二甲醚理化性质及用途

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4、做气雾剂和发泡剂
DME
20世纪60年代以后,气溶胶工业得到了迅速发 展,在气雾剂产品中的气雾剂(抛射剂)主要采用 氯氟烷(FCS)。二甲醚可作为气雾推进剂、发泡 剂等,并可替代氟利昂作为致冷剂。目前,世界上 已开始禁用氟氯烷以防止对大气臭氧层造成严重破 坏。研究表明,DME毒性极低,化学性质稳定,可 长期储存而不分解或转化。DME在大气层中的寿命 很短,约10天左右,在大气层中被降解为二氧化碳 和水,ODP值(消耗臭氧层潜能值)为零,因而不 会造成环境污染和影响臭氧层。
利用二甲醚作为中间原料,可大力开发下游产品,如 碳酸二甲脂、聚碳酸脂等高附加值产品。碳酸二甲脂 (DMC)常温下为液态,沸点是65℃,是一种优良的溶剂 和超低排放燃料和甲基化剂,目前国内和国际上产量很小, 只用于替代剧毒的硫酸二甲脂作甲基化剂。碳酸二甲脂仅 仅作为汽车燃料改良剂以15%添加到油品中,年需求量非 常大,具有非常好的市场前景和经济效益。碳酸二甲脂还 可以合成聚碳酸脂 。
切割质量:采用二甲醚时,火焰温度约为2900℃,切口 平整光洁,上缘无熔陷,下沿无挂渣,并且氧化面易除 去,焊割时没有黑烟,燃烧清洁无污染 环境保护:乙炔由于是用电石生产的,所以其燃烧过程 中必然产生H2S、PH3等有毒气体,对工人的身体健康和 环境带来不良影响,电石产生乙炔后得残渣处理不当, 对环境的污染也不可轻视;而二甲醚气割气主要成份是 二甲醚,燃烧时产生CO2和H2O,没有对人和环境不理的 物质生成,完全符合国家环保要求。
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A、二甲醚用作民用燃料
二甲醚可替代煤气、液化石油气用于民用燃料。 二甲醚常温下蒸气压力为0.5MPa,同等温度下,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,若二甲醚单独用作燃料,其压力等级符合液 化气要求,可用现有的液化气罐集中统一罐装,灶具 只需要做简单改动即可。二甲醚作为民用燃料时,燃 烧充分,无残液,不析碳,和丙烷相比燃烧每公斤丙 烷需消耗氧气3.6kg,而燃烧每公斤二甲醚仅耗氧 2.08kg,少耗7m3空气,避免了大量空气中氮气被加 热到高温排放,因此燃烧效率高。
➢ DME的稳定性使它能承受350℃的高温而不分解。
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二、二甲醚的用途
二甲醚作抛射剂的气雾剂 二甲醚燃气灶
二甲醚采暖洗浴炉
二甲醚气割
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二甲醚燃料汽车
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1、二甲醚用于燃料
DME具有燃料的主要性质,其热值约为64.686MJ/m3,且 其本身含氧量为34.8%,能够充分燃烧,不析碳、无残液,是 一种理想的清洁燃料。。
天然气 CH4 50.0 - 720 <10 -162 17.2 650
甲醇 CH3OH
19.5 - 790 5 65 6.5 450 7.3~36
柴油 CnH1.8n
42.5 2.4 840 38~53 180~360 14.6 250
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DME DME的物理性质与丙烷丁烷的比较
项目 沸点 蒸气压力20℃bar 液体密度20℃(Kg/m3) 气体比重 低热值(MJ/kg) 自燃温度1atm℃ 爆炸极限范围(%) 蒸气危险指数
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我公司甲醚生产公司简介
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DM广E 州公司
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甲醚生产工艺
• 1、反应工段工艺流程图 • 2、反应方程式 • 3、反应工艺参数 • 4、在甲醚生产工艺中碱的消耗该如何控
• 虽然二甲醚的热值比液化石油气低。但由于二甲醚 中含氧,在燃烧过程中所需的理论空气量远低于液 化气,从而使得二甲醚混合热值与理论燃烧温度高 于液化石油气。此外二甲醚组分单一,碳链短,所 以燃烧性能良好,热效率高,燃烧过程无残液、无 黑烟,是一种优良的清洁燃料。
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二甲醚和一些燃料的性质
➢ 另据资料报道,经过历时长达5年的专门试验及工 业应用,其结果表明DME在整个试验及使用过程 中均未发现有过氧化物产生,也没发生过有关的安 全事故。在国外,自1984年以来,在生产、使用、 灌装及运输中从未发生过二甲醚形成过氧化物而致 爆炸的报告。
➢ DME的稳定性还表现在它在较大的pH值变化范围 内也十分稳定,不产生水解。
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二甲醚性质用途及生产 工艺教程
主讲人:贾俊亮
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一、二甲醚的物理、化学性质
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• 二甲醚在常温常压下为气态,常温时可在5个大气 压下液化,具有与液化气相似的性质。从表3数据 可以看出,在同等温度下,二甲醚的饱和蒸汽压低 于液化石油气。因此,储存、运输时比液化石油气 安全。二甲醚在空气中的爆炸极限比液化石油气高 1倍,使用中作为燃料也比液化石油气安全,同时, 它的爆炸极限(如表2),比丙烷气丁烷气也高, 蒸汽危险指数比丙、丁烷都小(指数越小越安全), 所以安全性优于丙烷、丁烷。
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研究表明,现有汽车发动机只需略加改造就能使 用二甲醚燃料。现二甲醚生产成本低于柴油,污染都 也远低于液态丙烷等低污染替代燃料。实验表明,使 用二甲醚后可使发动机功率提高10%-15%,热效率 提高2%-3%,噪音降低10%-15%。与柴油机相比, 燃用DME后,发动机完全消除了碳烟排放,氮氧化 物排放降低50%~70%,未燃碳氢排放降低30%,CO 排放降低20%,排放指标不仅满足欧洲Ⅱ和Ⅲ标准, 而且接近欧洲于2005年实施排放标准和美国加州超低 排放标准。
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3、二甲醚用作切割气
由于二甲醚燃烧性能良好,并且其理论火焰温 度可高达2250℃,完全可以达到气焊、气割所需的 温度,同时其热效率高,燃烧过程无残液、无黑烟,
是一种优良的清洁燃料。优点如下:
安全性:乙炔气在空气中的爆炸极限为2.6~77%, 二甲醚为3.4~17%,明显表明二甲醚的安全性能极 高;
的价电子层缺电子化合物生成络合物。 ➢ 它与稀硫酸在加热加压下可生成相应的醇。
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二甲醚化学性质
➢ 二甲醚与其他醚化合物不同,即使将它长期存放, 也不会生成过氧化物,不论是将它单独使用,还是 将它与其它压缩气体混合使用,当压力加到 0.571Mpa(75psig)时,也不会产生过氧化物。
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DME 反应工段的工艺流程(1)
• 来自甲醇罐区的甲醇经甲醇输送泵送至甲
醇中间槽贮存,由甲醇计量泵计量后经反
应预热器预热,由反应釜底部均匀进入液
相催化剂中,在催化剂的作用下快速脱水
生成二甲醚气体。该反应为微放热反应,
为保证反应的连续进行→ ,需用加热泵循环
使混酸在釜外的反应加热器中与低压蒸汽
化学计量 空气/燃料比 8.96
14.7
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DME 2、二甲醚化学性质
➢ 二甲醚C-O-C的键角为110度,氢原子与两个烷 基相连,分子的极性较小,而它的亲水性能极强。 相对来讲,它的化学性质比较稳定,在常温下不会 与金属钠发生反应,对碱、氧化剂及还原剂都十分 稳定。通常它会发生如下反应:
➢ 在成常的温盐下不能稳溶定于,强遇酸水后(很H2快SO分4,解H成C为l等原) 来生的成醚盐。,生 ➢ 醚可与三氟化硼、溴化镁或格利雅试剂等化合物中
使用方便:方便性:用二甲醚时,使用工业燃气钢
瓶,冲装量较大,避免频繁更换钢瓶,减轻操作人
员的劳动工作量,同时冬天室外作业时阀门不用加
热,特别是在偏远、无电、交通不太方便的野外作
业时就更具有巨大的优越性;
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耗氧量:乙炔与氧气耗用关系为1kg乙炔耗氧3.08kg; 而二甲醚与氧耗用关系为1kg二甲醚耗氧2.09kg,石 油液化气与氧气耗用关系为1kg石油液化气耗用 3.74kg氧气
制,为什么?
• 5、压缩工艺参数
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DM•E 6、压缩机的操作规程 • 7、甲醚储存
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DM甲E醇灌区 甲醇中间槽
加料计量泵
反应预热器
反应釜
石墨冷却器
净化槽
甲醇冷凝器

甲醇

残液

塔前预热器
液相
塔前甲醇泵
分离槽

精馏塔
塔顶冷凝器
甲醇冷却器
液封槽
反应加热器


回流泵
压缩工段
废水槽
废水泵
污水处理站
项目 氧含量 液体密度kg/m3 20℃
DME 有 668
汽油 无 840
优点或不足 无烟
低热值kcal/kg
6870
10220
输出低
液体粘度kg/m·s
0.15
2~3
增加
沸点℃
-25 180~360
发生气阻
弹性模量N/m2
6.37×108 1.49×109
燃料喷射压力低
十六烷值
>>55
~60
无点火装置,发动机噪音 低
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B、二甲醚用作车用燃料
作为汽车燃料时,汽车尾气排放量低,可应用在 城市公交车、出租车、家庭用车上,其动力性能与93 #汽油相当,有优良的性价比,燃料成本可降低10%。 由于其十六烷值比柴油高,发动机爆发力大,机械性 能好,还可替代柴油作为柴油汽车燃料,这是其他同 类替代燃料不具备的优势。使用二甲醚,尾气无需催 化转化处理,氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国 加利福尼亚燃料汽车超低排放尾气的要求,并可降低 发动机噪音。
二甲醚是一种可燃性物质,其可燃性属于中等。但其燃 烧值和火焰长度比烃类化合物低,试验证实,当相同量的 DME与LPG燃烧时,DME的火焰高度比丙烷的低,DME燃烧 火焰生成的灰比丙烷丁烷燃烧生成的灰少得多,因而产生的 辐射热也低,温升也小。从净卡路里热值(Net Caloritie Value) 来说,DME为28840KJ/kg、正丁烷为45720KJ/kg,DME的值 约占丙烷和正丁烷的60%。
项目 分子式
低热值MJ/kg 液体粘度kg/m·s 液体密度kg/m3
十六烷值 沸点 ℃ 理论空燃比kg/kg 自燃温度℃ 在空气中爆炸极限V%
DME CH3-O-CH3
28.8 0.15 668 55~60 -25 9.0 235 3.4~17
液化气 C3H8 46.3 0.15 501
5 -43 15.6 470 2.1~9.4
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5、DME用于燃料电池
氢气是唯一在燃料电池中应用的燃料,但氢源 只能从其它能源如天然气、液化石油气、汽油、柴 油、煤、生物质及醇类中通过各种途径生产出来, 所以寻求能源替代氢气直接用于燃料电池的其它燃 料,从而降低燃料电池系统的体积和造价,是燃料 电池研究的重点。研究表明,二甲醚、甲醇是目前 较为理想的替代燃料。因为甲醇、二甲醚燃料只能 生成水和二氧化碳,它们是最简单的液体有机化合 物,贮存安全,携带方便。
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2、二甲醚用作致冷剂
理想的致冷剂应该具有优良的热力性质。无毒、 不燃、在制冷系统内绝对稳定,另外对环境友好, 与润滑油和材料兼容以及低廉的生产成本并且易于 检漏。还应具有好的热物性和迁移特性。这些性质 直接影响到制冷效果。具体说就是要求致冷剂有低 的标准沸点、高的临界温度、低的临界压力、高的 汽化潜热、高的导热系数、低的粘度和低的液体比 热、高的汽相比热。二甲醚性质除了作为清洁燃料 外,它还具有良好的制冷性能。用作致冷剂具有汽 化潜热大,标准沸点低,临界温度高的特点。因此 可用于制冷空调领域。
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DME 6、二甲醚用于化工领域
二甲醚作为一种重要的化工原料,它可以提供CH3·、 CH3O·、CH3OCH2·等自由基进行化学反应,合成多种化 学品,开发高附加值的下游产品有着诱人的前景,如可与 SO3、H2S、CO、NH3、HCL、P2O5、O2、烷烃、烯烃、 芳烃、活性硅等合成各类化合物 。
间接换热获得热量。从反应釜顶部出来的
气体为二甲醚、水蒸汽、酸气和少部分甲
醇混合气,气体经过冷却器降温后进入净
化槽进行中和。
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气相二甲醚经过甲醇冷凝器进一步冷凝,其 中含有的甲醇,进入分离槽再次进行气液分 离,净化槽中的甲醇、二甲醚水溶液(二甲 醚溶解其中)同时也溢流至分离槽。在分离 槽中气相二甲醚送往二甲醚压缩工段,液相 的甲醇水溶液则由塔前甲醇泵经塔前预热器 预热送往精馏塔 .
DME -24.9 5.1 668 1.59 28.43 235~350 3.4~17 9517
丙烷 -42.1 8.4 501 1.52 46.36 470 2.1~9.4 22248
丁烷 -0.5 2.1 610 2.01 45.74 365 1.9~8.4 11887
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二甲醚与汽油性质比较
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