디메틸 에테르 생산의 단위 소비를 줄이는 방법
(1) Topsφe 공정TOPS E 1 단계 합성가스 공정은 천연가스 원료를 위해 특별히 개발된 신기술이다. 자체 열 변환기 (ATR) 는 공정의 가스화 부분에 사용됩니다. 자체 열 변환기는 내화 라이닝이 있는 고압 리액터, 연소실 및 촉매제 침대로 구성됩니다. 이갑합성은 내장 급간 냉각된 다단 단열반응기를 사용하여 높은 CO 와 CO2 전환율을 얻습니다. 이 촉매제는 메탄올합성과 탈수제 디메틸 에테르를 위한 혼합 이중 기능 촉매제이다. 디메틸 에테르 합성은 구형 반응기를 사용하며, 단일 생산 능력은 7200 톤/일 디메틸 에테르에 달할 수 있습니다. Topsφe 공정의 작동 조건은 4.2MPa, 240 ~ 290 C 입니다. 현재 이 방법을 위한 상업설비는 아직 만들어지지 않았다. 1995 년, Topsφe 는 덴마크 코펜하겐에 50kg/d 의 실험공장을 설립하여 프로세스 성능을 테스트했습니다. (2) 공기제품 액체 디메틸 에테르 신기술 (LPDMETM) 은 미국 에너지부의 지원을 받아 청정 석탄 및 대체 연료 기술 개발 계획의 일환으로 공기제품회사가 액체 디메틸 에테르 신기술 (LPDMETM) 을 개발하는 데 성공했다. LPDMETM 공정의 주요 장점은 전통적인 기상고정층 반응기를 버리고 펄프형 드럼탑 갑탄을 사용한다는 것이다.
원자로. 촉매제 알갱이는 타성 광유를 가진 가는 분말 형태의 슬러리이다. 고압 합성가스 원료가 탑 밑바닥에서 드럼을 분사하고, 고체 촉매제 입자와 기체 사료가 충분히 섞여 있다. 광물유의 사용은 혼합을보다 완전하고 등온적으로 조작하여 온도 조절을 용이하게 한다. 이갑합성반응기는 내장 냉각관을 이용하여 열을 채취하고 동시에 증기를 생산한다. 침적반응기에서 촉매제의 적재와 하역은 쉽고, 조업을 중단할 필요가 없다. 그리고 등온 작동으로 반응기에 열점 문제가 없어 촉매제 불활성률이 크게 낮아졌다. 일반적인 리액터 작동 매개변수: 압력 2.76 ~ 10.34 MPa 권장 5.17MPA; 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 온도는 200 ~ 350 ℃이고 권장 온도는 250 ℃입니다. 촉매제의 사용량은 광유의 5 ~ 60%, 선호는 5 ~ 25% 이다. 이 공예에서, 풍부한 co 석탄기 합성가스는 천연가스 합성기보다 우세하다. 그러나, 천연가스는 더 높은 생산율을 얻기 위해 원료로도 사용될 수 있다. 공기제품회사는 생산 능력이 15t/ 일인 파일럿 설비에서 이 공정을 테스트한 결과 만족스럽지만 대규모 공업설비는 아직 건설되지 않았다. (3) 일본 NKK 의 1 단계 액상 신공예는 공기제품회사 외에 일본 NKK 회사도 펄프베드 합성가스를 개발해 이갑갑을 한 번에 합성하는 신공예를 개발했다. 원료는 천연가스, 석탄, 액화석유가스 등이 될 수 있다. 이 과정의 첫 번째 단계는 가스를 만드는 것이다. 합성가스는 냉각을 통해 5 ~ 7 MPa 로 압축한 다음 CO2 흡수탑에 들어가 CO2 를 제거한다. 탈탄 후의 원료 합성가스는 활성탄흡착탑을 거쳐 탈황되어 200 C 로 열을 변경한 후 리액터 바닥으로 들어간다. 합성가스는 반응기에서 촉매제와 광유로 구성된 장액에서 드럼을 만들어 디메틸 에테르, 메탄올, 이산화탄소를 생성한다. 반응기에서 나온 산물은 냉각되고, 분류되고, 디메틸 에테르, 메탄올, 물로 나뉜다. 반응이 없는 합성가스 순환 리액터. 분별 후 탑 꼭대기에는 고순도 이갑제품 (95% ~ 99%) 을 얻을 수 있고, 탑 바닥에는 메탄올, 이갑과 물로 구성된 거친 제품을 얻을 수 있다. NKK 기술을 이용하여 니가타에 65,438+0,000 톤/연간 합성가스 1 단계 생산 이갑갑을 생산하는 반공업 설비를 건설하였다.
국내 디메틸 에테르 기술
우리나라에서는 기상메틸알코올 (2 단계) 이 이갑을 생산하는 기술과 촉매제 개발이 1990 년대쯤에 시작되어 곧 공업화 생산 설비를 세웠다. 최근 몇 년 동안, 디메틸 에테르 건설 붐이 일어나면서 중국의 2 단계 디메틸 에테르 공정 기술이 더욱 발전했으며, 공정 기술은 이미 외국의 선진 수준에 접근하거나 도달했다. 산둥 구태화공학기술유한공사 (원린명로화학유한공사) 는 자주지적재산권을 가진 액상복합산 탈수촉진생산공정을 성공적으로 개발해 5000 톤/연간 생산설비를 건설했다. 1 년여의 생산 관행을 거쳐 기술은 성숙하고 믿을 만하다. 회사의 두 번째 세트 3 만 톤/연도 장치도 생산에 투입될 것이다. 산둥 쿠타이 이갑에테르 기술은 이미 산둥 성 과학기술청이 조직한 감정으로 국제 수준에 도달한 것으로 인정되었다. 특히 액상복합산 탈수촉매의 개발과 응결 분리 기술은 한 단계 합성가스상 탈수 정화 비용이 높고 투자가 큰 단점을 극복하고 반응과 탈수를 지속적으로 진행할 수 있게 해 설비 부식과 설비 투자를 줄였다. 총 회수율은 99.5% 이상, 제품 순도는 99.9% 이상이며, 생산원가도 기상탈수보다 크게 낮아진다. 2003 년 8 월, 천화와 일본 동양공학사가 공동으로 개발한 2 단계 만톤 디메틸 에테르 생산설비 시운전에 성공했다. 이 장치는 공정 과정이 합리적이고, 운영 조건이 최적화되며, 제품 순도가 높고, 물소모가 적고, 에너지 소비가 적다는 특징을 가지고 있으며, 공정 수준, 제품 품질, 장비 하드웨어 자동화 운영 등에서 국내 선진 수준에 있다. 최근 몇 년 동안 우리나라 합성가스 1 단계 법제 이갑의 기술 개발도 활발했고, 일부 과학연구소와 고교들은 큰 진전을 이루었다. 블루화연구원, 블루화화학비료 공장, 란저우화학연구원이 공동으로 5mL 합성가스제 이갑시험연구를 실시하여 공예연구, 촉매제 준비, 활성화, 수명에 중점을 두었다. 좋은 결과를 얻었습니다: 공동 전환율 >; 85%; 선택 사항 >; 99% 입니다. 두 차례의 장기 실험 (500h, 1000h) 에 따르면 개발된 촉매제는 공업 원료 합성가스에서 안정성이 양호한 것으로 나타났다. 유기물에 대한 디메틸 에테르의 선택성 >: 97%; 일산화탄소 전환율 >; 75%; 디메틸 에테르 제품 순도 >: 99.5%; 디메틸 에테르의 총 수율은 98.45% 였다. 중국과학원 대련 화학연구소는 합성가스를 직접 합성하여 이갑을 합성하는 시스템 연구를 진행했다. SD219-I, SD219-II 및 SD 2 19-ⅲ 촉매를 선별하여 우수한 촉매 성능을 보였다. CO 의 전환율은 90% 에 달하며, 산소 유기물 중 디메틸 에테르의 선택성 근접성 100% 에 달한다. 메틸 에테르 생산 라인
칭화대학도 1 단계 디메틸 에테르를 연구하고 있다. 슬러리 베드 반응기에서는 LP+Al2O3 이중 기능 촉매제를 사용한다. 260-290 C 와 4-6MPa 조건에서 CO 의 편도 전환율은 55%-65%, 디메틸 에테르의 선택성은 90%-94% 였다. 현재 저장대, 산시 석탄화학연구소, 서남화학연구원, 화동공대 등 국내 단위도 합성가스 1 단계 법제 이갑에 힘쓰고 있다. 항주대는 직접 만든 이갑촉매제와 암모니아 공장의 기존 반수가스를 이용하여 일정한 반응온도, 압력, 공속도로 이갑을 한 번에 합성한다. Co 의 편도 전환율은 60 ~ 83%, 선택성은 95% 에 이른다. 이 기술은 이미 후베이 전리회사에 연간 생산량15 만톤의 이갑을 생산하는 공업설비를 건설했다. 이 장치는 알코올 에테르 연료뿐만 아니라 99.9% 이상의 고순도 디메틸 에테르를 생산할 수 있으며 일산화탄소 전환율은 70%-80% 입니다. 국내 최초로 합성가스에서 고순도 디메틸 에테르를 직접 생산하는 공업 생산장치다. 2 단계 이갑공예 기술의 경우 기상법이든 액상법이든 국내 기술은 선진적이고 성숙하며 믿을 수 있는 수준에 이르며 대형 생산설비를 완전히 조건부로 건설한다. 우리나라가 개발한 합성가스는 1 단계 기상합성 디메틸 에테르 기술이 기본적으로 성숙되어 이미 천톤급 장치가 건설되었다. 그러나 대형 이갑공장 건설에 대해서는 국내 기술도 검증을 위한 실천이 필요하다.