Dimetil-éter prémium minőségű

Mi az a dimetil-éter?

A dimetil-étert metoxi-metánnak, dme-gáznak vagy dimetil-éternek is nevezik, egy szerves vegyület, standard állapotában színtelen és szagú gyúlékony gáz, kémiai képlete C2H6O vagy CH3-O-CH3. Relatív gőzsűrűség (levegő 1) 1,62, robbanási tartomány: 3,4-27.{11}} százalék (V/V), gyulladási hőmérséklet: 350 fok, a dimetil-éter könnyen oldódik vízben, alkoholban és éterben.

A DME közömbös, nem korrozív, nem karcinogén és szinte nem mérgező. A dimetil-éter nem képez peroxidokat hosszú távú levegőnek való kitettség esetén. Normál nyomáson színtelen gáz, jellegzetes éterszagú. A freon helyettesítőjeként a dimetil-étert gyorsan használják az aeroszol- és hűtőközeg-iparban.

A dimetil-éter oxigénatomokat tartalmaz, magas termikus hatásfokkal, teljes égéssel, tiszta véggázzal, fekete füst nélkül, és környezetbarát üzemanyag.

A kőolaj árának emelkedésével, valamint a gépjárművek és a polgári üzemanyagok környezetvédelmi problémáival a dimetil-éter, mint tiszta és környezetbarát üzemanyag egyre nagyobb figyelmet kapott az élet minden területén.

A DME a közeljövőben fontos üzemanyaggá válhat.

A kőolajtermékek ára évről évre emelkedik, míg a szénalapú dimetil-éter ára alacsony. A DME teljesen leváltja a cseppfolyósított kőolajat és részben a gázolajat.

Dimetil-éter üzemanyag tulajdonságai:

(1) A DME környezetbarát, nem szennyező anyag, vízben oldódik és lebomlik.

A DME-molekulák vízben oldódnak, a troposzférában lebomlanak és vízben oldódnak: az eső és a hó elnyelheti a DME-t a légkörből, és nem marad örökké a légkörben.

Lebomlás: A légkörben a nagy molekulák kisebb molekulákká, a hosszú szénláncok rövidebb szénláncokká, végül szén-dioxiddá és vízzé bomlanak.

(2) A DME magas égési hatásfokkal és alacsony oxigénigénnyel rendelkezik.

A dimetil-éter molekulája oxigénatomokat tartalmaz, és az égéshez szükséges levegő mennyisége kicsi:

CH3OCH3 plusz 3O2=3H20 plusz 2CO2, a dimetil-éter kilogrammonkénti oxigénigénye 1,46 Nm3

Cseppfolyósított kőolajgáz: C3H8 plusz 5O2=4H20 plusz 3CO2, a cseppfolyósított kőolaj kilogrammonkénti oxigénigénye 2,55 Nm3

(3) A DME tiszta üzemanyag – tiszta, nincs fekete füst.

A DME üzemanyag egyszerű összetevőket tartalmaz, oxigénatomokat tartalmaz, alacsony levegőkeverést, teljes égést, tiszta és fekete füstmentességet igényel.

(4) A dimetil-éter-keverés gazdasági előnyei a legnyilvánvalóbbak - a keverés helyettesítési aránya 1:1.

Cseppfolyós gázzal való keveréskor, ha az arány nem haladja meg a 25 százalékot, a cseppfolyósított gázzal való helyettesítési arány 1:1.

Oka: kisebb oxigénigény, magas termikus hatásfok, teljesen tüzelőanyagként való elégetéskor a cseppfolyósított kőolajgázzal való helyettesítési arány kb. 1,3:1.

(5) Jelenleg ésszerűbb a dimetil-éter - égő kiválasztása.

Cseppfolyósított gázzal való keveréskor, ha a dimetil-éter aránya nem haladja meg a 25 százalékot, a cseppfolyósított gázégő használható; ha egyedül tüzelőanyagként használják, akkor a földgázégő használható; legjobb speciális égőt használni.

Ok: Az oxigénigény és a Wobbe-index közötti különbség Wobbe-index: térfogategységre jutó fűtőérték/(relatív fajsúly) 1/2

(6) A DME-nek egyszerű követelményei vannak a szállításra és a tömítésre – tömítőanyagokra.

Cseppfolyósított gázzal való keveréskor az arány nem haladja meg a 25 százalékot, és a cseppfolyósított gáz tárolására, szállítására és égőjére használható tömítések és tömlők; ha önmagában üzemanyagként használják, az olajálló gumi (például nitril-gumi) nem használható tömítésekhez és tömlőkhöz, a tömítéseket és tömlőket ki kell cserélni. Cserélhető politetrafluoretilénre stb., az O-gyűrű pedig speciális gumira.

 

Mi a különbség a dimetil-éter, a dízel és a cseppfolyósított kőolaj között?

A táblázatból látható, hogy a dimetil-éter tulajdonságai nagyon hasonlóak a cseppfolyósított kőolajgázéhoz (LPG), és alacsonyabb nyomáson (5,1 bar) folyékony, így a cseppfolyósított petróleum gáz infrastruktúrája teljes mértékben DME-hez használható. , és az olajtartályok használhatók távolsági szállításra , Olajtartályos teherautók, kisnyomású csővezetékeken is szállíthatók, vagy 15 kg-os tartályokkal oszthatók ki a felhasználóknak.

Dimetil-éter gyártási folyamata:

Jelenleg a DME gyártási módszerei itthon és külföldön főként egylépéses szintézisgáz-módszert és metanolos módszert (kétlépcsős módszer) foglalnak magukban. A metanolos módszer tovább oszlik egy metanolos gázfázisú módszerre és egy metanolos folyadékfázisú módszerre. A szintézisgáz egylépéses folyamatának iparosítási technológiája még nem kiforrott.

Az okok a következők:

① A meglévő technológiát nem tesztelte a készülék;

② Előállítási költsége a jelenlegi technológia szerint is magasabb, mint a metanol gázfázisú módszeré.

Egy lépéses módszer:

Az egylépéses szintézisgáz módszernél a szintézisgáz (CO plusz H2) nyersanyagot használ, és a metanol szintézis reakciója és a metanol dehidratálási reakció egy reaktorban fejeződik be, a CO eltolódási reakció kíséretében.

A reakció képlete a következő: 2CO plusz 4H2=2CH3OH CO plusz H2O =CO2 plusz H2

2CH3OH =CH3OCH3 plusz H2O

Teljes reakció: 3CO plusz 3H2 =H3COCH3 plusz CO2

Az egylépéses szintézisgáz módszer fő jellemzője a reakció előnyei, a metanol szintézis reakciója és a metanol dehidratálási reakció egy reaktorban megy végbe. A reakció egyensúlyi állandója nagy, és a szintézisgáz egyirányú konverziós sebessége magas, eléri a 40.0 százalék ~75,0 százalékot. Mivel a reakció során keletkező metanol azonnal dehidratációs reakción megy keresztül, így dimetil-éter keletkezik, a szintetikus metanol reakció alacsony konverziós sebességének gyengesége legyőzhető.

Kétlépéses módszer:

1. Metanol folyadékfázisú módszer

A metanolos dehidratálási reakciót folyékony fázisban, normál nyomáson vagy enyhe pozitív nyomáson, 130 °C-on hajtjuk végre. A kémiai reakció képlete a következő: 2CH3OH =H3COCH3 plusz H2O

A metanol folyadékfázisú módszert a kénsav módszerből fejlesztik ki, a dimetil-éter kénsavas módszerrel történő előállítása pedig a dimetil-szulfát kénsavas eljárással történő előállítási folyamatának első fele. A metanolos dehidratálási reakciót folyékony fázisban, normál nyomáson vagy enyhe pozitív nyomáson, 130 °C-on hajtjuk végre. A metanol előmelegítés után kerül a reaktorba, és szervetlen sav katalízise alatt dehidratációs reakción megy keresztül. Melegítéssel a reakció során keletkező dimetil-étert, vizet és fázisegyensúlyi metanolt elpárologtatják és kivezetik a reaktorból. A reakcióterméket kondenzálják és elválasztják, majd a nem kondenzált gázfázist összenyomják és cseppfolyósítják, így dimetil-étert kapnak. A kondenzátumot rektifikálással leválasztják, vizet engednek ki a toronyüstből, és nyersanyagként metanolt juttatnak vissza.

2. Metanol gázfázisú módszer

A metanol dehidratációs reakciójának kémiai reakcióképlete a következő.

Fő reakció: 2CH3OH =H3COCH3 plusz H2O

Fő mellékreakciók: CH3OH =CO plusz 2H2 H3COCH3 =CH4 plus H2 plus CO CO plus H2O =CO2 plus H2

A metanol gázfázisú katalitikus dehidratálása a legszélesebb körben alkalmazott dimetil-éter ipari előállítási módszere itthon és külföldön. Kiforrott és megbízható technológia, alacsony befektetés, rugalmas termékbeállítás, egyszerű folyamat és alacsony gyártási költség jellemzi. A reakciónyomás 0,5–1,5 MPa, a hőmérséklet 230–400 fok. A metanolt a hőcserélőben elpárologtatják, hogy hőt cseréljenek a reaktorból származó reakciótermékkel, majd belép a reaktorba gázfázisú katalitikus dehidratációs reakcióhoz, és a reakcióterméket lehűtik és a hőcsere után keringető vízzel kondenzálják. A reaktorszerkezetek közé tartozik adiabatikus fix ágy, hőcserélő fix ágy, többlépcsős hűtött fix ágy és izoterm cső alakú fix ágy. Az anyagot lehűlés és kondenzáció után gáz-folyadék elválasztásnak vetik alá a nyers metil-éter közbenső tartályban. A gázfázis az oldalreakció során keletkező nem kondenzálható gáz, valamint a dimetil-éter és metanol telített gőze, amely a mosótoronyba kerül, hogy abszorbeálja és kinyerje a dimetil-étert metanolban vagy metanol-víz oldatban. Az abszorpciós folyadékot visszavezetik a nyers metil-éter közbenső tartályba, és az abszorpciós véggázt kivezetik a készülékbe. A nyers metil-éter közbenső tartályában lévő nyers dimetil-étert rektifikáló torony segítségével választják le. Az rektifikáló torony tetejéről a dimetil-éter gőzt az egyenirányító toronykondenzátor lecsapolja, és egy része visszafolyik a toronyba, egy része pedig termékként a terméktároló tartályba kerül. . A dimetil-éter rektifikáló toronyból nyert metanol-vizes oldatot a metanol töményítő toronyba küldik a metanol rektifikálására és koncentrálására, majd a tömény metanolt visszavezetik a reakció nyersanyagaként. Az alkoholtartalmú szennyvizet a metanolkoncentrátor torony tartályából vezetik el.

3. Tárolás és szállítás

Tárolja hűvös, szellőztetett, gyúlékony gázok tárolására szolgáló raktárban. Tartsa távol tűztől és hőforrásoktól. A tárolási hőmérséklet nem haladhatja meg a 30 fokot. Az oxidálószerektől, savaktól és halogénektől elkülönítve kell tárolni, és nem szabad keverni. Robbanásbiztos világítási és szellőzőberendezéseket alkalmaznak. Tilos a szikraképződésre hajlamos mechanikus berendezések és szerszámok használata. A tárolóhelyet fel kell szerelni szivárgási vészhelyzeti kezelő berendezéssel.

Dimetil-éter alkalmazási területei

1. Polgári felhasználás szempontjából:

A dimetil-éter színtelen, nem mérgező, nem rákkeltő és kevésbé maró hatású termék. Jó égési teljesítmény, magas termikus hatásfok, nincs maradék, nincs fekete füst égés közben, valamint alacsony CO és NO kibocsátása. Cseppfolyósított kőolajgázzal, széngázzal vagy földgázzal is keverhető a hő növelése érdekében, és 95 százaléknál nagyobb vagy egyenlő dimetil-éter közvetlenül felhasználható üzemanyagként a cseppfolyósított gáz helyettesítésére. Ezért ideális tiszta üzemanyag lehet a cseppfolyósított gáz helyettesítésére. A DME kiválthatja a széngázt és a cseppfolyósított kőolajgázt háztartási tüzelőanyagként. A dimetil-éter gőznyomása normál hőmérsékleten 0,5 MPa. Ugyanezen a hőmérsékleten a dimetil-éter telített gőznyomása alacsonyabb, mint a cseppfolyósított kőolajé, tárolása és szállítása biztonságosabb, mint a cseppfolyósított kőolajé. Ha a dimetil-étert önmagában használjuk tüzelőanyagként, annak nyomásszintje megegyezik a cseppfolyósított kőolajgázéval. Igény szerint a meglévő cseppfolyós gáztartályok központi és egységes befőzésre használhatók, illetve a tűzhely a cseppfolyós gáztűzhellyel közösen is használható. A dimetil-étert városi gázba vagy földgázba is keverhetjük bizonyos arányban csúcsszabályozás céljából, és javíthatja a gáz minőségét és hőértékét. Ugyanezen a hőmérsékleten a dimetil-éter telített gőznyomása alacsonyabb, mint a cseppfolyósított kőolajé, így tárolása és szállítása biztonságosabb, mint a cseppfolyósított kőolajé; a levegőben lévő dimetil-éter alsó robbanási határa kétszerese a cseppfolyósított kőolajgázénak, tehát biztonságosabb is, mint a cseppfolyósított kőolajgáz; bár a dimetil-éter fűtőértéke alacsonyabb, mint a cseppfolyósított kőolajé, mert a dimetil-éter maga is oxigént tartalmaz, az égési folyamathoz szükséges levegő jóval alacsonyabb, mint a cseppfolyósított petróleum gázé, ezért a dimetil-éterrel előkevert gáz fűtőértéke ill. elméleti Az égési hőmérséklet magasabb, mint a cseppfolyósított kőolajé. A dimetil-éter, metanol, víz (nem hozzáadott, a nyersanyag metanol és metanol dimetil-éterré való reakciójából) és egyéb komponensek keverékéből az önmagában történő felhasználás mellett stabil üzemanyag-alkohol-éter tüzelőanyaggá formálható.

2. A fűtőolaj alternatív üzemanyagaként:

Mivel a kőolajforrások nem megújulóak, világszerte folyik a jövő járműveihez szükséges alternatív üzemanyagok kutatása és fejlesztése. A jövőbeli DME-alkalmazások legnagyobb potenciális piaca a dízel alternatív üzemanyaga. Ezzel szemben a hagyományos motor-alternatív üzemanyagok, például a cseppfolyósított kőolaj, földgáz, metanol stb. cetánszáma 10-nél kisebb, ami csak gyújtású motorokhoz alkalmas. A cetánszám-tartalom a dízel égési teljesítményének fontos mutatója. A dimetil-éter cetánszáma magasabb, mint a dízelolajé, amely kiváló összenyomhatósággal rendelkezik, és nagyon alkalmas kompressziós gyújtású motorokhoz. A DME csökkentheti a nitrogén-oxid-kibocsátást a gázolaj helyettesítésével. A füstmentes égést megvalósítva ideális tiszta üzemanyag dízelmotorokhoz. Dimetil-éter használatával a véggáz nem igényel katalitikus konverziós kezelést, a nitrogén-oxidok és a fekete füstrészecskék kibocsátása pedig megfelel a kaliforniai üzemanyaggal működő járművek ultraalacsony kibocsátású véggázának követelményeinek, és csökkentheti a motorzajt. Tanulmányok kimutatták, hogy a meglévő autómotorok csak csekély módosítással képesek DME üzemanyagot használni. Bár a DME többe kerül, mint a dízel, olcsóbb és kevésbé szennyező, mint az alacsony szennyezőanyagú alternatívák, például a folyékony propán.

A dimetil-éter tüzelőanyagként való használata csak kismértékben javítja az eredeti dízelmotor üzemanyagrendszerét. Az eredeti dízelmotor hatásfokának megőrzése, az azonos kimeneti teljesítmény, nyomaték és üzemanyag-takarékosság, kipufogógáz-visszavezető rendszer és kipufogógáz-kezelő berendezés nélkül a nitrogén-oxidok nagymértékben 2,5 g/(kW·) alá csökkenthetők. h) , Ugyanakkor megszűnt az ellentmondás a nitrogén-oxidok és a részecskekibocsátás szabályozása között, a koromkibocsátás nulla, nincs gyorsított füst, és a részecskekibocsátás is jelentősen csökken.

3. Dimetil-éter energiatermelés:

A DME kombinált ciklusú erőművek tüzelőanyagaként is használható. Az energiatermelő rendszerek általában szintézisgázt használnak tüzelőanyagként. Alacsony energiatermelési terhelés esetén a szintézisgáz DME termékekké alakítható, amelyek kényelmesen tárolhatók újrafelhasználásra vagy nagy terhelés mellett exportálhatók. A hatás hasonló ahhoz, mintha metanolt használnának üzemanyagként a kombinált ciklusú energiatermeléshez.

Népszerű tags: dimetil-éter prémium minőségű