二甲醚燃料的制备研究论文

（1）已知①CO（ g）+2H2（g）?CH3OH（ g）△H1=，②2CH30H（g）?CH30CH3（g）+H20（g）△H2=，③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=，根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=，故答案为：；（2）A．增大反应物的浓度平衡正移，所以使用过量的CO，能提高CH3OCH3产率，故A正确；B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆移，则CH3OCH3产率会降低，故B错误；C．该反应正方向为体积减小的方向，所以增大压强平衡正移，能提高CH3OCH3产率，故C正确；故答案为：AC；（3）已知反应③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），能消耗水，使反应②中生成为水的量减少，平衡正向移动，所以CH3OCH3的量增加；故答案为：消耗了反应②的H2O（g）有利于反应②正向进行，同时生成了H2；（4）A．由图可知随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故△H＜0，故A正确；B．该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1＞P2＞P3，故B错误；C．若在P3和316℃时，起始时n(H2)n(CO)=3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50%，故C错误；故答案为：A；（5）由图可知当催化剂中n(Mn)n(Cu)约为2时，CO的转化率最大，生成二甲醚的最多；故答案为：2；（6）酸性条件下，二甲醚在负极失电子生成二氧化碳，其电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+；故答案为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+；（7）该反应有硫酸参加，因为硫酸是强酸，具有较强的腐蚀性，能腐蚀设备；故答案为：H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生．

（1）降低温度逆反应速率减小；1min末有 CO生成，根据方程式CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）可知，生成的氢气为×3=，容器的体积为10L，则1min内用氢气表示的平均速率v（H2）=（L?min）；故答案为：减小；；（2）已知：①CO的燃烧热为283kJ/mol，则CO（g）+12O2（g）═CO2（g）△H=-283kJ/mol；②CH3OCH3（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H=-1323kJ/mol③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol利用盖斯定理将①×2+③×2-②可得：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-2×（-283kJ/mol）+2×（-484kJ/mol）-（-1323kJ/mol）=-211kJ/mol，故答案为：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-211kJ/mol；（3）①由图可知温度相同时，到达平衡时，压强为p2的CO转化率高，平衡向正反应方向移动，反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即p1＜p2；CO的起始浓度为，H2的起始浓度为，由图2可知，在p1压强下，100℃时，CO的转化率为，CO的浓度变化量为×，则：             CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）开始（mol/L）：             0变化（mol/L）：          平衡（mol/L）：          所以平衡常数k=×0．12=100，若温度不变，再加入 mol CO后重新达到平衡，虽然平衡向正方向移动，但转化的比加入的少，则转化率减小；CH3OH的体积分数减小；故答案为：＜；100；减小；减小；②从图象可以看出，升高温度，甲醇的物质的量减少，说明正反应是放热反应，则△H＜0，故答案为：＜，升高温度甲醇的物质的量减少，反应向吸热方向进行；（4）CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO2-3+11H2O，2H++2e-═H2↑，2NaCl+2H2O 通电 . 2NaOH+H2↑+Cl2↑，SO2+NaOH═NaHSO3，得到CH3OCH3～12SO2，依据条件计算，设二甲醚质量为X；CH3OCH3～12SO246     12molx      ；故答案为：．

百度百科上有具体是底下这样的复制粘贴过来的，轻喷つ﹏⊂~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~二甲醚的生产方法有一步法和二步法。一步法是指由原料气一次合成二甲醚，二步法是由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。甲醚生产线一步法该法是由天然气转化或煤气化生成合成气后，合成气进入合成反应器内，在反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应过程和变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏装置分离得二甲醚，未反应的甲醇返回合成反应器。一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由2类催化剂物理混合而成，其中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASFS3-85和ICI-512等；另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。二步法该法是分两步进行的，即先由合成气合成甲醇，甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。国内外多采用含γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作为脱水催化剂。反应温度控制在280~340℃，压力为。甲醇的单程转化率在70-85%之间，二甲醚的选择性大于98%。一步法合成二甲醚没有甲醇合成的中间过程，与两步法相比，其工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，从而使二甲醚生产成本得到降低，经济效益得到提高。因此，一步法合成二甲醚是国内外开发的热点。国外开发的有代表性的一步法工艺有：丹麦Topsφe工艺、美国Air Products工艺和日本NKK工艺。二步法合成二甲醚是国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度达，工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，可直接建在甲醇生产厂，也可建在其它公用设施好的非甲醇生产厂。但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。但国外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用两步法工艺技术，说明两步法有较强的综合竞争力。国外技术（1）Topsφe工艺Topsφe的合成气一步法工艺是专门针对天然气原料开发的一项新技术。该工艺造气部分选用的是自热式转化器(ATR)。自热式转化器由加有耐火衬里的高压反应器、燃烧室和催化剂床层三部分组成。二甲醚合成采用内置级间冷却的多级绝热反应器以获得高的CO和CO2转化率。催化剂用甲醇合成和脱水制二甲醚的混合双功能催化剂。二甲醚的合成采用球形反应器，单套产能可达到7200吨/天二甲醚。Topsφe工艺选择的操作条件为和240～290℃。该工艺还未建商业装置。1995年，Topsφe在丹麦哥本哈根建了一套50kg/d的中试装置，用于对工艺性能进行测试。（2）Air products的液相二甲醚(LPDMETM)新工艺在美国能源部的资助下，作为洁净煤和替代燃料技术开发计划的一部分，Air products公司开发成功了液相二甲醚新工艺，简记作LPDMETM。LPDMETM工艺的主要优势是放弃了传统的气相固定床反应器而使用了浆液鼓泡塔甲醚反应器。催化剂颗粒呈细粉状，用惰性矿物油与其形成浆液。高压合成气原料从塔底喷入、鼓泡，固体催化剂颗粒与气体进料达到充分混合。使用矿物油使混合更充分、等温操作、易于温度控制。二甲醚合成反应器采用内置式冷却管取热，同时生产蒸汽。浆相反应器催化剂装卸容易，无须停工进行。而且，由于是等温操作，反应器不存在热点问题，催化剂失活速率大大降低了。典型的反应器操作参数为：压力～，推荐；温度200～350℃，推荐250℃。催化剂量为矿物油质量的5%～60%，最好在5%～25%之间。该工艺用富CO的煤基合成气比天然气合成气更具优势。但以天然气为原料也可获得较高收率。 Air products公司已在15吨/天的中试工厂对该工艺进行了测试，结果令人满意，但还没有建设商业化规模的大型装置。（3）日本NKK公司的液相一步法新工艺除Air products公司外，日本NKK公司也开发了用浆相反应器由合成气一步合成二甲醚的新工艺。原料可选用天然气、煤、LPG等。工艺的第一步首先是造气，合成气经冷却、压缩到5～7MPa，进入CO2吸收塔脱除CO2。脱碳后的原料合成气用活性炭吸附塔脱除硫化物后换热至200℃进入反应器底部。合成气在反应器内的催化剂与矿物油组成的淤浆中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和CO2。出反应器产物冷却、分馏，将其分割为二甲醚、甲醇和水。未反应的合成气循环回反应器。经分馏，从塔顶可得到高度纯净的二甲醚产品(95%～99%)，从塔底则可得到甲醇、二甲醚和水组成的粗产品。采用NKK技术已在新潟建成1万吨/年合成气一步法生产二甲醚的半工业化装置。国内技术我国二十世纪90年代前后开始气相甲醇法（两步法）生产二甲醚工艺技术及催化剂的开发，很快建立起了工业生产装置。随着二甲醚建设热潮的兴起，我国两步法二甲醚工艺技术有了进一步的发展，工艺技术已接近或达到国外先进水平。山东久泰化工科技股份有限公司（原临沂鲁明化工有限公司）开发成功了具有自主知识产权的液相法复合酸脱水催化生产二甲醚工艺，已经建成了5000吨/年生产装置，经一年多的生产实践证明，该技术成熟可靠。该公司的第二套3万吨/年装置也将投产。山东久泰二甲醚工艺技术已经通过了山东省科技厅组织的鉴定，被认定为已达国际水平。特别是液相法复合酸脱水催化剂的研制和冷凝分离技术，针对性地克服了一步法合成和气相脱水中提纯成本高、投资大的缺点，使反应和脱水能够连续进行，减少了设备腐蚀和设备投资，总回收率达到以上，产品纯度不小于，生产成本也较气相法有较大的降低。2003年8月由泸天化与日本东洋工程公司合作开发的两步法二甲醚万吨级生产装置试车成功。该装置工艺流程合理，操作条件优化，具有产品纯度高、物耗低、能耗低的特点，在工艺水平、产品质量和设备硬件自动化操作等方面均处于国内先进水平。我国在合成气一步法制二甲醚方面的技术开发也很积极，而且一些科研院所和大学都取得了较大进展。兰化研究院、兰化化肥厂与兰州化物所共同开展了合成气法制二甲醚的5mL小试研究，重点进行工艺过程研究、催化剂制备及其活性、寿命的考察。试验取得良好结果：CO转化率>85%；选择性>99%。两次长周期(500h、1000h)试验表明：研制的催化剂在工业原料合成气中有良好的稳定性；二甲醚对有机物的选择性>97%；CO转化率>75%；二甲醚产品纯度>；二甲醚总收率为。中科院大连化物所采用复合催化剂体系对合成气直接制二甲醚进行了系统研究，筛选出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化剂，均表现出较佳的催化性能，CO转化率达到90%，生成的二甲醚在含氧有机物中的选择性接近100%。甲醚生产线清华大学也进行了一步法二甲醚研究，在浆态床反应器上，采用LP+Al2O3双功能催化剂，在260-290℃，4-6MPa的条件下，CO单程转化率达到55%～65%，二甲醚的选择性为90-94%。国内的浙江大学、山西煤化所、西南化工研究院、华东理工大学等单位也都致力于合成气一步法制二甲醚的研究工作。杭州大学采用自制的二甲醚催化剂，利用合成氨厂现有的半水煤气，在一定反应温度、压力和空速下一步气相合成二甲醚。CO单程转化率达到60%～83%，选择性达95%。该技术现巳在湖北田力公司建成了年产1500吨二甲醚的工业化装置。该装置既可生产醇醚燃料，又可生产以上的高纯二甲醚，CO转化率70%-80%。这是国内第一套直接由合成气一步法生产高纯二甲醚的工业化生产装置。对于两步法二甲醚工艺技术，无论是气相法还是液相法，国内技术均已经达到先进、成熟可靠的水平，完全有条件建设大型生产装置。由国内开发的合成气一步气相法制二甲醚技术基本成熟，并已建成千吨级装置。但对于建设大型二甲醚装置，国内技术尚需实践验证。

甲醇140度浓硫酸脱水