑方面的用量逐年增加， 1990 年歐洲生產(chǎn)的 噸二甲醚，其中約有 ，其它用作中間體。 日本財團（三菱瓦斯化學(xué)公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事各持股 25%）成立的合資公司將在澳大利亞建設(shè)大規(guī)模 DME 裝置。意味著 DME 作為清潔燃料可與 LPG相競爭， DME與 LPG 相 似，易于貯存在現(xiàn)有的 LPG 終端和用船舶運輸。以美國為例， 2020 年美國使用替代燃料（ LPG 和 CNG）的汽車為 42 萬輛，預(yù)計 2020 年為 330 萬輛。我國石油液化氣進口量近年迅速增加， 19%年進口量為 萬噸， 1998 年達 477 萬 噸，預(yù)計到 2020 年進口量達 929 萬噸， 2020 年將達 1460 萬噸。上海石油化工研究院開發(fā)成功的二甲醚反應(yīng)蒸餾新技術(shù)，具有過程簡單、投資省、消耗低、操作控制容易，不產(chǎn)生廢酸、廢渣和含酸廢水等優(yōu)點，甲醇單程轉(zhuǎn)化率達 80%85%，選擇性大于 %。 DME 作為超潔凈能源，與液化氣相比在性能上具有顯著的優(yōu)勢。國內(nèi)上述大部分企業(yè)生產(chǎn)的 DME 產(chǎn)品主要面向氣霧劑市場，到2020 年底為止，我國 DME 的 正常生產(chǎn)能力為 1520 萬噸 /年。寧夏石化集團公司、中煤四達礦業(yè)公司、西安交通大學(xué)、原化工部第二設(shè)計院、中國成達化學(xué)工程公司等參與合作。此前，只有江蘇昆山化工廠有少量生產(chǎn)。 DME 同發(fā)煙硫酸反應(yīng)可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應(yīng)生成高純 N， N二甲基苯胺，脫水成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；與硫化氫反應(yīng)生成二甲基硫醚，進而可生成二甲基亞砜。 目前，二甲醚發(fā)展的關(guān)鍵問題在于配套措施不完善 、 市場發(fā)展不成熟 、 二甲醚使用觀念有待更新。說明書主要包括工藝流程的確定，物料衡算，熱量衡算，工藝設(shè)備的設(shè)計及選型，廠房平面布置 ， 還有進行 初步的 經(jīng)濟分析等 。 二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：（ 1）資源量豐富，來源廣；（ 2）環(huán)境友好，其排放物對環(huán)境的影響很小；（ 3）技術(shù)可行、成熟，可在大范圍內(nèi)使用；（ 4）經(jīng)濟可行，其成本有競爭力； （ 5）易于實現(xiàn)，其運行所需要的基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施基本相容，不需要另裝一套裝置。在設(shè)計過程中，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求 ，通過物料衡算和熱量衡算，以確定設(shè)備工藝參數(shù)和消耗工藝指標， 同時對二甲醚生產(chǎn)過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關(guān)說明，對整 個裝置進行了簡單的 初步 技術(shù)經(jīng)濟評價。二甲醚的理化性質(zhì)比較獨特，熱植高， 無毒、 無害，具有潛在的廣泛用途， 除 作為有機化工原料 廣泛用于制藥、染料、農(nóng) 藥等 ，還用于 替代氟里昂用作汽溶膠噴射劑和制冷劑， 由于其良好的燃料性能，具有實用、通用、環(huán)保、安全、質(zhì)優(yōu)價廉 的優(yōu)點， 最近作為民用代用燃料和柴油代用燃料，二甲醚受到人民的日益重視。其它各項效益指標及盈虧平衡分析結(jié)果均表明本項目具有很強的抗風(fēng)險能力。 DME 還是一種新型的 、 理想的 、 可替代車用燃料的“ 21 世紀的綠色燃料”。 Bohnenn 報道了用 DME 與氟里昂混合制成特種制冷劑，通過大量實驗后，認為隨著 DME含量的增加，制冷能力增加，能耗降低 并且在冷凍食品時可免除異味和臭味 。當溫度在 37． 8℃時，二甲醚的蒸汽壓低于 1378kPa，符合液化石油氣的要求（如表 11）所示。 4 年間能力和產(chǎn)量迅速增長，起年均增長率分別為 79%和 96%。寧夏決定大力發(fā)展電力和煤化工等產(chǎn)業(yè)，建設(shè)大型DME 廠是其中一項。 DME 作為柴油替代能源在性能上具有明顯的優(yōu)勢，而作為汽油添加劑進行摻燒在理論上證明可以提升汽油的品質(zhì)，且技術(shù)方面不存在難以克服的 問題，因此這是一個普遍看好的市場。 我國早期二甲醚的生產(chǎn)能力很低，只有江蘇吳縣合成化上廠、武漢硫酸廠等少數(shù)幾個廠家生產(chǎn)，總 產(chǎn)量約為 3000 噸 /年，遠遠不能滿足國內(nèi)市場的需求，高純度二甲醚 (%)全部依賴進口。山東臨沂已經(jīng)建成 30000 噸 /年二甲醚生產(chǎn)裝置， 已于 2020 年 10 月份投產(chǎn)，同時也在規(guī)劃 100 萬 噸 /年二甲醚的項目。 國外 DME 的主要生產(chǎn)廠家有美國的 Dupont 公司、荷蘭的 AKZO 公司、德國的 DEA 公司和 UnitedRhine Lignite Fuel 公司等，其中德國 DEA公司的生產(chǎn)能力最大為 萬噸 /年。屆時世界二甲醚總能力將達到 1082萬～ 1182萬噸 國外己有建設(shè)大型工業(yè)化 DME 裝置的計劃。 BP 公司、印度天然氣管理局、印度石油公司合作投資 6 億美元（各持股 50%、 24%、 24%）計劃建設(shè)商業(yè)規(guī)模的 DME 生產(chǎn)廠，建設(shè)工作 已 于 2020 年開始。 JEE工藝 DME 裝置可使用天然氣、烴類和生物質(zhì)作為原料。阿莫科公司已與丹麥托普索公司 （ Haldor Topsoe） 簽訂了進一步開發(fā)二甲醚技術(shù)的協(xié)議。 原料說明 原料名稱：甲醇 分子式 CH3OH，相對分子質(zhì)量 。當與氰化氫反應(yīng)時則生成乙腈。其中含有微量雜質(zhì)如 N CH CO C2H C3H及少量 H2O、 CH3OH等組分。并在色譜內(nèi) 90℃條件下老化 4 小時（注意老化期間要接入檢測器）。 二甲醚還能代替柴油作汽車燃料，又可作為民用燃料。 3 工藝流程介紹 生產(chǎn)方法簡述 二甲醚的生產(chǎn)方法主要有一步法和二步法兩種。 1981 年， Mobil公司利用 HZSM一 5 使甲醇脫水制備二甲醚，并申請了專利，反應(yīng)條件比較溫和，常壓、 200℃左右即可獲得 80%甲醇轉(zhuǎn)化率和 98%DME選擇性。適當調(diào)整溫度后，用粗甲醇 (平均含量為 %)同樣可獲得 80%的轉(zhuǎn)化率。國內(nèi)大連化物所、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)、山西煤化所等均在研究一步法生產(chǎn)工藝。南京大學(xué)主要研究二甲醚的反應(yīng)機理，產(chǎn)品主要應(yīng)用于冶金工業(yè)的添加劑、抗氧劑等。此外，美國的空氣產(chǎn)品公司和化學(xué)品公司完成 了一項由合成氣直接合成二甲醚的新技