二甲醚、甲醇重替代燃料应用技术.doc

二甲醚、甲醇重整替代燃料应用技术 一、前言 目前，中国是全球最大的二甲醚生产国，占全球产量的90%以上，2009年，全年国内二甲醚产量约为230万吨，产能约600万吨产能，装置开工率不足30%，消费量为216万吨，至2012年国内二甲醚的产能已达到1200万吨以上。 按节省能源20%30%计算，国内二甲醚的产能1200万吨时，如果用作燃料，可节省240－360万吨。直接节省煤炭600－900万吨，节省了生产中的能源动力消耗和生产期间的环保、水资源等消耗，尤其是减排效果显著…… 我们在二甲醚、甲醇替代燃料的应用方面的系列专利技术，可以将甲醇、二甲醚的热值提高22%40%。 二、技术原理 1、甲醇替代燃料 甲醇结构简式：CH3OH，其分子量为32.04，常温常压下，纯甲醇是无色的、易流动，易爆发的可燃液体。甲醇是化工原料和替代燃料。据资料[1]，2010年全国产能：3840万吨/年，产量1752万吨年，消费于甲醇燃料（包括甲醇制汽油）625.92万吨，占16.3%，甲醇制二甲醚633.6万吨，占16.5%。 甲醇替代燃料，甲醇低热值为19500KJ/kg。与甲醇自身所含CH量的发热量26075KJ/kg相比，仍有23.22%的热量在燃烧中没有被释放出来，造成了资源浪费。 甲醇组成（质量） C 1×12.01＝12.01 H 4×1.008＝4.032 O 1×16.00＝16.00 分子量 32.042 甲醇的CH含量的发热量 C 37.4%×29.29KJ/kg＝1095.45KJ H 12.6%×120.0KJ/kg＝1512KJ O 50.0%×0.0 1.0kg甲醇所含CH量的发热量为26075KJ/kg。 甲醇替代燃料的低热值19500KJ/kg与甲醇自身所含CH量的发热量26075KJ/kg不相符，甲醇在燃烧过程中仍有23.22%的CH发热量没有被释放，要将甲醇的CH热量得到全部释放，采用应用技术： 实用新型专利： 一种甲醇、二甲醚分解重整器 申请号：201120158389.4 申请日：2011.05.16 高温分解 本实用新型将甲醇转化为CO2H2混合气。 CH3OH CO＋2H2 燃烧热＞24500KJ/kgCH热量的94%。利用甲醇在高温下分解CO＋2H2燃烧可提高燃料热值的方法，产生了“甲醇、二甲醚高能燃灶”申请号：201020169121.6，并在应用中实际燃烧效果提高了燃烧热20.4%，取得了节能的良好效好效果。 2、二甲醚替代燃料 二甲醚又称甲醚，简称DME，分子式CH3OCH3，分子量46.07。二甲醚是一种比较惰性非腐蚀性有机物，是化工原料，是优良的冷冻剂和燃料的替代品，二甲醚在常温、常压下为无色易燃气体。 二甲醚替代LPG石油气，二甲醚的低热值为28800KJ/kg，与二甲醚自身所含CH量的发热量30889KJ和二甲醚所隐蔽的化学能5662KJ的燃烧热36551KJ/kg相比，仍有21.2%的热能在燃烧过程中没有被释放出来。 （1）二甲醚自身所含CH量的发热量 CH3OCH3 C2×12.01＝24.02 H6×1.008＝6.048 O1×16.00＝16.00 分子量：46.068 C 52.2%×29.29KJ/g＝1528.938KJ H 13.0%×120.0KJ/g＝1560.00KJ O 34.8%×0.0 1.0kg二甲醚所含CH量的发热量为30889.38KJ/kg。 （2）二甲醚内部所隐蔽的化学能 二甲醚内部所隐蔽的化学能来自于甲醇制二甲醚的化学反应过程中所吸收的反应热5662KJ/kg。 CO＋2H2 CH3OHH＝﹣90.7KJ/mol﹣1 2CH3OH CH3OCH3＋H20 2×90.7KJ/mol﹣1＝181.4KJ/mol 181.4KJ/mol﹣1÷32.04＝5662KJ/kg 根据盖斯定理，一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其总热效应是相同的。甲醇制二甲醚的化学反应过程中，二甲醚吸收了部分反应热，这个热量被二甲醚内部所储存，这个能量在化学上被称为化学能，化学能是隐蔽在二甲醚内部，它不直接做功，在发生化学变化时释放出来并转化为热能。 根据能量守恒定律，物体所吸收的能量，在一定条件下必须释放出相等的能量，总能量不变。 二甲醚的自身化学性质在高温下被分解为甲醛、甲烷，二甲醚在燃烧过程中，甲醛是二甲醚燃烧过程中一个重要中间体，在火