二甲醚的燃料特性与生产方法
二甲醚燃料和二甲醚燃料汽车
二甲醚燃料和二甲醚燃料汽车随着地球上传统的能源——煤、石油、天然气不断的减少，能源问题越来越被人们所关注。
能源的来源和清洁能源成为能源领域两大重要课题。
能源危机一直威胁着人类，我国虽然是产油大国，但也是石油进口大国，国内石油开发和生产不能适应经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出；另一方面，我国又是煤炭和天然气资源的大国，充分利用这类能源是我们的根本。
二甲醚能从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取。
二甲醚作为一种新型二次能源具有巨大的发展潜力和市场前景，它能实现高效清洁燃烧，可广泛用于汽车、燃气轮机、锅炉、小型热电冷联供、发动机热泵、燃料电池及家庭灶具、热水器等。
我国煤炭储量丰富，是世界第一煤炭生产与消费国。
我们可以构想，在未来，将污染严重的煤炭，转化为洁净的二甲醚，供给本地的能源消费，来改善西部地区环境，保护生态；同时用油罐车运输二甲醚到资源匮乏的东部地区，形成一个新的二甲醚能源经济(DME Economy)。
二甲醚有望成为替代石油，解决我国油品短缺矛盾和能源安全问题。
一、二甲醚运用的优势1．1 环保优势二甲醚(DME)与液化石油气(LPG)的物理性质很相似。
是一种无色气体，具有轻微的醚香味，室温下蒸气压力约为0．5MPa。
常压下致冷到-25℃或在常温下加压到0．5～0．6MPa，即被液化。
二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性、几乎无毒。
与二乙醚不同，二甲醚在。
空气中长期曝露不会形成过氧化物。
二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低。
1．2二甲醚理化特性优势(1)二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量。
纯度高于95％的二甲醚可替代液化气用作燃料。
总之，二甲醚比柴油干净，比氢方便，比天然气安全，可以作为燃料被广泛应用。
(2)二甲醚可溶于水，并具有卓越的溶解能力，这些特点使其成为在全球都广受欢迎的气雾剂、抛射剂，尤其是在杀虫剂、发泡剂等方面的应用。
新燃料——二甲醚(DME
新燃料——二甲醚(DME)一、引言二甲醚(DME)是一种新型的燃料，被广泛认为是未来的替代能源。
它由甲醇通过催化剂转化而来，具有高能量密度、低排放和可再生等优点。
随着全球能源危机的逐渐加剧，对于寻找替代传统化石燃料的燃料源的需求日益迫切。
二甲醚作为一种可持续发展的替代能源，在环保和经济效益方面具有巨大潜力。
本文将对二甲醚的特性、生产工艺及应用领域进行详细介绍。
二、二甲醚的特性1. 高能量密度二甲醚的能量密度较高，与传统燃料相当。
它的单位体积能输出更多的能量，使其在燃料领域具有广泛的应用前景。
2. 低排放与传统燃料相比，二甲醚的低排放是其最大的优势之一。
燃烧二甲醚产生的废气几乎不含硫、苯等有害物质，大大减少了对环境的污染。
3. 可再生二甲醚是一种可再生能源，它能够通过再生甲醇和二氧化碳等原料进行生产。
与化石燃料相比，二甲醚的生产对环境的影响更小，有助于减少温室气体的排放。
三、二甲醚的生产工艺二甲醚的生产通常需要经过以下几个步骤：1. 甲醇合成甲醇合成是二甲醚生产的关键步骤之一。
通常使用合成气（一氧化碳和氢气的混合物）通过催化剂的作用，在适当的温度和压力条件下进行反应，生成甲醇。
2. 甲醇脱水甲醇脱水是将甲醇转化为二甲醚的重要步骤。
一般采用固体酸催化剂，在适当的温度和压力条件下进行反应，甲醇分子之间的水分子被去除，生成二甲醚。
3. 产品净化二甲醚生产后，还需要进行净化处理。
主要包括蒸馏、过滤和吸附等步骤，以去除其中的杂质和不纯物质，提高产品的纯度和质量。
四、二甲醚的应用领域1. 汽车燃料二甲醚作为一种可替代传统燃料的燃料源，已经在某些国家和地区开始用于汽车燃料。
相比传统汽油和柴油，使用二甲醚作为燃料可以减少尾气排放，降低空气污染。
2. 工业燃料二甲醚还可以作为工业燃料使用。
由于其高能量密度和低排放特性，二甲醚在一些工业领域，如焊接、热处理等方面有着广泛的应用。
3. 化工原料二甲醚可以作为化工原料，用于生产一些化学产品，如气体、液体和固体化学品等。
二甲醚生产工艺规程及其操作
二甲醚生产工艺规程及其操作1. 简介二甲醚，学名双甲醚或甲氧基甲烷，是一种常见的有机化合物，化学式为CH3OCH3。
它可以用作溶剂、工业清洗剂和燃料添加剂。
本文将介绍二甲醚的生产工艺规程及其操作步骤。
2. 生产工艺规程2.1 原料准备二甲醚的生产原料包括甲醇和氢气。
甲醇可以通过甲烷加氧化反应得到，而氢气则通过氢气制备设备产生。
在生产过程中，需要确保原料的纯度和质量符合要求。
2.2 催化剂制备二甲醚的生产需要使用一种合适的催化剂，常用的催化剂有固体酸催化剂和金属催化剂。
催化剂制备过程包括催化剂的合成、活化和干燥等步骤。
2.3 反应装置生产二甲醚的反应装置主要包括反应釜、加热装置和冷却装置等。
反应釜应选用耐腐蚀性好、密封性能优良的材料制成。
2.4 反应条件二甲醚的生产反应通常在一定的温度和压力下进行。
反应温度和压力会影响催化反应的速率和产率。
合适的温度和压力应根据催化剂的性质和反应速率进行调整。
2.5 分离提纯反应结束后，得到的产物需要进行分离和提纯步骤。
分离步骤主要包括蒸馏和萃取等。
蒸馏过程中可以根据产物的沸点差异来实现分离。
2.6 产品储存最后，得到的二甲醚产品需要储存起来以备后续使用。
储存过程中需要注意防潮、防火和成品的质量控制等问题。
3. 操作步骤3.1 原料准备在进行二甲醚生产之前，需要准备好甲醇和氢气原料，并确保其质量合格。
同时，根据生产需要，准备好适量的催化剂。
3.2 反应装置准备将反应釜清洗干净，并确保其完好无损。
将催化剂加入反应釜中，并加入适量的溶剂和助剂。
3.3 反应操作启动加热装置，将反应釜加热至设定温度。
同时，通入氢气到反应釜中，控制压力在预设范围内。
开始加入甲醇原料，并保持反应温度和压力稳定。
3.4 反应结束根据实际反应情况，确定反应结束时机。
停止加热装置，停止氢气通入，并将反应釜冷却至室温。
3.5 分离和提纯将反应产物进行分离和提纯操作。
可以通过蒸馏、萃取等方法将二甲醚与其他组分分离开来，得到纯净的二甲醚产品。
二甲醚的生产工艺及其特点
二甲醚的生产工艺及其特点目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有二步法和一步法两种，二步法是经过甲醇合成和甲醇脱水二步过程得到DME，一步法是合成气直接生产DME，新开发的工艺有二氧化碳加氢合成二甲醚和生物质间接液化制取二甲醚。
一、二步法合成工艺1、液相法最早采用的生产DME的方法是甲醇在浓硫酸中液相脱水,即将浓硫酸与甲醇混合,在低于100℃时加热制得。
台湾的ConsulChemical 公司早于1976年即用此法生产DME,该工艺过程具有反应温度低、甲醇转化率高(>80%)二甲醚选择性好(99%)等优点,但该方法由于使用腐蚀性大的硫酸，残液和废水对环境的污染大，国外现已不用此法,而国内仍有少数厂家用此法生产。
2、气一固相法目前,许多工业化装置是用甲醇气相脱水生产DME,意大利的ESSO公司用负载金属的硅酸铝作催化剂生产DME，其甲醇的转化率为70%，DME的选择性大于90%。
Mobil公司利用新型的ZSM-5分子筛作甲醇脱水的催化剂，在比较温和的反应条件下，获得了甲醇转化率为80%，DME的选择性>98%的好结果。
日本三井化学公司在1991年开发了一种寿命长、活性高、选择性好的氧化铝催化剂,使用寿命为半年,转化率可达74.2%,选择性为99%。
我国的西南化工研究院，采用ZSM-5分子筛，在200℃条件下，甲醇的转化率可达75%~80%，选择性大于98%，已先后在我国建立了数套2500t/a规模的生产装置。
浙江省化工研究院也开发了甲醇气相脱水制DME的催化剂,在江苏的吴县化工厂进行2500t/a规模的工业生产。
目前国内外采用甲醇脱水二步法工艺生产DME的较大企业有:美国杜邦公司、德国联合莱茵褐煤燃料公司、汉堡的DMA公司和荷兰的阿克苏公司,生产能力均达到万吨级以上;澳大利亚悉尼CSR公司、日本住友精细化工公司和我国的中山凯达精细化学品公司各具有5000t/a的生产能力。
由甲醇脱水生产二甲醚工艺的优点是工艺较为成熟,操作比较简单,能获得高纯度的二甲醚(最高可达99.99%)。
二甲醚燃烧效率分析
二甲醚燃烧效率分析二甲醚用作燃料替代液化石油气被市场看好，被誉为“二十一世纪的新能源”。
究其主要原因，一方面在于能源价格飙升下二甲醚的价格优势，而另一方面则是其燃烧效率高和燃烧产物排放洁净的显著特点。
将清洁能源二甲醚用作替代能源，是我国抑制高油价影响的重要措施之一。
二甲醚的主要性质与液化石油气相类似，可以替代液化石油气用作城镇燃气。
二甲醚自身含氧，具有燃烧效率高的特点，从二甲醚的燃烧机理研究中发现，同等热量条件下，与天然气、液化石油气等相比，二甲醚燃烧效率提高5%左右，推广应用前景十分广阔。
1.二甲醚的特性二甲醚（ DME）分子式为 C2H60，分子量，二甲醚是一种比较惰性的非腐蚀性有机物，其主要的理化性质见表 1。
在常温、常压下二甲醚是一种无色易燃有轻微醚香味的气体，在空气中的允许浓度为400×10-6。
它具有与液化石油气（ LPG）相似的特性。
二甲醚具有一般醚类的性质，二甲醚对金属无腐蚀性，不刺激人体皮肤，不致癌，对大气臭氧层无破坏作用，在对流层中易于降解，长期暴露于空气中，不会形成过氧化物。
所以，二甲醚是一种优良的绿色化工产品。
在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化石油气，其存储、运输、使用等均比液化石油气安全。
二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此，在使用过程中，二甲醚作为燃料比液化石油气安全。
虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚自身含氧，在燃烧过程中所需空气量远低于液化石油气，从而使得二甲醚的预混气热值和理论燃烧温度都高于液化石油气。
二甲醚具有优良的混溶性，可以同大多数极性和非极性的有机溶剂混溶，例如汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸乙酯。
较易溶于丁醇，对多醇类的溶解度不佳。
常压下在 100mL 水中可溶解 3700mL 二甲醚，但是加入少量的助剂后就可与水以任意比例互溶。
二甲醚燃烧时火焰略带亮光。
常温下二甲醚难于活化，但长期储存或受日光直接照射，可形成不稳定过氧化物，这种过氧化物能自燃或自发的爆炸或受热后爆炸。
二甲醚生产技术
二甲醚生产技术二甲醚是一种新兴工业原料，主要用于清洁燃料、气雾剂、制冷剂、发泡剂。
有机合成原料等。
与液化石油气差价大且可以替代民用液化石油气，还可以作为柴油掺烧剂，有可能成为未来制取低碳烯烃的理想产品。
1二甲醚生产工艺目前，二甲醚加工方法主要有合成气一步法和甲醇法，甲醇法又分为甲醇液相法和甲醇气相1.1合成气一步法合成气一步法以合成气（2H CO +）为原料，合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成，同时伴随CO 的变换反应。
工艺流程见图1。
图1 合成气一步法工艺流程1.2甲醇法1.2.1甲醇液相法甲醇经过预热后进入反应器，在无机酸的催化作用下进行脱水反应。
通过加热，将反应 1/2=CO H 二甲醚、水、甲醇22CO CO H 、、 循环气、、CO H 2 2CO 气体二甲醚产品煤 水 / 甲醇 冷 媒副产品甲醇 水 / 甲醇净化，调CO H /2 合成二甲醚 吸收 脱除2CO 甲醇精馏二甲醚精馏 煤气化生产的二甲醚、水以及相平衡的甲醇蒸发汽化送出反应器。
反应产物经冷凝分离，未冷凝的气相经压缩液化即为产物二甲醚。
冷凝液经精馏分离，水从塔釜排出，甲醇返回做原料，工艺流程见图2。
图2 甲醇液相法工艺流程1.2.2甲醇气相法甲醇汽化后经换热器进入反应器进行气相催化脱水反应，反应产物经换热后用循环水冷凝冷却。
冷凝冷却后的物料在粗甲醚中间罐进行气液分离。
气相为副反应产生的不凝气和二甲醚、甲醇饱和蒸汽，将它们送入洗涤塔用甲醇或甲醇-水溶液吸收回收其中的二甲醚。
吸收液返回粗甲醚中间罐，吸收尾气排出装置。
粗甲醚中间罐的粗二甲醚用精馏塔进行精馏分离得到二甲醚产品。
从二甲醚精馏塔釜得到的甲醇-水溶液送入甲醇精馏塔提取甲醇，提取的甲醇返回反应器作为原料。
从甲醇精馏塔釜排出含醇废水，工艺流程见图3。
甲醇 二甲醚二甲醚二甲醚产品回收甲醇 废水预热 混合，反应 加热汽化 压缩 冷却冷凝 甲醇精馏提浓 冷凝 尾气产品二甲醚甲醇回收甲醇 废水甲醇汽化 换热 脱水反应冷却吸收 精馏分离 甲醇精馏提浓图3 甲醇气相法工艺流程参考文献：《二甲醚生产技术及产业前景分析》陈佩文。
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺二甲醚是一种无色、易挥发的液体，也是一种重要的有机合成反应的溶剂。
二甲醚的生产工艺主要有普通工艺和新工艺两种。
本文将对二甲醚的生产工艺进行详细介绍。
一、普通工艺普通工艺是指采用甲醛与甲醇反应制备二甲醚的方法。
具体步骤如下：1.将甲醛和甲醇按一定比例混合，加入到反应釜中。
2.在适当的温度下，加入酸催化剂，例如硫酸、磷酸等，作为催化剂促进反应的进行。
3.反应开始后，采用搅拌的方式，持续搅拌反应物，保持反应的均匀性。
4.反应进行一段时间后，将产生的二甲醚以及副产物甲醛蒸馏出来。
5.将温度控制在适当的范围内，以保证二甲醚的生成率和纯度。
6.通过一系列的分离和精馏步骤，最终获得高纯度的二甲醚。
二、新工艺新工艺是指采用介质催化剂反应制备二甲醚的方法。
这种方法相比于普通工艺，具有工艺简单、操作方便、产品纯度高等优点，逐渐得到广泛应用。
具体步骤如下：1.将介质催化剂（如固体酸催化剂）加入到反应釜中，并加热至适当温度。
2.将甲醇加入到反应釜中，并通过加压的方式，控制甲醇的流速。
3.在适当的温度和压力下，甲醇与介质催化剂进行反应，生成二甲醚。
4.通过连续进料和连续蒸馏的方式，保持反应的稳定性和连续性。
5.根据需要，可以进行一系列的分离、净化和纯化操作，最终获得高纯度的二甲醚。
三、普通工艺与新工艺的对比1.工艺复杂性：普通工艺需要添加酸催化剂，而新工艺利用介质催化剂，工艺更加简单。
2.产物纯度：由于新工艺的技术进步，可以获得更高纯度的二甲醚。
3.产品收率：新工艺的二甲醚收率较高，可以达到90%以上。
4.安全性：普通工艺中使用的酸催化剂对设备腐蚀性较强，操作过程需要注意安全性。
而新工艺使用的介质催化剂较安全。
5.对环境的影响：新工艺相比于普通工艺，对环境的影响较小。
综上所述，二甲醚的生产工艺可以采用普通工艺和新工艺两种方案。
新工艺相比于普通工艺具有工艺简单、产品纯度高等优点，逐渐得到广泛应用。
随着科技的不断进步，更多高效、环保的工艺可能会被开发和应用于二甲醚的生产过程中。
二甲醚的生产方法比较及市场预测
二甲醚的生产方法比较及市场预测二甲醚是一种无色、无刺激气味的有机化合物，化学式为(CH3)2O，属于醚类化合物。
它具有较低的沸点和易燃性，因此在工业生产和实验室中广泛应用。
1.醇酸酯交换法：首先将甲醇和乙酸酯在酸性催化剂的存在下反应生成乙酸甲酯，然后在高温、高压条件下经过交换反应产生二甲醚和乙酸乙酯。
这种方法是目前二甲醚主要的生产方法之一，具有原料易得、反应条件温和等优点。
2.酸碱催化法：甲醇在酸性催化剂的存在下与异丁烯反应生成异丁醇，然后与甲醇经过碱性催化剂存在下的酸碱催化反应生成二甲醚。
这种方法具有反应条件温和、废气排放少等特点。
3.介质法：将甲醇溶解于有机溶剂中，再加入催化剂反应生成二甲醚。
该方法操作简单，能够避免甲醇的浪费，适用于小规模生产。
二甲醚是一种广泛应用的化工产品，主要用于以下方面：1.成为液体和气体化学反应的溶剂，提高反应速率和产率。
2.在工业过程中作为降低温度和水分的剂量。
3.作为喷雾剂，在呼吸系统疾病的治疗中使用。
4.用作燃料的替代品，减少环境污染。
市场预测方面，二甲醚的需求将会保持稳定增长趋势。
一方面，随着全球经济的不断发展，能源需求持续增长，二甲醚作为一种低污染、高效能的替代燃料，将受到更多的关注和应用。
另一方面，随着科技进步和环保要求的提高，二甲醚在化工生产、工业催化、医药和农药等领域的应用也将不断扩大。
此外，二甲醚的成本相对较低，同时其生产方法也日趋成熟，这将进一步促进市场的发展。
总体而言，由于二甲醚在多个领域的广泛应用和不断发展的市场需求，未来的二甲醚市场将会保持稳定增长的态势。
然而，应该注意到其易燃性和毒性，需要在生产和使用过程中加强安全管理，以确保生产和使用的安全。
二甲醚(DME)
林达气相脱水制二甲醚技术及反应器杭州林达化工技术工程有限公司冯再南周传华钟永芳1、综述二甲醚(DME)作为民用清洁燃料和潜在的车用发动机燃料，市场空间巨大，因此倍受国内外关注。
二甲醚生产方法分为二类：合成气一步法制DME，是近几年世界上竞相开发的工艺路线，它以合成气为原料直接合成DME，具有流程短、成本低、经济效益显著等特点。
美国APC、日本NKK 公司自20世纪90年代初期开始研发，完成了工业试验，取得了长足进展。
国内浙江大学于90年代末在湖北田力公司建成1500t/a工试装置，清华大学等于2003年在重庆3000t/a中试装置，大连物化所、山西煤化所、华东理工大学等也对此有所研究，但真正意义上的工业规模装置尚未见诸报导。
甲醇脱水制DME即二步法，早期采用甲醇与浓硫酸共混加热进行液相脱水的方法制取DME，俗称液相法。
由于此法腐蚀性强、污染较重，不符合国际和国内环保要求，因此该工艺已逐步被淘汰。
1965年美国mobil公司与意大利DSSO公司相继开发了甲醇气相脱水制取DME工艺，经过几十余年的不断改进和优化，该技术已趋于成熟，生产流程简单，如外购原料甲醇生产DME，装置投资省、风险小，因而成为目前国内二甲醚的主要生产方法。
2、国内外甲醇脱水制DME技术现状由于合成气一步法制DME在工程化、特别是大型化装置上应用还存在较多风险，因此当前情况下生产DME技术采用甲醇脱水法技术路线更加合适，国外有日本东洋工程公司(TEC)和美国杜邦等公司，国内经十来年的改进完善，工艺技术也已相当成熟。
如单建DME装置，投资低，建设周期也短。
国内外DME生产技术主要如下：(1) 美国杜邦气相脱水法流程如右所示。
杜邦公司技术采用绝热固定床脱水反应器，合成压力 1.13MPa，进出催化剂床层温度分别为270℃、380℃，甲醇转化率70%。
DME精馏和甲醇回收压力分别为：1 MPa、常压，回收后甲醇送至甲醇贮罐再循环利用。
该技术生产流程较为典型。
二甲醚 化学位移
二甲醚化学位移二甲醚是一种有机化合物，其化学式为CH3OCH3。
它是一种无色、易挥发的液体，具有特殊的气味。
二甲醚在化学领域具有许多重要的应用，例如作为溶剂、反应中间体以及燃料添加剂等。
本文将对二甲醚的性质、制备方法和应用进行详细介绍。
一、性质1. 物理性质：二甲醚是一种无色透明的液体，具有低粘度和低表面张力。
其沸点为39.6°C，密度为0.792 g/cm³。
二甲醚具有良好的挥发性，易于蒸发。
2. 化学性质：二甲醚在常温下相对稳定，但在高温、阳光或与氧气接触下容易发生爆炸。
它可以与氧气形成爆炸性混合物。
此外，二甲醚还能与一些氧化剂如浓硝酸发生剧烈反应。
二、制备方法1. 间甲醇法：该方法是最常用的二甲醚制备方法之一。
首先将甲醇与催化剂反应生成甲醇水合物，然后通过脱水反应将甲醇水合物转化为二甲醚。
这种方法具有简单、高效、成本低廉的优点。
2. 甲醇/甲醚混合物法：该方法是另一种常用的制备二甲醚的方法。
首先将甲醇与甲醚按一定比例混合，然后通过加热蒸馏的方式分离得到二甲醚。
这种方法可以充分利用甲醇和甲醚之间的互溶性，提高产品的纯度。
三、应用领域1. 溶剂：由于二甲醚的良好溶解性和挥发性，它常被用作溶剂。
在化学实验室中，二甲醚常被用来溶解不溶于水的有机物，促进反应的进行。
此外，二甲醚还可用作某些工业生产中的溶剂，如涂料、油墨和胶水等。
2. 反应中间体：二甲醚是一种常用的反应中间体。
它可以参与酯化、烷基化和氧化反应等。
通过在反应中作为溶剂或催化剂的角色，二甲醚可以促进反应的进行，提高反应的效率。
3. 燃料添加剂：由于二甲醚具有良好的可燃性和低毒性，它常被用作燃料添加剂。
将二甲醚添加到汽油中可以提高汽油的辛烷值和燃烧效率，减少尾气排放。
因此，二甲醚被广泛应用于汽车工业和航空航天领域。
4. 麻醉剂：二甲醚在医学领域有一定的应用，可以用作麻醉剂。
然而，由于其易燃和爆炸的性质，目前已有更安全的麻醉剂替代了二甲醚。
新燃料——二甲醚(DME
新燃料——二甲醚(DME二甲醚（DME）是一种无色、无味、易燃的液体燃料，化学式为CH3OCH3。
它可以作为替代传统石油燃料的一种清洁能源，在汽车、锅炉、火箭等领域有广泛的应用。
与传统燃料相比，DME具有以下几个显著优势：首先，DME是一种清洁的燃料。
燃烧DME时，不会产生硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质，几乎无任何污染排放。
这对于改善空气质量、减少雾霾、保护环境有着重要意义。
与传统柴油相比，使用DME的车辆可以显著降低碳氢化合物和尾气排放量，减少对大气层的负荷。
这也符合现代社会对于环境友好型能源的需求。
其次，DME具有良好的可混合性。
由于DME是无色、无味、气态燃料，能够与空气充分混合，燃烧时能够实现高效能转化。
相比之下，柴油需要经过预混条件具有较窄的可燃浓度范围才能顺利燃烧，而且在低温下容易产生积炭。
而DME的可混合性不仅可以提高燃料的燃烧效率，还可以减少排放物和火灾隐患。
第三，DME的燃烧性能优良。
由于其高压能燃烧，DME的燃烧速度快、热释放量高，能够提供足够大的功率输出。
这使得DME在车辆行驶中具有很好的加速性能，同时也为燃烧过程提供了更高的效率。
对于需要短时间内提供大功率的应用场合，如起飞、加速或起动等，DME是一种理想的燃料选择。
第四，DME的生产工艺相对简单。
DME可以通过合成气（一氧化碳和氢气的混合物）直接合成，也可以通过生物质气化制取。
与石油或合成柴油相比，DME的生产流程更为简化，同时也能够利用各种废弃物和农作物秸杆等资源进行生产，降低了对传统能源的依赖，有助于可持续发展。
此外，DME还具有较高的压缩性和自燃温度，使得其储存于压缩容器中可以获得较高的储能密度，从而提高了整车的续航里程。
此外，与液化石油气（LPG）相比，DME不含硫，更加安全可靠。
然而，DME作为一种新型燃料，仍然面临着一些挑战。
首先，DME的燃烧产物中含有甲醛和甲酸等有毒物质，对人体健康有一定影响。
其次，由于DME的能量密度相对较低，车辆使用DME作为燃料需要更大容量的储存空间，这对于汽车设计和制造带来一定的困难。
甲醇制造二甲醚(DME)
甲醇制二甲醚(DME)摘要：综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。
关键词：二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气相法一、产品说明1、二甲醚的基本概况二甲醚别名：甲醚英文名称：methyl ether；dimethyl ether；DMECAS编号：115-10-6分子式：C2H6O结构式：CH3—O—CH3二甲醚又称甲醚，简称DME。
二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。
相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
2 生产原理2.1 生产方法简介目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。
甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。
合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验;②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法2.2 反应方程式甲醇液相法：甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ～130 ℃下进行。
其化学反应式如下:2CH3OH =H3COCH3 +H2O甲醇气相法：催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。
甲醇脱水反应的化学反应式如下。
主反应:2CH3OH =H3COCH3 +H2O主要副反应:CH3OH =CO + 2H2H3 COCH3 =CH4 +H2 +COCO +H2O =CO2 +H23 工艺过程及流程图3.1工艺过程甲醇液相法甲醇液相法由硫酸法发展而来,而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺。
二甲醚介绍
二甲醚介绍二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，具有替代石油和天然气产品的潜力。
二甲醚的饱和蒸气压力低于液化石油气，储存运输更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排放量低。
它清洁、高效、具有优良的环保性能。
一、特性：二甲醚，又叫甲醚，英文名dimethyl ether，即DME，分子式C2H6O，结构式CH3-O-CH3。
二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。
相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
由于二甲醚能从煤、煤层气、焦炉气、天然气、生物废弃物等多种资源中制取，多来源、多用途，作为一种新型清洁二次能源，二甲醚具有很大的发展潜力和市场前景。
二、生产工艺：目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法（两步法）。
甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。
合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验; ②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法。
一步法：合成气一步法以合成气(CO + H2 )为原料,合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成，同时伴随CO的变换反应。
其反应式如下：2CO+4H2 = 2CH3OH CO+H2O =CO2 +H22CH3OH =CH3OCH3 +H2O总反应: 3CO + 3H2 =H3COCH3 +CO2合成气一步法的主要特点在于反应的优势，合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成。
煤制二甲醚
煤制二甲醚二甲醚也叫甲醚(CH30CH3)，是最简单的脂肪醚，也是重要的甲醇下游产品，用途非常广泛，主要用作燃料、冷冻剂、气雾剂、溶剂、萃取剂等。
二甲醚作为燃料，可代替液化气作民用燃料，也可用作车用燃料、发电厂发电燃料等。
因此，二甲醚也称为“21世纪清洁能源”。
另外，二甲醚也是重要的有机精细化工原料，羰基化可制醋酸甲酯、醋酐，也可用于生产甲基化试剂用于制药、农药与染料工业。
一、二甲醚性质二甲醚分子式为C2H6O，结构简式为CH-O-CH3，二甲醚在常温下为无色并有轻微醚香的气体，能溶于水和醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂。
无毒、无腐蚀性，在空气中不会形成过氧化物，燃烧时火焰略带光亮，燃烧热(气态)为1455 KJ／mol。
二甲醚含有甲基和甲氧基基团，在一定条件下，可发生化学反应，利用这些性质，可制取一系列高附加值的精细化工产品。
如用二甲醚甲基化反应生产硫酸二甲酯、与氨生产甲胺混合物；二甲醚与一氧化碳发生羰基化反应生产乙酸甲酯、醋酐、醋酸；二甲醚脱水生产低级烯烃；不完全氧化生产甲醛等。
二、二甲醚制备工艺二甲醚制备方法有甲醇液相脱水法(硫酸法)、甲醇气相转化法和煤基合成气一步法等。
1．甲醇液相脱水法生产二甲醚该方法采用硫酸作脱水剂反应在液相中进行。
两分子甲醇在浓硫酸作用下脱去一分子水生成一分子二甲醚，反应如下：CH30H+H2S04 CH3HSO4+H20CH3HS04+CH3OHCH3OCH3+H2SO4该工艺过程具有反应温度低，转化率大于80％，选择性为99等优点；但使用浓硫酸造成设备腐蚀严重，催化剂毒性大，操作条件恶劣，釜内残液及废水严重污染环境等缺点，现已逐渐被甲醇气相转化法和煤基合成气一步法取代。
目前国外已废除此工艺。
国内只有江苏吴县合成化学厂、武汉硫酸厂采用此工艺。
2．甲醇气相转化法(也称二步法)甲醇脱水生成二甲醚的反应式为：2CH3OH CH30CH3+H20-23.4kJ／mol气相甲醇脱水法是从传统的浓硫酸甲醇脱水法基础上发展起来的，其基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂，发生非均相催化反应脱水生成二甲醚。
二甲醚燃料电池的工作原理
二甲醚燃料电池的工作原理
二甲醚燃料电池是一种将二甲醚作为燃料的电化学装置。
其工作原理基于燃料电池的基本原理，包括氧化还原反应、电子传导和离子传导等过程。
1. 氧化还原反应：在正极（阳极），二甲醚与氧气发生氧化还原反应。
二甲醚在氧化反应中释放电子和质子，生成二氧化碳和水。
反应式如下：
CH3OCH3 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2. 电子传导：在电池中，释放的电子将通过外部电路传输，实现能量的转化和存储。
3. 离子传导：在电解质膜中，质子（H+）从阳极通过膜进入阴极，与氧气发生还原反应生成水。
同时，质子还可以通过质子传导材料，如质子交换膜（PEM），将质子从阳极直接传输到阴极。
综合上述过程，二甲醚燃料电池中，通过二甲醚在正极发生氧化反应释放电子和质子，电子通过外部电路产生电能，质子则通过离子传导材料传输到阴极与氧气发生还原反应，最终生成水。
这个过程实现了从化学能到电能的转换，为提供可持续的能源提供了一种环保和高效的方案。
醚类燃烧特点
醚类燃烧特点
一、二甲醚类燃烧性能
1、燃烧性能良好：二甲醚可以被两种物质代谢，一种是氧，另一种是氮气。
当二
甲醚在正确的条件下燃烧时，发生的氧气和氮气的比例可以非常接近理想的完全燃烧的比例。
因此，燃烧的比热可以接近理想的完全燃烧的比热，更有利于节能。
2、高活性：二甲醚比其他汽油或柴油更具活性，能够比其他油品提供更多的能量。
这也是它成为发动机燃料的主要原因之一。
3、发射排放……甲烷下少：二甲醚燃烧后发射的甲烷含量比燃料油的发射甲烷含
量要低，这使得排放的环境压力更小，也更有利于保护环境。
4、抗吸附能力强：由于其形式简单，二甲醚有较强的抗吸附能力，这使得吸附在
燃烧腔壁和叶轮腔内表面的油尘更容易滑落，减少机燃吞吐风险，也有助于消除燃烧器受热面上的新陈代谢作用。
二、二甲醚类燃烧限制
1、使用温度低：由于其引燃温度较低，二甲醚的使用温度也要相应的设置得较低，这可能会影响燃料的点火性能。
2、点火延迟：二甲醚的点火延迟比燃料油的点火延迟要大，这可能会影响发动机
启动性能。
3、碱基特性：由于其碱基特性，二甲醚会使发动机表面的酸性消除，使得抗腐蚀
性能减弱，影响发动机的使用寿命和可靠性。
4、统计性不稳定：二甲醚不是一种具有苛刻的质量控制标准的燃料，不同的产品中，其所包含的元素含量也有所差异，这可能会影响燃烧的可靠性。
总结：二甲醚具有燃烧性能良好、高活性、发射甲烷量低和抗吸附能力强等优点，但同时也存在使用温度低、点火延迟、碱基特性和统计性不稳定等问题。
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(6) 二甲醚对金属无腐蚀性 ,故对燃油系统的 材料没有特殊的要求 。
(7) 二甲醚对许多橡胶和塑料都有溶胀作 用 。选用聚四 氟 乙 烯 塑 料 和 丁 基 橡 胶 做 密 封 材 料可解决此 问 题 。丁 腈 橡 胶 是 不 适 用 于 二 甲 醚 的密封材料 。
图 1 合成气一步法工艺流程
合成气一步法的主要特点在于化学反应的优 势 。合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器 中完成 ,反应平衡常数大 。由于反应生成的甲醇立 即进行脱水反应生成二甲醚 ,从而克服了合成甲醇 反应转化率低的弱点 。合成气中 CO 单程转化率 高 ,可达到 40. 0% ～75. 0%。
Abstract: Author has discussed the fuel characteristic of dimethyl ether rep lacing the liquefied petroleum gas and the D iesel fuel; from aspects of poison p roperty of fuel, fuel rep lacing object, suitable engine, formaldehyde in tail gas and so on, both the common characteristics and the different ad2 vantages were compared for the methanol fuel with the dimethyl ether fuel; the p rocess features for making dimethyl ether by the methanol gas phase meth2 od developed by Shichuan Tianyi Science and Technology Stock Company L td. , were introduced, the equipment advantage and the p roduction app lication situation were also introduced herein.
性 ,详见表 1。 二甲醚作为民用燃料 ,既可单独使用 ,又可
以一定比例 掺 入 液 化 气 中 一 起 燃 烧 。二 甲 醚 不 仅物理性质与液化石油气十分相似 ,而且其燃烧 性能优于液化石油气 。
表 1 液化石油气与二甲醚的物理特性对比
序号
比较项目
石油液化气
二甲醚
1 分子量
56. 6
2 正常沸点 / ℃
从以上二甲醚在民用和车用方面的特性可知 ,二
甲醚是比较理想的液化石油气和柴油的替代燃料 。
甲醇燃料与二甲醚燃料的对比
共同特点 (1) 含氧化合物 ,燃烧需氧 (空气 )量少 ,与空
气混合要求低 ,热效率高 。 (2) 无 C—C链 ,燃烧过程不产生黑烟 (析碳 ) 。 (3) 燃烧尾气 NOX、CO 等有害成分含量比汽
由表 2 可知 ,甲醇主要替代对象是汽油 ,目前 国内汽油消费量约 5 000 万 t/ a。二甲醚主要替代 对象为柴油和液化石油气 ,目前国内柴油年消费量 约 12 000 万 t,液化气消费量约 2 200万 t/ a。因此 从替代对象的消费量看 ,二甲醚远大于甲醇 。从毒 性 、环境特性 、燃烧特性方面分析 ,作为替代燃料 , 二甲醚也优于甲醇 。
二甲醚替代柴油的燃料特性 上海交大 、西安交大以及国外已完成以二甲醚
作为汽车用燃料的行车试验 ,试验显示二甲醚燃料 热效率高 、污染小 、噪声小 。其主要特性如下 。
(1) 二甲醚分子结构中无 C—C键 ,只有 C—O 和 C—H 键 ,且含 34. 78%的氧 ,燃烧后生成的碳烟 微粒少 ,并容许采用较大的 EGR ,降低了 NOx排放 。
作者简介 : 汤洪 (1961年 - ) ,男 ,广西梧州人 , 1982年毕业于浙江大 学化学工程专业 ,教授级高级工程师 ,长期从事碳一化学特别是甲 醇及其下游产品的研究 、开发和设计工作 。
第 3期
汤洪 二甲醚的燃料特性与生产方法
·23·
送和使用过程中比液化气更安全 。 (3) 热效率 由于二甲醚是含氧化合物 ,在完
全燃料时 ,每公斤燃烧所需的空气量比液化气低 , 其相对损失的热量就比液化气少 ,热效率高 。每公 斤二甲醚燃烧所需氧量为 1. 46 m3 ,每公斤液化气 (以丙烷计 ,丁烷或以上需氧量更多 )燃烧所需氧量 为 2. 55 m3 。
(4) 洁净性 二甲醚燃料成分简单 ,且含有氧 原子 ,空气混合要求低 ,燃烧完全 ,洁净无黑烟 。二 甲醚燃料中主要杂质为甲醇 ( CH3 OH ,也含氧 ) 、水 和甲烷 (CH4 ) 。液化石油气燃料中含有不饱和烃和 长碳链烃类 ,与空气混合不好时 ,因氧化不完全而 析碳 ,产生黑烟 。
表 2 甲醇燃料与二甲醚燃料的对比
序号 比较项目
甲醇燃料
二甲醚燃料
1 毒性
中毒危害
无毒
2 燃料替代对象 汽油
柴油 、液化气
3 可否做民用燃料 否
可
4 适用发动机
点燃式 ,汽油发动机 压燃式 ,柴油发动机
5 发动机热效率 6 尾气中的甲醛
基准 偏高 , 熄 火 、点 火 时 产生量大
高 20% ～30% 低 ,尾气排放可达 欧Ⅲ
Key words: coal base methanolΟether fuel; dimethyl ether; methanol gas phase catalysis deΟwater method
“缺油 、少气 、富煤 ”是我国的能源自然资源现 状 。我国是能源消费大国 ,社会经济处于较快发展 阶段 ,能源需求持续增长 。不合理的能源结构制约 了我国经济的发展 。2006年 ,我国石油对外依存度 已经超过 45% ,发展替代能源是当务之急 。根据我 国的能源现状 ,煤基醇醚燃料是最主要的替代能 源 。二甲醚不仅无毒 ,而且具有环境特性 、燃烧特性 的优势 ,预计将成为我国市场前景最好的替代能源 。
June 2008
·22·
化肥设计 Chem ical Fertilizer Design
第 46卷 第 3期 2008年 6月
二甲醚的燃料特性与生产方法
汤 洪
(四川天一科技股份有限公司 ,四川 成都 610225)
摘 要 : 论述了二甲醚替代石油液化气 ,替代柴油的燃料特性 ;从燃料毒性 、燃料替代对象 、适用发动机 、尾气中甲 醛含量等方面对比了甲醇燃料和二甲醚燃料的共同特点和不同优势 ;介绍了四川天一科技股份有限公司开发的甲 醇气相法生产二甲醚的工艺特点 、设备优势和生产应用情况 。 关键词 : 煤基醇醚燃料 ;二Байду номын сангаас醚 ;甲醇气相催化脱水法 中图分类号 : TQ 223. 24 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 8901 (2008) 03 - 0022 - 05
成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成 。 反应 平 衡 常 数 大 , 合 成 气 单 程 转 化 率 高 , 达 到
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化肥设计
2008年第 46卷
40. 0% ～75. 0%。国外开发合成气一步法有代表 性的公司有 :丹麦 Top s< e (气相法 ) 、美国 APC I(浆 态床 )和日本 JFE公司 (浆态床 ) ,但均只进行了中 试 ,尚未见工业化生产的报道 。国内的山西煤化 所 、西南化工研究设计院 、大连化物所 、清华大学 、 浙江大学 、华东理工大学等也正在进行合成气一步 法的研究和探索 。目前合成气一步法工业化技术 尚未成熟 ,更不具备大型化的条件 。
丙烷 - 42、丁烷 - 11
3 蒸汽压 (60 ℃) /MPa
1. 92
46. 0 - 24. 9 1. 35
4 平均热值 / kJ·kg - 1 5 爆炸下限 / %
45 760 1. 7
31 450 3. 5%
6 理论空气量 /m3 ·kg - 1 7 理论烟气量 /m3 ·kg - 1 8 预混气热值 / kJ·kg - 1
(2) 二甲醚的十六烷值高于柴油 ,自燃温度低 , 滞燃期比柴油短 , NOx排放与燃烧噪声均比柴油低 。
(3) 二甲醚的热值比柴油低 ,仅为柴油的 64. 7% , 但二甲醚与空气的理论混合气热值比柴油高 5% ,因 此 ,二甲醚发动机的功率可以高于柴油机。
(4) 二甲醚的汽化潜热大 ,为柴油的 1. 64 倍 , 采用直喷燃烧方式可大幅度减低柴油机缸内最高 燃烧温度 ,改善 NOx排放 。
(5) 掺烧特性 二甲醚做燃料分为与液化气掺 烧和单独做燃料 2种方式。单独做燃料时 ,二甲醚与 液化气的替代比约为 1. 3∶1。与液化气掺烧时 ,若民 用掺烧比例不超过 25% ,工业用掺烧比例不超过 12% ,则二甲醚与液化气的替代比约为 1 ∶1,并可沿 用原有石油液化气燃烧器和贮存 、运输 、输送装备 。
11. 32 12. 02 3 909
6. 96 7. 46 4 219
(1) 环保性 二甲醚溶于水 ,雨 、雪可将大气 中的二甲醚吸收 。在自然状态下 ,二甲醚可在 1～2 天内降解 ,不会对环境造成危害 ,而液化气在自然 状态下的降解却十分缓慢 。
(2) 安全特性 二甲醚的蒸汽压力比液化气 低 ,二甲醚容器的设计压力为 1. 2 M Pa,而液化气容 器的设计压力为 1. 77 MPa。由于二甲醚在空气中 爆炸下限比 LPG高 1倍 ,故二甲醚在贮存 、运输 、输
西南化工研究设计院曾分别于 1994 ～1996 年和 2001 ～2003 年分 2 个阶段进行了合成气一 步法制二甲醚的研究 ,取得了阶段性成果 ; 但在 研究过程中也发现了合成气一步法存在一些致 命缺陷 ,最终决定放弃工业化探索 。合成气一步 法制二甲醚的主要缺陷如下 。