A. 為什麼提高溫度才能使蒸氣壓增大(詳細概述請見問題補充)
你好,甲醚
【中文名稱】甲醚;二甲醚;氧代雙甲烷
【英文名稱】dimethyl ether;methoxymethane
【CAS 登錄號】115-10-6
【結構或分子式】
CH3-O-CH3
所有C、O原子均以sp3雜化軌道形成σ鍵。
【相對分子量或原子量】46.07
【分子式】C2H6O
【密度】相對密度1.617(空氣=1)
【熔點(℃)】-138.5
【沸點(℃)】-24.5
【閃點(℃)】-41.4
【蒸氣壓(Pa)】663(-101.53℃);8119(-70.7℃);21905(-55℃)
【性狀】
無色可燃性氣體或壓縮液體,有乙醚氣味。
【溶解情況】
溶於水和乙醇。
【用途】
用作溶劑、冷凍劑等。
【制備或來源】
由甲醇脫水而得,也可由原甲酸在三氯化鐵的催化下分解而得。
【其他】
臨界溫度128.8℃。臨界壓力5.32兆帕。凝固點-138.5℃。液體密度0.661
第三部分:危險性概述 -
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 對中樞神經系統有抑製作用,麻醉作用弱。吸入後可引起麻醉、窒息感。對皮膚有刺激性。
環境危害:
燃爆危險: 本品易燃,具刺激性。
第四部分:急救措施 -
皮膚接觸:
眼睛接觸:
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:
第五部分:消防措施 -
危險特性: 易燃氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。氣體比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物: 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
第六部分:泄漏應急處理 -
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止氣體進入。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
第七部分:操作處置與儲存 -
操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩),戴化學安全防護眼鏡,穿防靜電工作服,戴防化學品手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類、鹵素分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
第八部分:接觸控制/個體防護 -
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3): 未制定標准
TLVTN: 未制定標准
TLVWN: 未制定標准
監測方法:
工程式控制制: 生產過程密閉,全面通風。
呼吸系統防護: 空氣中濃度超標時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防靜電工作服。
手防護: 戴防化學品手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
第九部分:理化特性 -
主要成分: 純品
外觀與性狀: 無色氣體,有醚類特有的氣味。
pH:
熔點(℃): -141.5
沸點(℃): -23.7
相對密度(水=1): 0.66
相對蒸氣密度(空氣=1): 1.62
飽和蒸氣壓(kPa): 533.2(20℃)
燃燒熱(kJ/mol): 1453
臨界溫度(℃): 127
臨界壓力(MPa): 5.33
辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 350
爆炸上限%(V/V): 27.0
爆炸下限%(V/V): 3.4
溶解性: 溶於水、醇、乙醚。
主要用途: 用作致冷劑、溶劑、萃取劑、聚合物的催化劑和穩定劑。
其它理化性質:
第十部分:穩定性和反應活性 -
穩定性:
禁配物: 強氧化劑、強酸、鹵素。
避免接觸的條件:
聚合危害:
分解產物:
第十一部分:毒理學資料 -
急性毒性: LD50:無資料
LC50:308000 mg/m3(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突變性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分:生態學資料 -
生態毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物積累性:
其它有害作用: 無資料。
第十三部分:廢棄處置 -
廢棄物性質:
廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項:
第十四部分:運輸信息 -
危險貨物編號: 21040
UN編號: 1033
包裝標志:
包裝類別: O52
包裝方法: 鋼質氣瓶;磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱;安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項: 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分:法規信息 -
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
第十六部分:其他信息 -
參考文獻:
填表部門:
數據審核單位:
修改說明:
其他信息:
【補充】
二甲醚又稱甲醚,簡稱DME,在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體,具有輕微醚香味。相對密度(20℃)0.666,熔點-141.5℃,沸點-24.9℃,室溫下蒸氣壓約為0.5MPa,與石油液化氣(LPG)相似。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃,在燃燒時火焰略帶光亮,燃燒熱(氣態)為1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性,不易自動氧化,無腐蝕、無致癌性,但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但與用作麻醉劑的乙醚不一樣,毒性極低;能溶解各種化學物質;由於其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性,廣泛用於氣霧製品噴射劑、氟利昂替代製冷劑、溶劑等,另外也可用於化學品合成,用途比較廣泛。
二甲醚作為一種新興的基本化工原料,由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制葯、燃料、農葯等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑,減少對大氣環境的污染和臭氧層的破壞。由於其良好的水溶性、油溶性,使得其應用范圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料,可以明顯降低甲醛生產成本,在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性,預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優於石油液化氣,可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料,與甲醇燃料汽車相比,不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。
二甲醚還可以替代柴油作為燃料,目前需要解決的問題主要有二甲醚對塑料物質的腐蝕和柴油發動機油路的改裝。
目前二甲醚(DME)的主要用途是用作拋射劑、製冷劑和發泡劑。其次是用作化工原料,生產多種有機化學品。如硫酸二甲酯、烷基鹵化物、N,N-二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。
二甲醚易壓縮、易貯存、燃燒效率高、污染低,可替代煤氣、LPG作民用燃料。同時,二甲醚具有較高的十六烷值,可直接用作汽車燃料替代柴油。二甲醚作為清潔燃料方面的發展前景潛力巨大,已經得到了國內外的廣泛關注。
1 國內外市場分析
1.1 國外市場分析
目前世界上二甲醚的生產主要集中在美、德、荷蘭和日本等國,2002年世界(不包括中國,下同)總生產能力為20.8萬噸/年,產量為15萬噸,開工率為72%。國外二甲醚的主要生產廠家有美國Dopnt公司、荷蘭AKZO公司、德國DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等,其中德國DEA公司的生產能力最大,生產能力為6.5萬噸/年。
世界二甲醚的主要生產廠家
序號 廠家名稱 生產能力(萬噸/年)
1 Dopnt (美國) 3.0
2 DEA (德國) 6.5
3 United Rhine Lignite Fuel (德國) 3.0
4 AKZO (荷蘭) 3.0
5 Sumitomo (日本) 1.0
6 DEA(澳大利亞) 1.0
7 Mitsui toatsu (日本) 0.5
8 Kang Sheng (日本) 1.8
9 NKK (日本) 1.0
合計 20.8
由於二甲醚的市場需求潛力十分巨大,在世界范圍內,二甲醚的建設已經成為熱點,一些大型二甲醚裝置已在籌建之中。
二甲醚開發公司(由道達爾菲納埃爾夫公司和日本8家公司組成的財團)計劃建設能力為2500噸/天的商業化二甲醚裝置。日本東洋工程公司完成了在中東建設單系列250萬噸/年二甲醚裝置的可行性驗證,預計該裝置可望於2005-2006年建成。BP公司、印度天然氣管理局、印度石油公司將投資6億美元建設180萬噸/年商業化二甲醚生產廠,用以替代石腦油、柴油和LPG,建設工作已於2002年開始,定於2004年投產。日本財團(三菱瓦斯化學公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事)組成的合資公司將在澳大利亞建設140-240萬噸/年的大規模二甲醚裝置,定於2006年投產。
目前二甲醚的主要消費領域是作溶劑和氣霧劑的推動劑,其它方面的消費不多。2002年全世界二甲醚的消費量為15萬噸/年,預計到2005年需求量在20萬噸/年左右。
二甲醚是一種性能優良、安全清潔的化工產品,發展前景被普遍看好。更為重要的是,作為一種新型、清潔的民用和車用燃料,被看作是柴油或LPG/CNG的優秀替代品,其作為燃料的市場需求增長將會是非常驚人的。
2000年全世界有400萬輛LPG汽車、400萬輛乙醇汽車、1百萬輛CNG汽車,還有部分甲醇汽車。以美國為例,2000年美國使用替代燃料的汽車為42萬輛,預計,到2005年美國使用代用燃料(LPG和CNG)的汽車將達到110萬輛,2010年為330萬輛,2015年達到550萬輛。
目前美國替代燃料的消費量摺合為當量汽油的話大約為100萬噸(352×106加侖當量汽油),約占當年全部燃料消費量的0.2%。如果美國代用燃料的比例提高到5%的話,其需求量將達到2500萬噸,可見代用燃料的市場前景是相當可觀的。
亞洲地區是世界上柴油消費增長最快的地區,據國外研究機構預測,二甲醚作為替代燃料,2005年亞洲地區的年需求量達3000萬噸。可見,由於二甲醚具有其它代用燃料不可比擬的優勢,將會成為柴油的主要替代燃料,具有難以估量的市場前景。
1.2 國內市場分析
近年來,我國二甲醚的生產發展迅速,目前共有十幾家生產企業,2002年總生產能力為3.18萬噸/年,產量約為2萬噸左右,開工率較低,約為63%。
我國二甲醚主要生產廠家及能力(單位:噸/年)
序號 廠家名稱 生產能力
1 江蘇吳縣合成化工廠 2000
2 廣東中山凱達精細化工有限公司 5000
3 成都華陽威遠天然氣化工廠 2000
4 上海石油化工研究院 800
5 江蘇崑山 1000
6 陝西新型燃料燃具公司 5000
7 安徽省蒙城縣化肥廠 2500
8 浙江諸暨新亞化工公司 1000
9 廣東江門氮肥廠 2500
10 浙江義烏光陽化工實業有限公司 2500
11 上海申威氣霧公司 1000
12
山東久泰化工科技股份有限公司 5000
13 湖北田力實業股份有限公司 1500
合計 31800
近年來國內二甲醚的建設已經形成熱潮,有數家公司擬通過合資合作等方式引進技術建設大型二甲醚生產裝置。
主要在建或擬建項目如下:
2001年4月份陝西新型燃料燃具有限公司與美國兆運資源有限公司簽訂聯合開發「煤基一步法合成20萬噸/年二甲醚超潔凈燃料」工程協議書,工程總投資20.3億元,美方投資90%。
寧夏83萬噸/年煤基二甲醚項目,計劃投資47.8億元,計劃利用國外資金,已與加拿大麥耐特聯合公司簽訂了合作協議書,並依託美國空氣動力公司的技術。
四川瀘州天然氣股份有限公司採用兩步法工藝已經建成1萬噸/年二甲醚裝置,第二套10萬噸/年二甲醚裝置,也已經開工建設。
山東臨沂魯明化工有限公司正在建設3萬噸/年二甲醚裝置,採用自主開發的液相兩步法工藝技術。
山東華星集團年產3萬噸/年二甲醚項目於2004年8月開始動工,該裝置採用兩步法工藝。
山東兗州礦業集團公司計劃建設60萬噸二甲醚裝置,擬引進國外一步法二甲醚工藝技術。
另外,國內還有很多地方提出建設二甲醚裝置,如:西南石油天然氣管理局、新疆、黑龍江雙鴨山、大慶油田、陝西、蘭州、安徽等。
國內二甲醚的主要用途是作為氣溶膠、氣霧劑和噴霧塗料的推動劑,每年消耗二甲醚 1.8萬噸。由於我國氣霧劑行業的發展較快,預計到2005年需二甲醚約3萬噸,2010年為4萬噸左右。另外我國二甲醚用於合成硫酸二甲酯等多種化工產品的消費量約為1.1萬噸。
由於二甲醚的性質與液化氣相近,易貯存、易壓縮,因而可替代天然氣、煤氣、LPG作民用燃料。2002年我國LPG的表觀消費量為1620萬噸,同時中國自1990年開始大量進口LPG,2002年LPG進口量為626萬噸。如果二甲醚的價格合適,假設二甲醚替代進口的LPG,以目前的進口量計算,需要燃料級二甲醚約1000萬噸。隨著人民生活水平的不斷提高,對民用燃料的需求量將會有較大的增長,特別是對天然氣、二甲醚、LPG等清潔能源的需求一定會有很大的增長,因此,二甲醚作為民用燃料的發展前景十分光明。
由於二甲醚具有優良的燃料性能,方便、清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少、稍加壓即為液體易貯存,作為車用柴油的替代燃料,有液化汽、天然氣、甲醇、乙醇等不可比擬的綜合優勢。
2002年我國柴油的消費量為7662萬噸,柴油消費的增長很快,預計2005年消費量將達到8290萬噸左右,2010年將達約10100萬噸。二甲醚作為良好的柴油替代燃料,按其對柴油的替代率為5%計算,2005年約需二甲醚約553萬噸左右,2010年需674萬噸左右。
綜上所述,預計2005年我國二甲醚作為氣霧劑和化工等方面的需求量將達到的需求量約為5-6萬噸。二甲醚作為代用燃料方面的消費主要取決於二甲醚的供應,如果二甲醚的價格降到能與柴油或LPG相競爭的水平,相信二甲醚作為燃料的消費增長速度會很快,市場規模也是相當驚人的。
2 工藝技術分析
二甲醚的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚,二步法是由合成氣合成甲醇,然後再脫水製取二甲醚。
● 一步法
該法是由天然氣轉化或煤氣化生成合成氣後,合成氣進入合成反應器內,在反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應過程和變換反應,產物為甲醇與二甲醚的混合物,混合物經蒸餾裝置分離得二甲醚,未反應的甲醇返回合成反應器。
一步法多採用雙功能催化劑,該催化劑一般由2類催化劑物理混合而成,其中一類為合成甲醇催化劑,如Cu-Zn-Al(O)基催化劑,BASFS3-85和ICI-512等;另一類為甲醇脫水催化劑,如氧化鋁、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、絲光沸石等。
● 二步法
該法是分兩步進行的,即先由合成氣合成甲醇,甲醇在固體催化劑下脫水制二甲醚。國內外多採用含γ-Al2O3/SiO2製成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280~340℃,壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85%之間,二甲醚的選擇性大於98%。
一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程,與兩步法相比,其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低,從而使二甲醚生產成本得到降低,經濟效益得到提高。因此,一步法合成二甲醚是國內外開發的熱點。國外開發的有代表性的一步法工藝有:丹麥Topsφe工藝、美國Air Procts工藝和日本NKK工藝。
二步法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,該法以精甲醇為原料,脫水反應副產物少,二甲醚純度達99.9%,工藝成熟,裝置適應性廣,後處理簡單,可直接建在甲醇生產廠,也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。但該法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝,流程較長,因而設備投資較大。但目前國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數採用兩步法工藝技術,說明兩步法有較強的綜合競爭力。
2.1 國外主要工藝技術
(1)Topsφe工藝
Topsφe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器(ATR)。自熱式轉化器由加有耐火襯里的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。
二甲醚的合成採用球形反應器,單套產能可達到7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240~290℃。
目前,該工藝還未建商業裝置。1995年,Topsφe在丹麥哥本哈根建了一套50kg/d的中試裝置,用於對工藝性能進行測試。
(2)Air procts的液相二甲醚(LPDMETM)新工藝
在美國能源部的資助下,作為潔凈煤和替代燃料技術開發計劃的一部分,Air procts公司開發成功了液相二甲醚新工藝,簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔反應器。催化劑顆粒呈細粉狀,用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡,固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱,同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易,無須停工進行。而且,由於是等溫操作,反應器不存在熱點問題,催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為:壓力2.76~10.34MPa,推薦5.17MPa;溫度200~350℃,推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%~60%,最好在5%~25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。 Air procts公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試,結果令人滿意,但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
(3)日本NKK公司的液相一步法新工藝
除Air procts公司外,日本NKK公司也開發了用漿相反應器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。
原料可選用天然氣、煤、LPG等。工藝的第一步首先是造氣,合成氣經冷卻、壓縮到5~7MPa,進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣用活性炭吸附塔脫除硫化物後換熱至200℃進入反應器底部。合成氣在反應器內的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡,生成二甲醚、甲醇和CO2。出反應器產物冷卻、分餾,將其分割為二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。經分餾,從塔頂可得到高度純凈的二甲醚產品(95%~99%),從塔底則可得到甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。採用NKK技術已在新潟建成1萬噸/年合成氣一步法生產二甲醚的半工業化裝置。
2.2 國內工藝技術及科研情況
我國90年代前後開始氣相甲醇法(兩步法)生產二甲醚工藝技術及催化劑的開發,很快建立起了工業生產裝置。近年來,隨著二甲醚建設熱潮的興起,我國兩步法二甲醚工藝技術有了進一步的發展,工藝技術已接近或達到國外先進水平。
山東久泰化工科技股份有限公司(原臨沂魯明化工有限公司)開發成功了具有自主知識產權的液相法復合酸脫水催化生產二甲醚工藝,已經建成了5000噸/年生產裝置,經一年多的生產實踐證明,該技術成熟可靠。該公司的第二套3萬噸/年裝置也將投產。
山東久泰二甲醚工藝技術已經通過了山東省科技廳組織的鑒定,被認定為已達國際水平。特別是液相法復合酸脫水催化劑的研製和冷凝分離技術,針對性地克服了一步法合成和氣相脫水中提純成本高、投資大的缺點,使反應和脫水能夠連續進行,減少了設備腐蝕和設備投資,總回收率達到99.5%以上,產品純度不小於99.9%,生產成本也較氣相法有較大的降低。
2003年8月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發的兩步法二甲醚萬噸級生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理,操作條件優化,具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點,在工藝水平、產品質量和設備硬體自動化操作等方面均處於國內先進水平。
近年來,我國在合成氣一步法制二甲醚方面的技術開發也很積極,而且一些科研院所和大學都取得了較大進展。
蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的5mL小試研究,重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗取得良好結果:CO轉化率>85%;選擇性>99%。兩次長周期(500h、1000h)試驗表明:研製的催化劑在工業原料合成氣中有良好的穩定性;二甲醚對有機物的選擇性>97%;CO轉化率>75%;二甲醚產品純度>99.5%;二甲醚總收率為98.45%。
中科院大連化物所採用復合催化劑體系對合成氣直接制二甲醚進行了系統研究,篩選出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化劑,均表現出較佳的催化性能,CO轉化率達到90%,生成的二甲醚在含氧有機物中的選擇性接近100%。
清華大學也進行了一步法二甲醚研究,在漿態床反應器上,採用LP+Al2O3雙功能催化劑,在260-290℃,4-6MPa的條件下,CO單程轉化率達到55%~65%,二甲醚的選擇性為90-94%。
目前,國內的浙江大學、山西煤化所、西南化工研究院、華東理工大學等單位也都致力於合成氣一步法制二甲醚的研究工作。
杭州大學採用自製的二甲醚催化劑,利用合成氨廠現有的半水煤氣,在一定反應溫度、壓力和空速下一步氣相合成二甲醚。CO單程轉化率達到60%~83%,選擇性達95%。該技術現巳在湖北田力公司建成了年產1500噸二甲醚的工業化裝置。該裝置既可生產醇醚燃料,又可生產99.9%以上的高純二甲醚,CO轉化率70%-80%。這是國內第一套直接由合成氣一步法生產高純二甲醚的工業化生產裝置。
對於兩步法二甲醚工藝技術,無論是氣相法還是液相法,國內技術均已經達到先進、成熟可靠的水平,完全有條件建設大型生產裝置。
由國內開發的合成氣一步氣相法制二甲醚技術基本成熟,並已建成千噸級裝置。但對於建設大型二甲醚裝置,國內技術尚需實踐驗證。
3 結論及建議
二甲醚作為清潔的替代燃料已經得到國內外廣泛的關注,特別是其替代煤氣、LPG和柴油方面所具有的巨大的市場潛力,對我國能源結構的調整、環境保護等方面有著重要的現實意義。
二甲醚工藝技術是國內外工藝技術開發的熱點之一,一步法工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用和生產成本較低,但由於合成反應和分離過程復雜,目前尚未完全工業化。二步法工藝是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,產品純度高,工藝成熟,裝置適應性廣,綜合競爭力強,但也有流程較長,設備投資較大的弱點。
目前推廣和應用是二甲醚發展的關鍵,二甲醚作為清潔替代能源需要政府的大力扶持和幫助。建議國家應統籌規劃,在沒有油氣資源而煤炭資源豐富的地區,建設大型二甲醚生產基地。以二甲醚替代煤氣、LPG作為市場推廣的先導,同時大力加強二甲醚替代柴油方面的研究,全面促進二甲醚的生產和使用,預計在不久的將來,二甲醚必將成為我國能源結構中重要的組成部分. 3905希望對你有幫助!
B. 有誰知道「苯酚丙酮」是什麼
統計,世界上90%以上的苯酚採用異丙苯法生產。其工藝步驟是:苯和丙烯反應得到異丙苯;異丙苯經氧氣或空氣氧化,生成過氧化氫異丙苯(CHP);CHP分解生成苯酚和丙酮。該方法以KBR公司的苯酚法工藝最為典型。除從異丙苯生產高純度苯酚和丙酮外,還回收副產物α-甲基苯乙烯(AMS)和苯乙酮(AP)。在該工藝中,異丙苯用空氣氧化成CHP的效率高達95%以上,CHP被濃縮,並在酸催化劑存在下高產率(大於99%)地分解為苯酚和丙酮。AMS加氫為異丙苯,用於循環氧化或回收。帶有AMS加氫的流程,1.31噸異丙苯可生產1噸苯酚和0.615噸丙酮。KBR苯酚工藝具有低能耗、低原材料消耗、低生產費用和低排放污染的特點。現已採用該工藝建設了30套生產裝置,生產苯酚總能力超過280萬噸/年。20世紀90年代底,Aristech公司和殼牌化學公司採用該工藝分別在美國建成10萬噸/年和22.5萬噸/年裝置,中國石化上海高橋分公司也引進了這一工藝。採用該工藝生產的苯酚佔世界能力的50%以上。埃克森美孚公司還開發了由過氧化氫異丙苯(CHP)製取苯酚的催化精餾技術,塔器催化劑床層中採用Zr-Fe-W氧化物固體催化劑,轉化率可達100%,苯酚和丙酮選擇率高,而4-異丙苯基苯酚、α-甲基苯乙烯(AMS)二聚物及焦油等高沸點的聯產雜質數量很少。該工藝對苯酚的選擇性為89.5%,稍低於採用硫酸為催化劑的傳統工藝。反應器催化劑床層操作條件為:50~90、34Kpa、液時空速4h-1。聯產物α-甲基苯乙烯和苯乙酮的選擇性分別為9.7%和0.8%。該催化精餾工藝有效地將反應熱用於丙酮精餾過程,將反應過程和精餾過程結合在一起,降低了能耗和投資。由於採用固體酸催化劑代替通用的硫酸催化劑,可免除產物的中和過程。
甲苯-苯甲酸法先將甲苯液相氧化為苯甲酸,苯甲酸再轉化為苯酚。具有甲苯原料來源廣泛、流程簡單等優點。
目前採用的異丙苯法存在聯產大量丙酮(丙酮和苯酚產率比為0.6:1)問題,同時苯酚需精製而耗用能源。現正在開發苯直接氧化制苯酚的一步反應法。日本研究人員開發了利用貴金屬催化劑的一步法工藝。首諾(Solutia)公司開發了採用一氧化二氮為氧化劑使苯直接催化氧化為苯酚的一步法工藝。
最近日本先進工業科技國家研究院(AIST)開發了由苯一步法合成苯酚工藝,而常規工藝從苯開始需三個步驟,並且產生需處埋的廢酸。AIST的工藝使用不銹鋼外管和多孔α-氧化鋁內管組成的反應器,關鍵元件是厚1μm的鈀膜催化劑,用化學蒸氣沉積法塗復在氧化鋁管的外側。膜由AIST與丸善石化公司和NOK公司共同開發。反應器置於加熱至150~250的加熱爐內,苯和氧氣流過氧化鋁內管,0.2MPa壓力的氫氣沿管外側通過。氫被吸附在膜上,在此被離解和活化,然後通過氧化鋁管內表面,活化的氫捕集管子內表面上的氧分子,生成活化的氧,活化的氧與苯環的雙鍵反應通過苯環氧化物由苯生成苯酚。實驗室中,在轉化率低於3%時,生成苯酚的選擇性大於90%。10%~15%轉化率時,選擇性大於80%。苯酚產率為每千克催化劑1.5千克/時,隨著工藝過程的改進,預計轉化率還可提高。
C. 醋酸甲酯生產醋酐
不會。
粗酐直接甲醇羰基化合成的,已經建立了多套年產百萬噸裝置。不會用到醋酸甲酯。實驗室少量合成可能會採用醋酸甲酯法。
D. 甲醇和醋酸的C0羰基合成法生產醋酐要用到氫氣么
1、聯產醋酸的說法不恰當,醋酸是原料,後期精餾出的醋酸不能算是聯產的,同時後期醋酸的純度也不會高於你購買的原料醋酸的質量。2、銠碘系催化劑是低壓羰基合成,氫氣主要反應:H2+CH3OH=CH4+H2OCH3COOH+2H2=CH3CH2OH+H2O
銠碘系催化劑副反應最多的一個就是變換反應CO+H2O=CO2+H23、許多文獻要求醋酐合成反應原料氣中氫氣含量較醋酸反應高,具體機理還有待於討論
E. 醋酸概念股,醋酸股票有哪些
江蘇索普(600746)
公司是國內較大的醋酸、ADC發泡劑、漂精粉和橡膠硫化促進劑生產企業,擁有年產120萬噸的醋酸裝置。對於公司的經營情況,江蘇索普相關負責人表示,從公司自身發展看, 目前產品結構仍不夠豐富,抵禦市場風險能力相對較弱;公司將進一步拓寬產品應用領域。完善上下游產業鏈戰略布局,實現產業整合,構建新的盈利增長點。
業內人士指出,江蘇索普是比較典型的小上市公司、大集團的類型;目前索普集團大概只有十分之一的資產在上市公司,未來有望獲得資產注入。此前,索普集團高管曾表示,普集團旗下有4個生產企業、6個生產服務型配套公司。生產企業中,甲醇廠、醋酸廠等已經實現盈利,未來計劃加大下游產品的開發力度,向附加值高的產品發展。
相關資料顯示,索普集團目前擁有140萬噸冰醋酸、54萬噸甲醇、50萬噸醋酸乙酯、110萬噸硫酸、12萬噸氯鹼、4萬噸ADC發泡劑等產品的年生產能力。其中,醋酸乙酯和ADC發泡劑生產規模位居國內同行業前列,冰醋酸生產規模已達到國內第一、世界第三。
華魯恆升(600426)
公司以煤為主要原材料,通過延伸拓寬產業鏈和多聯產形成了以尿素、醋酸、己二酸、乙二醇等為主打產品。華魯恆升年報顯示,通過優化升級,公司醋酸裝置已達到50萬噸/年生產能力。
在公司業務發展方面,華魯恆升高管表示,公司在確保生產經營的同時,將繼續推進在建項目建設,做到高質高效,總投資5億元的10萬噸/年醇酮裝置節能改造、總投資10.2億元的年產60萬噸硝酸等在建項目力爭二三季度建成投產,後續規劃項目將相繼啟動。2014全年力爭營業收入達到100億元。
值得一提的是,據公司高管介紹,公司自主研發的醋酸催化劑,無論催化效率還是單位處理利率,都有明顯提高,這大大降低了醋酸產品的製造成本,單位產品的綜合能耗比去年降低3%以上,對降低公司綜合成本起到了關鍵作用。
恆順醋業(600305)
相關資料顯示,恆順醋業始創於1840年清道光年間,為「四大名醋」之一鎮江香醋的代表,2001年上市以來,已從一家傳統醬醋生產廠家發展成為一家現代化程度最高的食醋生產企業。
數據顯示,繼續2013年成功扭虧為盈後,數據顯示,今年一度,恆順醋業實現營業總收入3.2億元,同比增15.07%;實現凈利潤1384.79萬元,同比大增157.06%。在資本運作方面,恆順醋業成功以14.35元/股,非公開發行4706.90萬股,籌資6.75億元。在資本運作方面,4月份恆順醋業成功以14.35元/股,非公開發行4706.90萬股,籌資6.75億元,分析認為,恆順醋業作為四大名醋中品牌力保持最好的公司,此次增發將為公司的復甦和騰飛奠定雄厚基礎。
齊魯證券研報稱,未來恆順醋業將持續聚焦主業,定增完成後,將通過營銷改革等多種措施全面持續調動市場營銷人員的積極性;通過市場網路和品牌店的建設,擴大恆順產品的覆蓋面;通過新品開發和技術進步提升企業的核心競爭力。另一方面,公司通過加快推進項目建設,增添企業發展的後勁。
皖維高新(600063)
公司目前擁有醋酸乙烯產能50萬噸。業內人士指出,我國醋酸乙烯生產線實際產能遠低於名義產能,新增產能釋放有限,在環保趨嚴背景下產能將進一步收縮,國內醋酸乙烯已現漲價趨勢,景氣開始向上。
「公司作為醋酸乙烯行業最優標的,受益於醋酸乙烯價格上漲,業績彈性巨大。」券商研報指出,廣維年產10萬噸的生物乙醇法醋酸乙烯已滿足食品級要求,質量非常優異,而本部20萬噸產能採用電石乙炔法工藝,公司對生產的工藝把握國內無出其右,產品質量能夠滿足海外市場要求。同時公司配套有完善的三廢處理設施,產品已通過REACH認證,未來出口量有望快速增加。
長江證券研報稱,目前海內外醋酸乙烯具有較大價差存在套利機會,產品出口已逐步放量,並有望進一步拉高產品價格。目前出口醋酸乙烯盈利極為可觀(國內7000 元/噸,出口1350美元/噸摺合近萬元每噸),單月凈利潤推算在1600 萬元左右。理論上公司全年外銷醋酸乙烯量在15 萬噸左右,盈利彈性極為可觀,1000 元漲價對應每股收益年化為0.1 元。
F. 兵器工業西安科技產業基地有那些企業入住
兵器工業科技產業基地位於西安經濟技術開發區涇渭工業園內,分為科技產業、產品製造兩個區域,包括高新企業、科技創新、化工環保、綜合保障、產品生產和產品總庫6個園區,將採取「一次規劃、分期建設、市場化運作」的模式進行開發,總投資150億元。昨日,首批簽約入區的醋酸纖維煙用絲束項目、二醋酸纖維素及醋酐項目、843廠技改項目、綠色能源及材料項目、智能調光材料項目、彩色液晶顯示材料產業化項目等7個項目,總投資40億元。其中,民品項目佔85%以上。其中,二醋酸纖維素及醋酐生產線項目建成達產後,將實現年產二醋酸纖維素3萬噸和商品醋酐3萬噸的生產能力,實現年銷售收入7.5億元,利潤總額8100萬元,稅收4100萬元。綠色能源及其材料產業化項目建成後將形成年產鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料、錳酸鋰等鋰電池正極材料3000噸,年銷售收入8億元。另外,作為產業配套,該項目還將在西安兵器工業科技產業園基地建設年產3900萬只鋰電池的西北最大的鋰電池產業基地,預計可實現年產值6億元。西安北方秦川集團有限公司整體搬遷項目建成後,裝備能力將得到較大提高,產品規模和水平將得到提升。預計年銷售收入可達15.7億元,可實現利潤1.525億元。醋酸纖維煙用絲束生產線項目是採用日本大賽璐公司先進的工藝和專用設備,生產醋酸纖維煙用絲束。項目將建成3萬噸/年的生產能力,預計可實現年銷售收入9.3億元,利潤總額1.07億元,稅金4200萬元。彩色液晶顯示材料產業化項目將建成年產30噸液晶顯示材料的生產能力。預計每年可實現銷售收入3億元,利潤7000萬元以上。
根據協議,西安市政府與中國兵器工業集團公司共同成立兵器產業基地建設領導小組,負責協商和決策兵器產業工業科技產業基地建設中的重大事項。同時,以西安經開區管委會為基礎,西安市政府成立西安兵器工業科技產業基地管理委員會,中國兵器工業集團公司派員參加。五年內使入區企業年產值達到300億元,實現稅收10億元。西安市及經開區將為項目建設提供相關政策支持和配套服務。
G. 甲醇的用途是什麼/
甲醇主要用途是:用於精細化工,塑料等領域。
可用來製造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產品,也是農葯和醫葯的重要原料之一。
甲醇在深加工後可作為一種新型清潔燃料,也加入汽油混合使用。
甲醇可用於生產甲醛,甲醛可用來生產膠粘劑,主要用於木材加工業,其次是用作模塑料、塗料、紡織物及紙張等的處理劑。
甲醇另一主要用途是生產醋酸。醋酸消費約佔全球甲醇需求的7%,可生產醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等,其需求與塗料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關。
甲醇可用於製造甲酸甲酯,甲酸甲酯可用於生產甲酸、甲醯胺和其他精細化工產品,還可用作殺蟲劑、殺菌劑、熏蒸劑、煙草處理劑和汽油添加劑。
甲醇可製造甲胺,甲胺是一種重要的脂肪胺,以液氮和甲醇為原料,可通過加工分立為一甲胺、二甲胺、三甲胺,是基本的化工原料之一。
(7)年產萬噸醋酐生產裝置精餾工段工藝設計外文翻譯擴展閱讀
甲醇作為燃料的前景還是相當光明的。
這是由於甲醇分子式比煤炭、汽油、柴油的分子式單一,其燃燒排放非常清潔,沒有顆粒物(PM2.5、PM10)、臭氧、二氧化硫、CO、汞及其化合物。
醇基清潔燃料可以替代煤炭、汽柴油,可極大緩解困繞我國的大氣污染。貧油、少氣、多煤是我國現階段能源結構的主要特點。
因此,甲醇作為煤化工的重要衍生產品,是目前公認的極具前途的替代燃料之一。
我國現有62萬台燃煤鍋爐,每年燃煤7億噸。我國現有汽車1.37億輛。
污染物排放主要監測為PM2.5、PM10、臭氧、SO2、NO2、CO六大指標,現在的爐窯(工業民用鍋爐、窯爐、爐灶)燃煤和機動車燃燒傳統汽柴油是主要貢獻者。
當前甲醇清潔燃料爐窯的優勢比較突出。我國新開發的甲醇爐窯燃燒系統可替代煤炭、柴油、天然氣、液化氣、電等加熱爐窯。
H. 金沂蒙集團的集團歷程
金沂蒙集團有限公司位於魯東南臨沭縣境內。它東接連雲港市,西望沭河,五十公里半徑內與臨沂、連雲港機場毗鄰,百公里內與日照、嵐山、連雲港口相望;北靠兗石鐵路,南鄰隴海鐵路,西有京滬、日東高速公路,327國道近在咫尺,是魯、蘇交界處的咽喉之地。
金沂蒙集團具有30多年歷史。從1975年12月26日,其前身臨沭縣化肥廠第一桶氨水下線,到今天已經基本形成了以生物化工、煤化工、生態肥料為三大主業,循環經濟、水、電、汽為輔業,互為促進的發展格局;從一個默默無聞的縣級小氮肥廠,發展成為蜚聲國內外,排名全國化工行業500強、全國專用化學品企業第三名,並被命名國家重點高新技術企業、中國優秀誠信企業、山東AAA特級信譽企業,被國家海關列為保稅工廠,擁有進出口自營權。
一
金沂蒙集團所在地——臨沭縣,面積1038平方公里,現有人口65萬人,改革開放之前經濟欠發達,是長期戴「貧困縣」帽子的農業小縣。到上個世紀七十年代,全縣沒有一家機械化生產的工廠。
1973年,「文革」後期,剛恢復的臨沭縣委為搞好全縣農業生產、提高糧食產量,會同臨沭縣革委會,申請省、地批准建設氮肥廠,並得到批准。
為了早日建成臨沭縣化肥廠,縣委組建了會戰指揮部。各公社也紛紛伸出友誼之手,支援建設臨沭縣化肥廠。劃撥土地、籌料、用工等各項工作更是順利無阻。在建設過程中,全體參戰人員發揚「自力更生、艱苦奮斗」的精神,保質保量地完成了一個又一個任務。
1975年12月26日,年生產能力為3000噸合成氨的臨沭縣化肥廠建成投產,揭開了全縣現代工業生產的新篇章。
然而,時值計劃經濟年代,主管部門對企業「婆婆式」的管理,以及電力、煤炭計劃供應不足,致使企業不得不在困境中艱苦跋涉。
根據可查資料,臨沭縣化肥廠投產的前10年,經常斷料、停電。雖然1981年企業技術人員對設備進行了技術改造,生產出了碳酸氫銨產品,並開發了煤渣磚、小煉焦等項目,但無法從根本上改變企業面臨的困境。1984至1985年間,因化肥市場不景氣,本縣為保證鄉鎮企業用電,發展鄉鎮經濟,曾要求化肥廠停產讓電,甚至考慮關閉化肥廠。關鍵時刻,縣委主要領導決定保化肥廠,工廠才沒有被關閉。
1986年,國家對企業管理進行改革,實行廠長負責制,同時,發揮職工代表大會的作用,參與企業決策;實行幹部任期目標責任制和崗位責任制。在此基礎上,企業的管理模式又逐步向承包制過渡。
1985至1986年,企業與南京大學聯合先後開發了「高效稀土微肥」項目和增塑劑項目。
1987年,計劃開發硬酯酸項目,但因市場原因只上了第一工段燒鹼。
這期間,由於老產品市場滯銷,新項目效益不高,員工思想比較混亂。但改革沒有因此停步,1987年9月,縣委採取民主選舉和組織考察相結合的方式,果斷改組了化肥廠領導班子,堅持推行廠長負責制。從而使企業穩步走上改革之路。而且,此後的技術改造項目也屢屢成功。1988年,多年來在困境中跋涉的臨沭縣化肥廠,破天荒地實現利潤89萬元。
臨沭縣化肥廠調整產品結構、開發新產品的做法,也受到中共臨沂地委的重視,把該廠的經驗總結為「以肥養副,以副帶肥,綜合經營,快步發展」四句話,在全地區化工企業進行了推廣。
二
利潤使企業看到了發展的希望。但已上新項目既沒有地方資源優勢,又不具備技術優勢,還不足以扭轉企業的困境。
1990年6月,為搞好企業改革,縣委在臨沭縣化肥廠進行廠級幹部選聘試點,任命張立省為臨沭縣化肥廠廠長。隨後,新一屆領導班子同樣選拔了一批素質較高的中層幹部走上了管理崗位。
張立省廠長,是1975年第一批進廠的亦工亦農制工人。進廠後,他愛崗敬業、吃苦在前,先後擔任組長、車間幹部、供銷科長、廠辦主任、副廠長等職。經歷了方方面面的磨煉,富有生產實踐知識和管理經驗。上任後,他決心不辜負工友的期望,以「說辦就辦,辦就辦好」的工作作風進行治廠。
治廠之道在於創新。從臨沭縣化肥廠到山東沭化集團,其企業管理工作,是隨著改革的逐步深化不斷完善的,特點是科學、精密、民主、人性化,主要體現在以下幾個方面:
(一)管理體制創新。1997年6月,山東沭化集團領導班子經學習外地經驗,確立了企業走「專業化生產、規模化經營、母子公司制、集團化運作」等現代化的管理之路。即通過有限公司、股份合作制、租賃經營等形式,走資本運營的路子,實現了資產由單一化到多元化的轉變。同時,貫徹落實《公司法》,建立健全法人治理結構,協調落實「老三會」和「新三會」的職權關系,以保證企業沿著正確的軌道健康發展。
(二)堅持人事制度改革。1990年後,企業打破了工人與幹部的界限,在全公司范圍內實行「唯賢是用,人盡其才」的管理辦法,通過公開、公平、公正的方式,讓員工競爭上崗;並對在崗幹部實行動態管理,年終考評,末位淘汰,形成合理的幹部流動機制。
(三)分配製度有所創新。從山東沭化集團發展到山東金沂蒙集團後,集團將工資分配與用人機制配套,使員工淡化工資意識,強化「收入靠奉獻」的觀念。對中層以上幹部,按照「德、能、勤、績」定薪,實行按崗招聘,一崗一薪,崗變薪變的分配製度;生產一線工人實行產量、質量、成本、效益、安全相結合的綜合考核機制;營銷人員實行基本工資與銷售業績掛鉤,多銷多提成,上不封頂,下不保底;科研人員實行項目負責制,工資按基本工資加專項獎勵的辦法,等。調動了員工的工作積極性。
除了管理體制、用人和分配機制創新之外,金沂蒙集團及其前身沭化集團在成本、質量、設備、工藝、技術、安全等方面的管理,也以人為本,求實務真、科學嚴密、一絲不苟。自臨沭縣化肥廠建成投產至山東金沂蒙集團改制完成,企業先後制訂、完善了數百項管理制度,行文超過100萬字。這些制度的出台實施,保證了企業生產經營等過程的有效運行。
興廠之策在於科技創新。1992年,企業科研人員開發的SL-1型造紙蒸煮助劑,填補了國內空白,獲山東省科技進步三等獎。1993年,企業又開發了酒精氧化法醋酸項目,獲山東省星火科技二等獎。1994年,建成了年產2萬噸甲醛生產線和年產5000噸的醋酸乙酯生產線。從此,企業幾乎每年都有新項目。
為搞好產品開發,企業成立了科技進步領導小組,並組建了企業科研開發機構——臨沂市化工設計院和化工研究所,先後與清華大學、山東師范大學、南京大學、河北輕工學院、山東輕工學院等十幾家院校和科研單位,聯手開發高附加值、高科技含量、高市場佔有率產品。並聘請了國內外知名專家、學者,作為企業常年技術顧問。逐步形成了科研、設計、中試、應用推廣於一體的科技創新體系,和研製一代、生產一代、儲備一代、構思一代的良性技術開發體系。
在實際工作中,企業堅持以引進先進設備和吸收先進技術並舉,相輔相成。每年派出近百人次到國內外先進企業「取經」,並聘請專家到公司進行授課、解惑、指導。2001年,企業完成了連續脫氯復合肥(NPK)生產技術研究、非高分子固體酸催化酯化加鹽萃取精餾生產醋酸乙酯、乙酸正丁酯及新型高效、低毒的三氟甲基水楊酸的研製等創新技術計劃項目,投入生產。總之,企業技術開發中心在精細化工、有機原料等領域的部分技術,均處於國內領先水平。新產品銷售收入占企業銷售收入總額的70%,新產品利潤占企業總利潤的80%以上。
在搞好產品開發的同時,金沂蒙集團在技術改造中。先後完成了造氣油壓微機自控、合成離子膜提氫、稀酸提濃、電解銀催化劑、吹風氣回收、脫硫、碳化改造、廢糟制沼氣、乙醇脫氫歧化法生產醋酸乙酯等數百項技改項目,使產品質量提高,成本下降,增強了產品的市場佔有率和市場競爭力。
高科技投入、嚴把質量關。金沂蒙人「以一流的質量樹立品牌,以先進的技術發展名牌,以良好的企業形象贏得名牌,以擴大規模壯大名牌」為戰略指導思想,將其融入生產一線、管理和銷售的各個環節。特別是醋酸乙酯產品,以優良的品質搶佔了國內外市場,贏得了良好信譽。復合肥、復混肥、醋酸乙酯等產品也先後獲得「中國馳名商標」、「國家質量免檢」、「山東名牌產品」等稱號。金沂蒙牌醋酸乙酯、「沭豐」牌復合肥已被評為「中國化工行業卓越品牌」。
科學的企業管理手段和用科技進行產品改造,是金沂蒙集團實現騰飛的兩個翅膀。它不但為企業創造了利潤,樹立了形象,而且也為企業建立健全了科研體制,培養提高了員工素質,為企業未來更大的發展積累了管理經驗,儲備了人力資源。
金沂蒙集團在發展過程中,有三種做法值得肯定:一是外聯,即和高等院校或國家科研單位聯手搞項目開發和技術進步;二是外引,引進人才,建立企業自己的科研機構開發新產品;三是內培,選送人才到院校深造,培養自己的技術能手、管理尖兵。
實踐證明,上述舉措是正確的。以外聯為例,企業與清華大學、山東師范大學等院校已經先後聯手開發了四大系列二十多項新技術、二十多個科技含量、附加值高的產品。
時交二十世紀末,在全國進行深化改革的形勢推動下,金沂蒙集團在不斷開發新項目的同時,還搶抓機遇實行資本擴張,擴大企業規模。
2000年3月,金沂蒙集團租賃經營了贛榆縣磷肥廠高效肥生產線,成立贛榆復合肥廠。此後,企業逐步邁入了資本運營的道路。
2001年1月,經山東體改委批准,沭化集團更名為山東金沂蒙集團有限公司。
企業的更名,也是股份制改造的開始,2001年9月,縣國資局將山東金沂蒙集團90%的國有股份轉讓給員工,2003年2月,縣國資局決定將剩餘的10%國有股全部退出,國有股權代表退出企業,實現了國有企業向民營企業的轉變。2003年9月,山東金沂蒙集團先後在幾個下屬車間、分廠(公司)實行股份制改造試點;企業按《公司法》規定,召開了首屆股東大會,選出了董事會、董事長、監事會、監事會主席,聘任了經理層,建立了「三會一層」的法人治理結構。其後,集團對下屬的二級企業相繼進行了改制,成立了獨立的法人治理結構。形成了相互獨立又相互依賴的法人單位群體。
近幾年來,金沂蒙集團不斷加大投資和技改力度,注重發展循環經濟,全面推行清潔生產,培育具有金沂蒙特色的企業文化,企業得到了快速、穩定、持續發展。集團負責起草制定了《工業乙酸乙酯》、《工業乙酸丁酯》及《工業乙酸酯類試驗方法》三項國家標准。2007年,集團研發的「重要農葯、醫葯中間體綠色化工生產技術集成項目」和「含氟系列活性物質中試及工業化研究」項目分別獲國家科學技術進步獎二等獎、省技術進步一等獎。集團已經建成的六萬噸正丁醇項目和正在實施的十五萬噸醋酐一期工程,具有國際先進水平。
金沂蒙集團全面貫徹落實科學發展觀,堅持以人為本,大力實施科技興企、品牌興企和人才興企戰略,繼續深化改革、強化企業管理。重點發展以醋酐系列產品為主煤化工,以正丁醇等發酵醇為主的生物化工,以復合肥為主的生態肥料等主導產業鏈,帶動發展精細醫葯化工、有機化工產業等優勢產業,發揮公用工程水、電、汽配套齊全的優勢,構建和諧企業,打造百年金沂蒙。
I. 二甲醚的用處
主要用作有機合成的原料,也用作溶劑、氣霧劑、製冷劑和麻醉劑等,民用復合乙醇及氟里昂氣溶膠的代用品。在國外推廣的燃料添加劑在制葯、染料、農葯工業中有許多獨特的用途。
二甲醚作為一種基本化工原料,由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制葯、燃料、農葯等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑,減少對大氣環境的污染和臭氧層的破壞。
由於其良好的水溶性、油溶性,使得其應用范圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料,可以明顯降低甲醛生產成本,在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。
作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性,預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優於石油液化氣,可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料,與甲醇燃料汽車相比,不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。
(9)年產萬噸醋酐生產裝置精餾工段工藝設計外文翻譯擴展閱讀:
一、相關性質
二甲醚是一種無色、具有輕微醚香味的氣體,具有惰性、無致癌性但有神經毒性。還具有優良的混溶性,能同大多數極性和非極性有機溶劑混溶。
在100ml水中可溶解3.700ml二甲醚氣體,且二甲醚易溶於汽油、 四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多種有機溶劑,加入少量助劑後就可與水以任意比互溶。其燃燒時火焰略帶亮光。
二、包裝貯存
二甲醚(DME)與LPG持有相似的物性,國內法規中的高壓氣體安全法規仍適用。輸送與儲藏系統也與LPG相同。對金屬無腐蝕,對運輸船隻、管材、儲槽等與LPG的無太大差別。
大容量儲槽是採用在約-25℃的低溫貯槽儲存。用低溫儲槽,只需要一般的BOG(氣化氣)的再液化設備,但所要求的壓力可以比IPG的略低。DME的蒸發潛熱與丙烷的基本相同,這將有利於降低DME的運行成本。
J. 二甲醚是什麼
甲醚
【中文名稱】甲醚;二甲醚;氧代雙甲烷
【英文名稱】dimethyl ether;methoxymethane
【CAS 登錄號】115-10-6
【結構或分子式】
CH3-O-CH3
所有C、O原子均以sp3雜化軌道形成σ鍵。
【相對分子量或原子量】46.07
【分子式】C2H6O
【密度】相對密度1.617(空氣=1)
【熔點(℃)】-138.5
【沸點(℃)】-24.5
【閃點(℃)】-41.4
【蒸氣壓(Pa)】663(-101.53℃);8119(-70.7℃);21905(-55℃)
【性狀】
無色可燃性氣體或壓縮液體,有乙醚氣味。
【溶解情況】
溶於水和乙醇。
【用途】
用作溶劑、冷凍劑等。
【制備或來源】
由甲醇脫水而得,也可由原甲酸在三氯化鐵的催化下分解而得。
【其他】
臨界溫度128.8℃。臨界壓力5.32兆帕。凝固點-138.5℃。液體密度0.661
第三部分:危險性概述 -
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 對中樞神經系統有抑製作用,麻醉作用弱。吸入後可引起麻醉、窒息感。對皮膚有刺激性。
環境危害:
燃爆危險: 本品易燃,具刺激性。
第四部分:急救措施 -
皮膚接觸:
眼睛接觸:
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:
第五部分:消防措施 -
危險特性: 易燃氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。氣體比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物: 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
第六部分:泄漏應急處理 -
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止氣體進入。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
第七部分:操作處置與儲存 -
操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩),戴化學安全防護眼鏡,穿防靜電工作服,戴防化學品手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類、鹵素分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
第八部分:接觸控制/個體防護 -
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3): 未制定標准
TLVTN: 未制定標准
TLVWN: 未制定標准
監測方法:
工程式控制制: 生產過程密閉,全面通風。
呼吸系統防護: 空氣中濃度超標時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防靜電工作服。
手防護: 戴防化學品手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
第九部分:理化特性 -
主要成分: 純品
外觀與性狀: 無色氣體,有醚類特有的氣味。
pH:
熔點(℃): -141.5
沸點(℃): -23.7
相對密度(水=1): 0.66
相對蒸氣密度(空氣=1): 1.62
飽和蒸氣壓(kPa): 533.2(20℃)
燃燒熱(kJ/mol): 1453
臨界溫度(℃): 127
臨界壓力(MPa): 5.33
辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 350
爆炸上限%(V/V): 27.0
爆炸下限%(V/V): 3.4
溶解性: 溶於水、醇、乙醚。
主要用途: 用作致冷劑、溶劑、萃取劑、聚合物的催化劑和穩定劑。
其它理化性質:
第十部分:穩定性和反應活性 -
穩定性:
禁配物: 強氧化劑、強酸、鹵素。
避免接觸的條件:
聚合危害:
分解產物:
第十一部分:毒理學資料 -
急性毒性: LD50:無資料
LC50:308000 mg/m3(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突變性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分:生態學資料 -
生態毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物積累性:
其它有害作用: 無資料。
第十三部分:廢棄處置 -
廢棄物性質:
廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項:
第十四部分:運輸信息 -
危險貨物編號: 21040
UN編號: 1033
包裝標志:
包裝類別: O52
包裝方法: 鋼質氣瓶;磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱;安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項: 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分:法規信息 -
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
第十六部分:其他信息 -
參考文獻:
填表部門:
數據審核單位:
修改說明:
其他信息:
【補充】
二甲醚又稱甲醚,簡稱DME,在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體,具有輕微醚香味。相對密度(20℃)0.666,熔點-141.5℃,沸點-24.9℃,室溫下蒸氣壓約為0.5MPa,與石油液化氣(LPG)相似。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃,在燃燒時火焰略帶光亮,燃燒熱(氣態)為1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性,不易自動氧化,無腐蝕、無致癌性,但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但與用作麻醉劑的乙醚不一樣,毒性極低;能溶解各種化學物質;由於其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性,廣泛用於氣霧製品噴射劑、氟利昂替代製冷劑、溶劑等,另外也可用於化學品合成,用途比較廣泛。
二甲醚作為一種新興的基本化工原料,由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制葯、燃料、農葯等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑,減少對大氣環境的污染和臭氧層的破壞。由於其良好的水溶性、油溶性,使得其應用范圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料,可以明顯降低甲醛生產成本,在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性,預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優於石油液化氣,可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料,與甲醇燃料汽車相比,不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。
二甲醚還可以替代柴油作為燃料,目前需要解決的問題主要有二甲醚對塑料物質的腐蝕和柴油發動機油路的改裝。
目前二甲醚(DME)的主要用途是用作拋射劑、製冷劑和發泡劑。其次是用作化工原料,生產多種有機化學品。如硫酸二甲酯、烷基鹵化物、N,N-二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。
二甲醚易壓縮、易貯存、燃燒效率高、污染低,可替代煤氣、LPG作民用燃料。同時,二甲醚具有較高的十六烷值,可直接用作汽車燃料替代柴油。二甲醚作為清潔燃料方面的發展前景潛力巨大,已經得到了國內外的廣泛關注。
1 國內外市場分析
1.1 國外市場分析
目前世界上二甲醚的生產主要集中在美、德、荷蘭和日本等國,2002年世界(不包括中國,下同)總生產能力為20.8萬噸/年,產量為15萬噸,開工率為72%。國外二甲醚的主要生產廠家有美國Dopnt公司、荷蘭AKZO公司、德國DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等,其中德國DEA公司的生產能力最大,生產能力為6.5萬噸/年。
世界二甲醚的主要生產廠家
序號 廠家名稱 生產能力(萬噸/年)
1 Dopnt (美國) 3.0
2 DEA (德國) 6.5
3 United Rhine Lignite Fuel (德國) 3.0
4 AKZO (荷蘭) 3.0
5 Sumitomo (日本) 1.0
6 DEA(澳大利亞) 1.0
7 Mitsui toatsu (日本) 0.5
8 Kang Sheng (日本) 1.8
9 NKK (日本) 1.0
合計 20.8
由於二甲醚的市場需求潛力十分巨大,在世界范圍內,二甲醚的建設已經成為熱點,一些大型二甲醚裝置已在籌建之中。
二甲醚開發公司(由道達爾菲納埃爾夫公司和日本8家公司組成的財團)計劃建設能力為2500噸/天的商業化二甲醚裝置。日本東洋工程公司完成了在中東建設單系列250萬噸/年二甲醚裝置的可行性驗證,預計該裝置可望於2005-2006年建成。BP公司、印度天然氣管理局、印度石油公司將投資6億美元建設180萬噸/年商業化二甲醚生產廠,用以替代石腦油、柴油和LPG,建設工作已於2002年開始,定於2004年投產。日本財團(三菱瓦斯化學公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事)組成的合資公司將在澳大利亞建設140-240萬噸/年的大規模二甲醚裝置,定於2006年投產。
目前二甲醚的主要消費領域是作溶劑和氣霧劑的推動劑,其它方面的消費不多。2002年全世界二甲醚的消費量為15萬噸/年,預計到2005年需求量在20萬噸/年左右。
二甲醚是一種性能優良、安全清潔的化工產品,發展前景被普遍看好。更為重要的是,作為一種新型、清潔的民用和車用燃料,被看作是柴油或LPG/CNG的優秀替代品,其作為燃料的市場需求增長將會是非常驚人的。
2000年全世界有400萬輛LPG汽車、400萬輛乙醇汽車、1百萬輛CNG汽車,還有部分甲醇汽車。以美國為例,2000年美國使用替代燃料的汽車為42萬輛,預計,到2005年美國使用代用燃料(LPG和CNG)的汽車將達到110萬輛,2010年為330萬輛,2015年達到550萬輛。
目前美國替代燃料的消費量摺合為當量汽油的話大約為100萬噸(352×106加侖當量汽油),約占當年全部燃料消費量的0.2%。如果美國代用燃料的比例提高到5%的話,其需求量將達到2500萬噸,可見代用燃料的市場前景是相當可觀的。
亞洲地區是世界上柴油消費增長最快的地區,據國外研究機構預測,二甲醚作為替代燃料,2005年亞洲地區的年需求量達3000萬噸。可見,由於二甲醚具有其它代用燃料不可比擬的優勢,將會成為柴油的主要替代燃料,具有難以估量的市場前景。
1.2 國內市場分析
近年來,我國二甲醚的生產發展迅速,目前共有十幾家生產企業,2002年總生產能力為3.18萬噸/年,產量約為2萬噸左右,開工率較低,約為63%。
我國二甲醚主要生產廠家及能力(單位:噸/年)
序號 廠家名稱 生產能力
1 江蘇吳縣合成化工廠 2000
2 廣東中山凱達精細化工有限公司 5000
3 成都華陽威遠天然氣化工廠 2000
4 上海石油化工研究院 800
5 江蘇崑山 1000
6 陝西新型燃料燃具公司 5000
7 安徽省蒙城縣化肥廠 2500
8 浙江諸暨新亞化工公司 1000
9 廣東江門氮肥廠 2500
10 浙江義烏光陽化工實業有限公司 2500
11 上海申威氣霧公司 1000
12
山東久泰化工科技股份有限公司 5000
13 湖北田力實業股份有限公司 1500
合計 31800
近年來國內二甲醚的建設已經形成熱潮,有數家公司擬通過合資合作等方式引進技術建設大型二甲醚生產裝置。
主要在建或擬建項目如下:
2001年4月份陝西新型燃料燃具有限公司與美國兆運資源有限公司簽訂聯合開發「煤基一步法合成20萬噸/年二甲醚超潔凈燃料」工程協議書,工程總投資20.3億元,美方投資90%。
寧夏83萬噸/年煤基二甲醚項目,計劃投資47.8億元,計劃利用國外資金,已與加拿大麥耐特聯合公司簽訂了合作協議書,並依託美國空氣動力公司的技術。
四川瀘州天然氣股份有限公司採用兩步法工藝已經建成1萬噸/年二甲醚裝置,第二套10萬噸/年二甲醚裝置,也已經開工建設。
山東臨沂魯明化工有限公司正在建設3萬噸/年二甲醚裝置,採用自主開發的液相兩步法工藝技術。
山東華星集團年產3萬噸/年二甲醚項目於2004年8月開始動工,該裝置採用兩步法工藝。
山東兗州礦業集團公司計劃建設60萬噸二甲醚裝置,擬引進國外一步法二甲醚工藝技術。
另外,國內還有很多地方提出建設二甲醚裝置,如:西南石油天然氣管理局、新疆、黑龍江雙鴨山、大慶油田、陝西、蘭州、安徽等。
國內二甲醚的主要用途是作為氣溶膠、氣霧劑和噴霧塗料的推動劑,每年消耗二甲醚 1.8萬噸。由於我國氣霧劑行業的發展較快,預計到2005年需二甲醚約3萬噸,2010年為4萬噸左右。另外我國二甲醚用於合成硫酸二甲酯等多種化工產品的消費量約為1.1萬噸。
由於二甲醚的性質與液化氣相近,易貯存、易壓縮,因而可替代天然氣、煤氣、LPG作民用燃料。2002年我國LPG的表觀消費量為1620萬噸,同時中國自1990年開始大量進口LPG,2002年LPG進口量為626萬噸。如果二甲醚的價格合適,假設二甲醚替代進口的LPG,以目前的進口量計算,需要燃料級二甲醚約1000萬噸。隨著人民生活水平的不斷提高,對民用燃料的需求量將會有較大的增長,特別是對天然氣、二甲醚、LPG等清潔能源的需求一定會有很大的增長,因此,二甲醚作為民用燃料的發展前景十分光明。
由於二甲醚具有優良的燃料性能,方便、清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少、稍加壓即為液體易貯存,作為車用柴油的替代燃料,有液化汽、天然氣、甲醇、乙醇等不可比擬的綜合優勢。
2002年我國柴油的消費量為7662萬噸,柴油消費的增長很快,預計2005年消費量將達到8290萬噸左右,2010年將達約10100萬噸。二甲醚作為良好的柴油替代燃料,按其對柴油的替代率為5%計算,2005年約需二甲醚約553萬噸左右,2010年需674萬噸左右。
綜上所述,預計2005年我國二甲醚作為氣霧劑和化工等方面的需求量將達到的需求量約為5-6萬噸。二甲醚作為代用燃料方面的消費主要取決於二甲醚的供應,如果二甲醚的價格降到能與柴油或LPG相競爭的水平,相信二甲醚作為燃料的消費增長速度會很快,市場規模也是相當驚人的。
2 工藝技術分析
二甲醚的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚,二步法是由合成氣合成甲醇,然後再脫水製取二甲醚。
● 一步法
該法是由天然氣轉化或煤氣化生成合成氣後,合成氣進入合成反應器內,在反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應過程和變換反應,產物為甲醇與二甲醚的混合物,混合物經蒸餾裝置分離得二甲醚,未反應的甲醇返回合成反應器。
一步法多採用雙功能催化劑,該催化劑一般由2類催化劑物理混合而成,其中一類為合成甲醇催化劑,如Cu-Zn-Al(O)基催化劑,BASFS3-85和ICI-512等;另一類為甲醇脫水催化劑,如氧化鋁、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、絲光沸石等。
● 二步法
該法是分兩步進行的,即先由合成氣合成甲醇,甲醇在固體催化劑下脫水制二甲醚。國內外多採用含γ-Al2O3/SiO2製成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280~340℃,壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85%之間,二甲醚的選擇性大於98%。
一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程,與兩步法相比,其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低,從而使二甲醚生產成本得到降低,經濟效益得到提高。因此,一步法合成二甲醚是國內外開發的熱點。國外開發的有代表性的一步法工藝有:丹麥Topsφe工藝、美國Air Procts工藝和日本NKK工藝。
二步法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,該法以精甲醇為原料,脫水反應副產物少,二甲醚純度達99.9%,工藝成熟,裝置適應性廣,後處理簡單,可直接建在甲醇生產廠,也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。但該法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝,流程較長,因而設備投資較大。但目前國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數採用兩步法工藝技術,說明兩步法有較強的綜合競爭力。
2.1 國外主要工藝技術
(1)Topsφe工藝
Topsφe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器(ATR)。自熱式轉化器由加有耐火襯里的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。
二甲醚的合成採用球形反應器,單套產能可達到7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240~290℃。
目前,該工藝還未建商業裝置。1995年,Topsφe在丹麥哥本哈根建了一套50kg/d的中試裝置,用於對工藝性能進行測試。
(2)Air procts的液相二甲醚(LPDMETM)新工藝
在美國能源部的資助下,作為潔凈煤和替代燃料技術開發計劃的一部分,Air procts公司開發成功了液相二甲醚新工藝,簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔反應器。催化劑顆粒呈細粉狀,用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡,固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱,同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易,無須停工進行。而且,由於是等溫操作,反應器不存在熱點問題,催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為:壓力2.76~10.34MPa,推薦5.17MPa;溫度200~350℃,推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%~60%,最好在5%~25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。 Air procts公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試,結果令人滿意,但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
(3)日本NKK公司的液相一步法新工藝
除Air procts公司外,日本NKK公司也開發了用漿相反應器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。
原料可選用天然氣、煤、LPG等。工藝的第一步首先是造氣,合成氣經冷卻、壓縮到5~7MPa,進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣用活性炭吸附塔脫除硫化物後換熱至200℃進入反應器底部。合成氣在反應器內的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡,生成二甲醚、甲醇和CO2。出反應器產物冷卻、分餾,將其分割為二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。經分餾,從塔頂可得到高度純凈的二甲醚產品(95%~99%),從塔底則可得到甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。採用NKK技術已在新潟建成1萬噸/年合成氣一步法生產二甲醚的半工業化裝置。
2.2 國內工藝技術及科研情況
我國90年代前後開始氣相甲醇法(兩步法)生產二甲醚工藝技術及催化劑的開發,很快建立起了工業生產裝置。近年來,隨著二甲醚建設熱潮的興起,我國兩步法二甲醚工藝技術有了進一步的發展,工藝技術已接近或達到國外先進水平。
山東久泰化工科技股份有限公司(原臨沂魯明化工有限公司)開發成功了具有自主知識產權的液相法復合酸脫水催化生產二甲醚工藝,已經建成了5000噸/年生產裝置,經一年多的生產實踐證明,該技術成熟可靠。該公司的第二套3萬噸/年裝置也將投產。
山東久泰二甲醚工藝技術已經通過了山東省科技廳組織的鑒定,被認定為已達國際水平。特別是液相法復合酸脫水催化劑的研製和冷凝分離技術,針對性地克服了一步法合成和氣相脫水中提純成本高、投資大的缺點,使反應和脫水能夠連續進行,減少了設備腐蝕和設備投資,總回收率達到99.5%以上,產品純度不小於99.9%,生產成本也較氣相法有較大的降低。
2003年8月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發的兩步法二甲醚萬噸級生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理,操作條件優化,具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點,在工藝水平、產品質量和設備硬體自動化操作等方面均處於國內先進水平。
近年來,我國在合成氣一步法制二甲醚方面的技術開發也很積極,而且一些科研院所和大學都取得了較大進展。
蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的5mL小試研究,重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗取得良好結果:CO轉化率>85%;選擇性>99%。兩次長周期(500h、1000h)試驗表明:研製的催化劑在工業原料合成氣中有良好的穩定性;二甲醚對有機物的選擇性>97%;CO轉化率>75%;二甲醚產品純度>99.5%;二甲醚總收率為98.45%。
中科院大連化物所採用復合催化劑體系對合成氣直接制二甲醚進行了系統研究,篩選出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化劑,均表現出較佳的催化性能,CO轉化率達到90%,生成的二甲醚在含氧有機物中的選擇性接近100%。
清華大學也進行了一步法二甲醚研究,在漿態床反應器上,採用LP+Al2O3雙功能催化劑,在260-290℃,4-6MPa的條件下,CO單程轉化率達到55%~65%,二甲醚的選擇性為90-94%。
目前,國內的浙江大學、山西煤化所、西南化工研究院、華東理工大學等單位也都致力於合成氣一步法制二甲醚的研究工作。
杭州大學採用自製的二甲醚催化劑,利用合成氨廠現有的半水煤氣,在一定反應溫度、壓力和空速下一步氣相合成二甲醚。CO單程轉化率達到60%~83%,選擇性達95%。該技術現巳在湖北田力公司建成了年產1500噸二甲醚的工業化裝置。該裝置既可生產醇醚燃料,又可生產99.9%以上的高純二甲醚,CO轉化率70%-80%。這是國內第一套直接由合成氣一步法生產高純二甲醚的工業化生產裝置。
對於兩步法二甲醚工藝技術,無論是氣相法還是液相法,國內技術均已經達到先進、成熟可靠的水平,完全有條件建設大型生產裝置。
由國內開發的合成氣一步氣相法制二甲醚技術基本成熟,並已建成千噸級裝置。但對於建設大型二甲醚裝置,國內技術尚需實踐驗證。
3 結論及建議
二甲醚作為清潔的替代燃料已經得到國內外廣泛的關注,特別是其替代煤氣、LPG和柴油方面所具有的巨大的市場潛力,對我國能源結構的調整、環境保護等方面有著重要的現實意義。
二甲醚工藝技術是國內外工藝技術開發的熱點之一,一步法工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用和生產成本較低,但由於合成反應和分離過程復雜,目前尚未完全工業化。二步法工藝是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,產品純度高,工藝成熟,裝置適應性廣,綜合競爭力強,但也有流程較長,設備投資較大的弱點。
目前推廣和應用是二甲醚發展的關鍵,二甲醚作為清潔替代能源需要政府的大力扶持和幫助。建議國家應統籌規劃,在沒有油氣資源而煤炭資源豐富的地區,建設大型二甲醚生產基地。以二甲醚替代煤氣、LPG作為市場推廣的先導,同時大力加強二甲醚替代柴油方面的研究,全面促進二甲醚的生產和使用,預計在不久的將來,二甲醚必將成為我國能源結構中重要的組成部分.