生物质路线制备二甲醚流程模拟开题报告

全文总字数：737字

1. 研究目的与意义

当前，能源领域两大重要课题是能源的来源和清洁能源课题。能源危机一直威胁着人类 ，地球上传统的能源煤 、石油 、天然气不断的减少。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。

工业上二甲醚 (DME)可通过煤炭或天然气转化得到，能利用我国丰富的煤炭和天然气资源，弥补我国石油资源的不足，解决能源利用和环境污染的矛盾；同时，二甲醚又是一种重要的精细化工产品，因此，DME的生产和应用开发对发展我国能源化工、精细化工和环境保护都有着极其重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

二甲醚的生产方法主要有两步法(甲醇脱水合成二甲醚)和一步法 (合成气直接合成二甲醚 )，两步法即先制成甲醇，再用甲醇液相脱水法或气相脱水法生产二甲醚，气相脱水法以其产品纯度高、易操作等特点，在20世纪80年代中期成为合成二甲醚的主要方法。一步法指以合成气一步合成二甲醚工艺，分为两相法和三相法。两相法采用气固相反应器，合成气在固体催化剂表面进行反应；三相法引入惰性溶剂，将合成气扩散至悬浮于惰性溶剂中的催化剂表面进行反应，也称为浆态床法。近期，二氧化碳直接合成二甲醚的研究也成为热点，生物质直接合成二甲醚也取得了一些成果。

两步法 由生物质制备二甲醚的技术路线如图1所示。目前，我国所用的两步法生物质气化技术已基本成熟，并建立了200~2000kg/h的示范工程。该技术能源利用率超过75%，气化生成的气体热值为5mj/m，其焦油含量低于20mg/m。另外，我们的循环流化床中试气化系统，也取得了理想的实验效果，能够为二甲醚的合成工艺提供原料合成气。

3. 研究的基本内容与计划

a 了解生物质制二甲醚的每个反应、步骤。

b 了解生产的工艺流程和生产的每一个装置。

c利用aspen软件对反应过程进行模拟。

4. 研究创新点

（1）我国是农业大国，采用生物质作为原料可避免大多生物质直接焚烧或弃于农田，生物质资源利用率低利，可提高能源经济性，减少对空气的污染

（2）生物质作为一种绿色能源，可再生资源，其硫、氮及矿物质含量较低。生物质燃烧后生成的二氧化碳能够被植物吸收，二氧化碳排放量为零。

（3）利用aspen软件对反应过程进行模拟。