LZ es bueno, éter metílico
El nombre chino es éter metílico; oxidimetano
El nombre en inglés es éter dimetílico
Número de registro CAS 115-10-6
Estructura o fórmula molecular
CH3-O-CH3
Todos los átomos de C y O están en híbrido sp3 orbitales forman enlaces σ.
Peso molecular relativo o peso atómico 46,07
Fórmula molecular C2H6O
Densidad Densidad relativa 1,617 (aire=1)
Punto de fusión ( ℃) -138,5
Punto de ebullición (℃)-24,5
Punto de inflamación (℃)-41,4
Presión de vapor (Pa) 663 (-101,53 ℃) ; 8119 (-70,7 ℃); 21905 (-55 ℃)
Propiedades
Gas inflamable incoloro o líquido comprimido con olor a éter.
Solubilidad
Soluble en agua y etanol.
Usos
Utilizado como disolvente, refrigerante, etc.
Preparación o fuente
Se obtiene por deshidratación de metanol, pudiendo obtenerse también de la descomposición del ácido ortofórmico bajo catálisis de cloruro férrico.
Otros
La temperatura crítica es 128,8℃. La presión crítica es de 5,32 MPa. Punto de congelación -138,5 ℃. Densidad del líquido 0,661
Parte 3: Resumen de peligros -
Categoría de peligro:
Ruta de invasión:
Peligro para la salud: Sí Tiene un efecto depresor sobre el sistema nervioso central y tiene un efecto anestésico débil. La inhalación puede provocar anestesia y asfixia. Irrita la piel.
Peligros ambientales:
Peligro de incendio y explosión: Este producto es inflamable e irritante.
Parte 4: Primeros auxilios -
Contacto con la piel:
Contacto con los ojos:
Inhalación: Salir rápidamente del lugar al aire libre . Mantenga sus vías respiratorias abiertas. Si la respiración es difícil, dé oxígeno. Si la respiración se detiene, realice respiración artificial inmediatamente. Busque atención médica.
Ingestión:
Sección 5: Medidas de lucha contra incendios -
Características peligrosas: Gas inflamable. Puede formar mezclas explosivas con el aire. Es fácil quemarse y explotar si se expone al calor, chispas, llamas u oxidantes. Se pueden formar peróxidos potencialmente explosivos al entrar en contacto con el aire o al exponerse a la luz. El gas es más pesado que el aire y puede extenderse a una distancia considerable a un nivel más bajo. Cuando se encuentra con una fuente de fuego, se enciende y produce un efecto contraproducente. Si se expone a altas temperaturas, la presión interna del recipiente aumentará y existe riesgo de agrietamiento y explosión.
Productos nocivos de la combustión: monóxido de carbono, dióxido de carbono.
Método de extinción del incendio: Cortar la fuente de gas. Si no se puede cortar la fuente de gas, no se permite apagar la llama en el punto de fuga. Enfríe el recipiente con agua pulverizada y, si es posible, mueva el recipiente del área del incendio a un área abierta. Medios de extinción de incendios: agua pulverizada, espuma resistente a disolventes, polvo seco, dióxido de carbono, arena.
Parte Seis: Respuesta de Emergencia a una Fuga -
Respuesta de Emergencia: Evacue rápidamente al personal del área contaminada por la fuga a un lugar contra el viento, aíslelo y restrinja estrictamente el acceso. Corta la fuente de fuego. Se recomienda que el personal de emergencia use respiradores autónomos de presión positiva y monos antiestáticos. Corte la fuente de la fuga tanto como sea posible. Cubra áreas como alcantarillas cercanas a fugas con cubiertas industriales o adsorbentes/absorbentes para evitar la entrada de gases. Una ventilación adecuada acelerará la difusión. Rocíe agua para diluir y disolver. Construya diques o cave pozos para contener grandes cantidades de aguas residuales. Los contenedores con fugas deben eliminarse, repararse e inspeccionarse adecuadamente antes de su uso.
Parte 7: Manipulación y almacenamiento -
Precauciones de manipulación: Operación cerrada, completamente ventilada. Los operadores deben recibir una formación especial y cumplir estrictamente los procedimientos operativos. Se recomienda que los operadores usen máscaras de gas con filtro autocebante (medias máscaras), gafas de seguridad química, monos antiestáticos y guantes resistentes a productos químicos. Mantener alejado del fuego y de fuentes de calor. Está estrictamente prohibido fumar en el lugar de trabajo. Utilice sistemas y equipos de ventilación a prueba de explosiones.
Evite fugas de gas al aire del lugar de trabajo. Evite el contacto con oxidantes, ácidos y halógenos. Durante el transporte, los cilindros y contenedores deben estar conectados a tierra y puenteados para evitar la generación de electricidad estática. Al transportarlo, cargue y descargue con cuidado para evitar daños al cilindro y a los accesorios. Equipado con las variedades y cantidades correspondientes de equipos contra incendios y equipos de tratamiento de emergencia contra fugas.
Precauciones de almacenamiento: Almacenar en un almacén fresco y ventilado. Mantener alejado del fuego y fuentes de calor. La temperatura de almacenamiento no debe exceder los 30 ℃. Deben almacenarse separados de oxidantes, ácidos y halógenos, y evitar el almacenamiento mixto. Utilice instalaciones de iluminación y ventilación a prueba de explosiones. Está prohibido utilizar equipos y herramientas mecánicas que sean propensas a generar chispas. El área de almacenamiento debe estar equipada con equipo de respuesta a emergencias contra fugas.
Parte 8: Control de exposición/Protección personal -
Límites de exposición ocupacional
China MAC (mg/m3): No se ha establecido ningún estándar
MAC de la antigua Unión Soviética (mg/m3): no se ha establecido ningún estándar
TLVTN: no se ha establecido ningún estándar
TLVWN: no se ha establecido ningún estándar
Método de seguimiento:
Control de ingeniería: El proceso de producción es hermético y totalmente ventilado.
Protección del sistema respiratorio: Cuando la concentración en el aire supera el estándar, se recomienda utilizar una máscara de gas con filtro autocebante (media máscara).
Protección de los ojos: Usar gafas de seguridad química.
Protección del cuerpo: Utilizar mono antiestático.
Protección de las manos: Usar guantes resistentes a productos químicos.
Otra protección: Está estrictamente prohibido fumar en el lugar de trabajo. Al ingresar a tanques, espacios confinados u otras áreas de alta concentración, se debe brindar supervisión.
Parte 9: Propiedades físicas y químicas -
Ingredientes principales: Producto puro
Apariencia y propiedades: Gas incoloro con olor a éter único.
PH:
Punto de fusión (℃): -141,5
Punto de ebullición (℃): -23,7
Densidad relativa (agua =1): 0,66
Densidad relativa de vapor (aire=1): 1,62
Presión de vapor saturado (kPa): 533,2 (20℃)
Calor de combustión (kJ /mol): 1453
Temperatura crítica (℃): 127
Presión crítica (MPa): 5,33
Valor logarítmico de la partición octanol/agua coeficiente: Sin información
Punto de inflamación (℃): sin sentido
Temperatura de ignición (℃): 350
Límite de explosión % (V/V): 27,0
Límite inferior de explosividad % (V/V): 3,4
Solubilidad: Soluble en agua, alcohol y éter.
Principales usos: Utilizados como refrigerantes, disolventes, extractantes, catalizadores y estabilizadores de polímeros.
Otras propiedades físicas y químicas:
Parte 10: Estabilidad y reactividad -
Estabilidad:
Materiales incompatibles: Fuerte Oxidantes, fuertes Ácidos, halógenos.
Condiciones a evitar:
Peligro de polimerización:
Productos de descomposición:
Sección 11: Información Toxicológica -
Toxicidad aguda: DL50: Sin datos
CL50: 308000 mg/m3 (inhalación en rata)
Toxicidad subaguda y crónica:
Irritación:
Sensibilización:
Mutagenicidad:
Teratogenicidad:
Carcinogenicidad:
Parte 12: Información ecológica -
Toxicidad ecotoxicológica:
Biodegradabilidad:
No biodegradabilidad:
p>Bioconcentración o bioacumulación:
Otros efectos adversos: No información disponible.
Parte 13: Eliminación -
Naturaleza de los residuos:
Método de eliminación: Consulte las regulaciones nacionales y locales pertinentes antes de eliminarlos. Se recomienda eliminar por incineración.
Precauciones de eliminación:
Parte 14: Información sobre el transporte -
Número de mercancía peligrosa: 21040
Número ONU: 1033
Marca de embalaje:
Categoría de embalaje: O52
Método de embalaje: cilindro de gas de acero; caja de madera ordinaria en el exterior de una botella de vidrio esmerilado o una ampolla de vidrio roscada. una caja de madera ordinaria.
Precauciones de transporte: Al transportar botellas de acero se debe llevar puesto el tapón de seguridad del cilindro. Los cilindros generalmente se colocan planos, y las bocas de las botellas deben mirar en la misma dirección y no pueden cruzarse, la altura no debe exceder la barandilla del vehículo y deben asegurarse con almohadillas triangulares de madera para evitar que rueden. Durante el transporte, los vehículos de transporte deben estar equipados con los tipos y cantidades correspondientes de equipos contra incendios. El tubo de escape del vehículo que transporta este artículo debe estar equipado con un dispositivo contra incendios, y está prohibido utilizar equipos mecánicos y herramientas propensas a generar chispas para la carga y descarga. Está estrictamente prohibido mezclar y transportar con oxidantes, ácidos, halógenos, químicos alimentarios, etc. En verano conviene transportarlo por la mañana y por la noche para evitar la exposición al sol. Durante las escalas, mantenerse alejado del fuego y fuentes de calor. Durante el transporte por carretera es necesario seguir las rutas prescritas y está prohibido permanecer en zonas residenciales y zonas densamente pobladas. Está prohibido deslizarse durante el transporte ferroviario.
Parte 15: Información reglamentaria -
Reglamento sobre la gestión de seguridad de mercancías químicas peligrosas (publicado por el Consejo de Estado el 17 de febrero de 1987), Normas de implementación del Reglamento sobre seguridad Gestión de mercancías químicas peligrosas (leyes y reglamentos como el Ministerio de Trabajo [1992] Nº 677) y el Reglamento sobre el uso seguro de productos químicos en el lugar de trabajo ([1996] Ministerio de Trabajo [1996] Nº 423) han estipulado el uso, producción, almacenamiento, transporte, carga y descarga seguros de productos químicos peligrosos. Las regulaciones correspondientes de Clasificación y etiquetado de productos químicos peligrosos de uso común (GB 13690-92) clasifican esta sustancia como gas inflamable de Clase 2.1.
Parte 16: Otra información -
Referencias:
Departamento de llenado de formularios:
Unidad de revisión de datos:
Instrucciones de modificación:
Otra información:
Suplemento
El dimetil éter, también conocido como metil éter, denominado DME, es un gas incoloro o comprimido. Líquido con ligero aroma a éter. La densidad relativa (20 ℃) es 0,666, el punto de fusión es -141,5 ℃, el punto de ebullición es -24,9 ℃ y la presión de vapor a temperatura ambiente es de aproximadamente 0,5 MPa, que es similar al gas licuado de petróleo (GLP). Soluble en agua, alcohol, éter, acetona, cloroformo y otros disolventes orgánicos. Es inflamable, la llama es ligeramente brillante al arder y el calor de combustión (estado gaseoso) es de 1455 kJ/mol. El DME es inerte a temperatura ambiente, no es propenso a la autooxidación, no es corrosivo ni cancerígeno, pero puede descomponerse en metano, etano, formaldehído, etc. en condiciones de radiación o calentamiento.
El éter dimetílico es un homólogo del éter, pero a diferencia del éter dietílico utilizado como anestésico, tiene una toxicidad extremadamente baja que puede disolver diversas sustancias químicas porque es fácil de comprimir, condensar, vaporizar e interactuar con él; Muchos solventes polares o no polares tienen propiedades de solubilidad mutua y se usan ampliamente en propulsores de productos en aerosol, refrigerantes de reemplazo de freón, solventes, etc. También se puede usar en síntesis química y tiene una amplia gama de usos.
Como materia prima química básica emergente, el dimetiléter tiene muchos usos únicos en industrias químicas como la farmacéutica, combustibles y pesticidas debido a sus buenas propiedades de fácil compresión, condensación y vaporización. Por ejemplo, se puede utilizar dimetiléter de alta pureza como propulsor de aerosoles y refrigerante en lugar de freón, lo que reduce la contaminación del medio ambiente y el daño a la capa de ozono. Debido a su buena solubilidad en agua y en aceite, su rango de aplicación es mucho mejor que el del propano, el butano y otros petroquímicos. Reemplazar el metanol como nueva materia prima para la producción de formaldehído puede reducir significativamente los costos de producción de formaldehído y muestra su superioridad en instalaciones de formaldehído a gran escala. Como gas combustible civil, su seguridad de almacenamiento, transporte y combustión, su poder calorífico del gas premezclado y su temperatura de combustión teórica son mejores que los del gas licuado de petróleo. Puede usarse como gas de pico y gas de mezcla de gas licuado para gasoductos urbanos. También es un combustible ideal para motores diésel. En comparación con los vehículos que funcionan con metanol, no presenta problemas de arranque en frío. También es una de las principales materias primas para la producción de olefinas bajas en carbono en el futuro.
El dimetil éter también puede sustituir al diésel como combustible. Los principales problemas que hay que solucionar en la actualidad son la corrosión de los materiales plásticos por el dimetil éter y la modificación de los circuitos de aceite de los motores diésel.
En la actualidad, los principales usos del dimetiléter (DME) son como propulsores, refrigerantes y espumantes. En segundo lugar, se utiliza como materia prima química para producir una variedad de productos químicos orgánicos. Como sulfato de dimetilo, haluros de alquilo, N, N-dimetilanilina, acetato de metilo, anhídrido acético, carbonato de dimetilo, sulfuro de dimetilo, eteratos de la serie éter dimetílico de etilenglicol, etc.
El éter dimetílico es fácil de comprimir, fácil de almacenar, tiene una alta eficiencia de combustión y baja contaminación, y puede sustituir al gas y al GLP como combustible civil. Al mismo tiempo, el dimetil éter tiene un alto índice de cetano y puede usarse directamente como combustible de automóvil para reemplazar el diésel. El dimetiléter tiene un gran potencial de desarrollo como combustible limpio y ha recibido amplia atención en el país y en el extranjero.
1 Análisis del mercado nacional y exterior
1.1 Análisis del mercado exterior
En la actualidad, la producción de dimetiléter en el mundo se concentra principalmente en Estados Unidos. Alemania, los Países Bajos y Japón, en 2002, la capacidad de producción total del mundo (excluyendo China, lo mismo a continuación) fue de 208.000 toneladas/año, la producción fue de 150.000 toneladas y la tasa de operación fue del 72%. Los principales fabricantes extranjeros de dimetiléter incluyen la empresa estadounidense Dopnt, la empresa holandesa AKZO, la empresa alemana DEA y la empresa United Rhine Lignite Fuel, etc. Entre ellas, la empresa alemana DEA tiene la mayor capacidad de producción, con una capacidad de producción de 65.000 toneladas/año.
Principales fabricantes de éter dimetílico del mundo
Número de serie Nombre del fabricante Capacidad de producción (10.000 toneladas/año)
1 Dopnt (EE.UU.) 3,0
2 DEA (Alemania) 6,5
3 United Rhine Lignite Fuel (Alemania) 3,0
4 AKZO (Países Bajos) 3,0
5 Sumitomo (Japón) ) 1,0
6 DEA (Australia) 1,0
7 Mitsui toatsu (Japón) 0,5
8 Kang Sheng (Japón) 1,8
9 NKK (Japón) 1,0
Total 20,8
Debido al enorme potencial de demanda del mercado del éter dimetílico, la construcción de éter dimetílico se ha convertido en un punto caliente en todo el mundo, y algunas grandes -dimetiléter a escala El dispositivo de éter ya está en construcción.
Dimethyl Ether Development Company (un consorcio compuesto por Total Fina Elf y ocho empresas japonesas) planea construir una unidad comercial de dimetil éter con una capacidad de 2.500 toneladas/día. La compañía japonesa Toyo Engineering ha completado la verificación de viabilidad de la construcción de una serie única de dispositivos de éter dimetílico de 2,5 millones de toneladas/año en el Medio Oriente. Se espera que el dispositivo esté terminado en 2005-2006. BP, la Autoridad de Gas Natural de la India y la Indian Oil Corporation invertirán 600 millones de dólares para construir una planta comercial de producción de éter dimetílico de 1,8 millones de toneladas al año para sustituir la nafta, el diésel y el GLP. Las obras de construcción comenzaron en 2002 y está previsto que finalicen. en producción en 2004. Una empresa conjunta formada por un consorcio japonés (Mitsubishi Gas Chemical Company, JGC Corporation, Mitsubishi Heavy Industries e Itochu Corporation) construirá una planta de dimetiléter a gran escala en Australia con una capacidad de 1,4 a 2,4 millones de toneladas por año y está previsto que entrará en funcionamiento en 2006.
En la actualidad, el principal ámbito de consumo del éter dimetílico es como disolvente y propulsor de aerosoles, no existiendo mucho consumo en otros aspectos. En 2002, el consumo mundial de dimetiléter fue de 150.000 toneladas/año y se espera que la demanda sea de alrededor de 200.000 toneladas/año en 2005.
El dimetiléter es un producto químico seguro y limpio con un rendimiento excelente y sus perspectivas de desarrollo son en general prometedoras. Más importante aún, como combustible nuevo y limpio para uso civil y vehicular, se considera un excelente sustituto del diésel o del GLP/GNC, y el crecimiento de su demanda en el mercado como combustible será sorprendente.
En 2000, había 4 millones de vehículos de GLP, 4 millones de vehículos de etanol, 1 millón de vehículos de GNC y algunos vehículos de metanol en el mundo.
Tomando a los Estados Unidos como ejemplo, en 2000 había 420.000 vehículos que utilizaban combustibles alternativos. Se espera que en 2005 el número de vehículos que utilizan combustibles alternativos (GLP y GNC) en los Estados Unidos llegue a 1,1 millones. , de 3,3 millones en 2010 a 3,3 millones en 2015. 5,5 millones de vehículos.
El consumo actual de combustibles alternativos en Estados Unidos es de aproximadamente 1 millón de toneladas (352 × 106 galones de gasolina equivalente) cuando se convierten en gasolina equivalente, lo que representa aproximadamente el 0,2% de todo el consumo de combustible ese año. Si la proporción de combustibles alternativos en Estados Unidos aumenta al 5%, su demanda alcanzará los 25 millones de toneladas, lo que demuestra que las perspectivas del mercado de combustibles alternativos son considerables.
Asia es la región con el consumo de diésel de más rápido crecimiento en el mundo. Según instituciones de investigación extranjeras, la demanda anual de éter dimetílico como combustible alternativo en Asia alcanzará los 30 millones de toneladas en 2005. Se puede ver que debido a que el éter dimetílico tiene ventajas incomparables sobre otros combustibles alternativos, se convertirá en el principal combustible alternativo del diésel y tiene perspectivas de mercado inconmensurables.
1.2 Análisis del mercado interno
En los últimos años, la producción de dimetiléter en mi país se ha desarrollado rápidamente. Actualmente, hay más de una docena de fabricantes, con una capacidad de producción total de. 31.800 toneladas en 2002. /año, la producción es de aproximadamente 20.000 toneladas y la tasa de operación es baja, alrededor del 63%.
Principales fabricantes y capacidades de dimetiléter en mi país (unidad: toneladas/año)
Número de serie Nombre del fabricante Capacidad de producción
1 Fábrica de productos químicos sintéticos Jiangsu Wuxian 2000
2 Guangdong Zhongshan Kaida Fine Chemical Co., Ltd. 5000
3 Planta química de gas natural Chengdu Huayang Weiyuan 2000
4 Instituto de Investigación Petroquímica de Shanghai 800
5 Kunshan, Jiangsu 1000
6 Shaanxi New Fuel Gas Appliances Company 5000
7 Fábrica de fertilizantes del condado de Anhui Mengcheng 2500
8 Zhuji Xin , Zhejiang Asia Chemical Company 1000
9 Guangdong Jiangmen Fábrica de fertilizantes nitrogenados 2500
10 Zhejiang Yiwu Guangyang Chemical Industry Co., Ltd. 2500
11 Shanghai Shenwei Aerosol Empresa 1000
12
Shandong Jiutai Chemical Technology Co., Ltd. 5000
13 Hubei Tianli Industrial Co., Ltd. 1500
Total 31800
En los últimos años, la construcción de dimetiléter nacional se ha convertido en un auge y varias empresas planean introducir tecnología a través de empresas conjuntas y cooperación para construir equipos de producción de dimetiléter a gran escala.
Los principales proyectos en construcción o planificados son los siguientes:
En abril de 2001, Shaanxi New Fuel Gas Appliances Co., Ltd. y American Zhaoyun Resources Co., Ltd. firmaron un Acuerdo de desarrollo conjunto sobre "síntesis en un solo paso a base de carbón". Acuerdo de proyecto de combustible ultralimpio de éter dimetílico de 200.000 toneladas por año, con una inversión total en el proyecto de 2.030 millones de yuanes, el 90% de los cuales son invertidos por Estados Unidos.
El proyecto de éter dimetílico a base de carbón de 830.000 toneladas anuales de Ningxia planea invertir 4.780 millones de yuanes. Planea utilizar fondos extranjeros. Ha firmado un acuerdo de cooperación con la empresa canadiense McKnight United y depende del poder aéreo estadounidense. La tecnología de la empresa.
Sichuan Luzhou Natural Gas Co., Ltd. ha construido una unidad de dimetiléter de 10.000 toneladas/año mediante un proceso de dos pasos, y también se ha iniciado la construcción de una segunda unidad de dimetiléter de 100.000 toneladas/año. comenzado.
Shandong Linyi Luming Chemical Co., Ltd. está construyendo una planta de éter dimetílico de 30.000 toneladas al año, utilizando tecnología de proceso de dos pasos en fase líquida de desarrollo propio.
El proyecto de éter dimetílico de 30.000 toneladas/año del Grupo Shandong Huaxing comenzó su construcción en agosto de 2004. El dispositivo adopta un proceso de dos pasos.
Shandong Yanzhou Mining Group Company planea construir un dispositivo de éter dimetílico de 600.000 toneladas y planea introducir tecnología extranjera de proceso de éter dimetílico de un solo paso.
Además, son muchos los lugares de China que han propuesto la construcción de dispositivos de dimetiléter, como por ejemplo: Southwest Petroleum and Natural Gas Administration, Xinjiang, Heilongjiang Shuangyashan, Daqing Oilfield, Shaanxi, Lanzhou, Anhui, etc.
El principal uso del dimetiléter doméstico es como propulsor de aerosoles, aerosoles y recubrimientos en spray, con un consumo anual de 18.000 toneladas de dimetiléter.
Debido al rápido desarrollo de la industria de aerosoles de mi país, se espera que en 2005 se necesitarán unas 30.000 toneladas de éter dimetílico y en 2010 unas 40.000 toneladas. Además, el consumo de mi país de éter dimetílico para la síntesis de diversos productos químicos como el sulfato de dimetilo es de aproximadamente 11.000 toneladas.
Dado que el éter dimetílico tiene propiedades similares al gas licuado y es fácil de almacenar y comprimir, puede sustituir al gas natural, al gas de hulla y al GLP como combustible civil. En 2002, el consumo aparente de GLP de mi país fue de 16,2 millones de toneladas. Al mismo tiempo, China comenzó a importar una gran cantidad de GLP en 1990, y el volumen de importaciones de GLP en 2002 fue de 6,26 millones de toneladas. Si el precio del dimetil éter es adecuado, suponiendo que el dimetil éter reemplace al GLP importado, según el volumen de importación actual, se necesitarán aproximadamente 10 millones de toneladas de dimetil éter de calidad combustible. A medida que el nivel de vida de la gente siga mejorando, la demanda de combustibles civiles aumentará significativamente, especialmente la demanda de energía limpia como el gas natural, el dimetiléter y el GLP. Por lo tanto, las perspectivas de desarrollo del dimetiléter como combustible civil son muy brillantes.
Debido a que el éter dimetílico tiene excelentes propiedades de combustible, es conveniente, limpio, tiene un alto índice de cetano, buen rendimiento energético, menos contaminación, puede ser líquido cuando está ligeramente presurizado y es fácil de almacenar, por lo que puede ser Utilizado como combustible alternativo al diésel de vehículos, con incomparables ventajas integrales en gas licuado, gas natural, metanol, etanol, etc.
En 2002, el consumo de diésel de mi país fue de 76,62 millones de toneladas. El consumo de diésel está creciendo rápidamente. Se espera que alcance alrededor de 82,9 millones de toneladas en 2005 y alrededor de 101 millones de toneladas en 2010. Como buen combustible alternativo al diésel, el dimetiléter requerirá aproximadamente 5,53 millones de toneladas de dimetiléter en 2005 y aproximadamente 6,74 millones de toneladas en 2010, sobre la base de una tasa de sustitución del 5% del diésel.
En resumen, se estima que la demanda de mi país de éter dimetílico como industria química y de aerosoles en 2005 alcanzará aproximadamente 50.000-60.000 toneladas. El consumo de dimetil éter como combustible alternativo depende principalmente del suministro de dimetil éter. Si el precio del dimetil éter cae a un nivel que pueda competir con el diésel o el GLP, se cree que el consumo de dimetil éter como combustible aumentará. rápidamente el tamaño del mercado también es bastante sorprendente.
2 Análisis de la tecnología de procesos
Los métodos de producción de dimetiléter incluyen el método de un paso y el método de dos pasos. El método de un paso se refiere a la síntesis única de dimetil éter a partir de gas crudo, y el método de dos pasos se refiere a la síntesis de metanol a partir de gas de síntesis y luego la deshidratación para producir dimetil éter.
● Método de un solo paso
Este método consiste en convertir gas natural o gasificación de carbón para generar gas de síntesis. El gas de síntesis ingresa al reactor de síntesis y se completan la síntesis y la deshidratación del metanol. simultáneamente en el reactor. El producto de los dos procesos de reacción y la reacción de desplazamiento es una mezcla de metanol y éter dimetílico. La mezcla se separa mediante un dispositivo de destilación para obtener éter dimetílico y el metanol sin reaccionar se devuelve al reactor de síntesis.
El método de un solo paso utiliza principalmente un catalizador bifuncional, que generalmente se mezcla físicamente con dos tipos de catalizadores, uno de los cuales es un catalizador de metanol sintético, como el catalizador basado en Cu-Zn-Al(O). , BASFS3-85 e ICI-512, etc.; el otro tipo es el catalizador de deshidratación de metanol, como alúmina, SiO2-Al2O3 poroso, tamiz molecular tipo Y, tamiz molecular ZSM-5, mordenita, etc.
● Método de dos pasos
Este método se lleva a cabo en dos pasos, es decir, primero se sintetiza metanol a partir de gas de síntesis y el metanol se deshidrata bajo un catalizador sólido para producir dimetilo. éter. Los tamices moleculares ZSM-5 que contienen γ-Al2O3/SiO2 se utilizan a menudo en el país y en el extranjero como catalizadores de deshidratación. La temperatura de reacción se controla a 280 ~ 340 ℃ y la presión es de 0,5 a 0,8 MPa. La tasa de conversión de un solo paso de metanol está entre 70-85% y la selectividad del dimetiléter es superior al 98%.
La síntesis de un solo paso de dimetiléter no implica el proceso intermedio de síntesis de metanol. En comparación con el método de dos pasos, su flujo de proceso es simple, menos equipo, pequeña inversión y bajos costos operativos. reduciendo así el coste de producción del éter dimetílico, se mejoran los beneficios económicos. Por lo tanto, la síntesis en un solo paso de dimetiléter es un tema candente de desarrollo en el país y en el extranjero. Los procesos representativos de un solo paso desarrollados en el extranjero incluyen: el proceso danés Topsφe, el proceso American Air Products y el proceso japonés NKK.
La síntesis en dos pasos de dimetiléter es actualmente el proceso principal para la producción de dimetiléter en el país y en el extranjero. Este método utiliza metanol refinado como materia prima, tiene pocos subproductos de reacción de deshidratación y tiene. Un proceso maduro con una pureza de dimetiléter del 99,9%, el dispositivo tiene una amplia adaptabilidad y un posprocesamiento simple. Puede construirse directamente en una planta de producción de metanol u otras plantas de producción sin metanol con buenas instalaciones públicas.
Sin embargo, este método requiere síntesis de metanol, destilación de metanol, deshidratación de metanol y destilación de éter dimetílico. El proceso es largo y la inversión en equipo es grande. Sin embargo, la gran mayoría de los proyectos de construcción de dimetiléter a gran escala anunciados en el extranjero adoptan actualmente tecnología de proceso de dos pasos, lo que indica que el método de dos pasos tiene una fuerte competitividad general.
2.1 Principales tecnologías de proceso extranjeras
(1) Proceso Topsφe
El proceso de gas de síntesis de un solo paso de Topsφe es una nueva tecnología desarrollada específicamente para materias primas de gas natural. La parte de generación de gas de este proceso utiliza un convertidor autotérmico (ATR). El convertidor autotérmico consta de un reactor de alta presión revestido de refractario, una cámara de combustión y un lecho de catalizador.
La síntesis de dimetiléter utiliza un reactor adiabático multietapa con refrigeración entre etapas incorporada para obtener altas tasas de conversión de CO y CO2. El catalizador es un catalizador mixto de doble funcionalidad para la síntesis y deshidratación de metanol para producir éter dimetílico.
La síntesis de dimetiléter utiliza un reactor esférico, y la capacidad de producción de un solo conjunto puede alcanzar las 7.200 toneladas/día de dimetiléter. Las condiciones de operación seleccionadas para el proceso Topsφe son 4,2 MPa y 240 ~ 290 ℃.
Actualmente no existen instalaciones comerciales para este proceso. En 1995, Topsφe construyó una planta piloto de 50 kg/d en Copenhague, Dinamarca, para probar el rendimiento del proceso.
(2) Nuevo proceso de dimetiléter en fase líquida (LPDMETM) de Air Products
Con financiación del Departamento de Energía de EE. UU., como parte del programa de desarrollo de tecnología de carbón limpio y combustibles alternativos La empresa Air Products ha desarrollado con éxito un nuevo proceso para dimetiléter en fase líquida, abreviado como LPDMETM.
La principal ventaja del proceso LPDMETM es que abandona el tradicional reactor de lecho fijo en fase gaseosa y utiliza un reactor de columna de burbujas en suspensión. Las partículas de catalizador están en forma de polvo fino y están suspendidas con aceite mineral inerte. La materia prima del gas de síntesis a alta presión se inyecta y burbujea desde el fondo de la torre, y las partículas sólidas del catalizador y la alimentación de gas se mezclan completamente. El uso de aceite mineral permite una mezcla más completa, un funcionamiento isotérmico y un fácil control de la temperatura.
El reactor de síntesis de dimetiléter utiliza un tubo de refrigeración incorporado para obtener calor y producir vapor al mismo tiempo. El catalizador en el reactor de fase en suspensión es fácil de cargar y descargar y no requiere parada. Además, debido a la operación isotérmica, no hay problema de puntos calientes en el reactor y la tasa de desactivación del catalizador se reduce considerablemente.
Los parámetros operativos típicos del reactor son: presión 2,76~10,34 MPa, se recomienda 5,17 MPa; temperatura 200 ~ 350 ℃, se recomienda 250 ℃. La cantidad de catalizador es del 5% al 60% de la masa de aceite mineral, preferiblemente entre el 5% y el 25%. Este proceso utiliza gas de síntesis a base de carbón rico en CO, que tiene ventajas sobre el gas de síntesis de gas natural. Sin embargo, también se pueden obtener mayores rendimientos utilizando gas natural como materia prima. Air Products ha probado el proceso en una planta piloto de 15 toneladas/día con resultados satisfactorios, pero aún no ha construido una unidad a gran escala a escala comercial.
(3) El nuevo proceso de un solo paso en fase líquida de Japan NKK Company
Además de Air Products Company, Japan NKK Company también ha desarrollado un reactor en fase de suspensión para sintetizar dos -paso de gas de síntesis a partir de gas de síntesis en un solo paso. Nuevo proceso para éter metílico.
Las materias primas pueden ser gas natural, carbón, GLP, etc. El primer paso del proceso es generar gas. El gas de síntesis se enfría y se comprime a 5-7 MPa y luego ingresa a la torre de absorción de CO2 para eliminar el CO2. El gas de síntesis crudo descarbonizado utiliza una torre de adsorción de carbón activado para eliminar los sulfuros y luego se calienta hasta 200 °C para ingresar al fondo del reactor. El gas de síntesis burbujea en la suspensión compuesta de catalizador y aceite mineral en el reactor para generar dimetiléter, metanol y CO2. El producto que sale del reactor se enfría, se fracciona y se divide en dimetiléter, metanol y agua. El gas de síntesis que no ha reaccionado se recicla de nuevo al reactor. Después del fraccionamiento, se puede obtener un producto de dimetiléter de alta pureza (95% a 99%) desde la parte superior de la torre, y un producto crudo compuesto de metanol, dimetiléter y agua desde la parte inferior de la torre. Con la tecnología NKK se construyó en Niigata una unidad semiindustrial para la producción en una sola etapa de dimetiléter a partir de gas de síntesis con una producción anual de 10.000 toneladas.
2.2 Tecnología de procesos nacional y situación de la investigación científica
Alrededor de la década de 1990, mi país comenzó a desarrollar tecnología de procesos y catalizadores para la producción de dimetil éter mediante el método de metanol en fase gaseosa (dos -método de pasos), y pronto estableció un equipo de producción industrial.
En los últimos años, con el aumento del auge de la construcción de éter dimetílico, la tecnología de proceso de éter dimetílico de dos pasos de mi país se ha desarrollado aún más y la tecnología de proceso se ha acercado o alcanzado el nivel extranjero avanzado.
Shandong Jiutai Chemical Technology Co., Ltd. (anteriormente Linyi Luming Chemical Co., Ltd.) ha desarrollado con éxito un proceso de producción catalítica de deshidratación ácida compuesta en fase líquida para éter dimetílico con derechos de propiedad intelectual independientes, y ha construido un equipo de producción de 5.000 toneladas anuales, más de un año de práctica de producción ha demostrado que la tecnología es madura y confiable. También se pondrá en producción el segundo dispositivo de la empresa, de 30.000 toneladas/año.
La tecnología del proceso de dimetiléter de Shandong Jiutai ha superado la evaluación organizada por el Departamento Provincial de Ciencia y Tecnología de Shandong y ha sido reconocida por alcanzar los estándares internacionales. En particular, el desarrollo de catalizadores de deshidratación ácida compuestos en fase líquida y tecnología de separación por condensación ha superado específicamente las deficiencias de los altos costos de purificación y la gran inversión en síntesis en un solo paso y deshidratación en fase gaseosa, permitiendo que la reacción y la deshidratación se realicen de manera continua, reduciendo Corrosión del equipo e inversión en equipo, la tasa de recuperación total alcanza más del 99,5%, la pureza del producto no es inferior al 99,9% y el costo de producción también se reduce considerablemente en comparación con el método en fase gaseosa.
En agosto de 2003, se puso en servicio con éxito la unidad de producción de 10.000 toneladas de dimetiléter de dos etapas desarrollada conjuntamente por Lutianhua y la japonesa Toyo Engineering Company. El dispositivo tiene un flujo de proceso razonable y condiciones operativas optimizadas. Tiene las características de alta pureza del producto, bajo consumo de material y bajo consumo de energía. Se encuentra en el nivel avanzado nacional en términos de nivel de proceso, calidad del producto y operación automatizada. hardware del equipo.
En los últimos años, mi país también ha estado muy activo en el desarrollo tecnológico en la producción en un solo paso de dimetiléter a partir de gas de síntesis, y algunos institutos de investigación científica y universidades han logrado grandes avances.
El Instituto de Investigación Química de Lanzhou, la Fábrica de Fertilizantes Químicos de Lanzhou y el Instituto de Física Química de Lanzhou llevaron a cabo conjuntamente un estudio a pequeña escala de 5 ml sobre la producción de dimetiléter a partir de gas de síntesis, centrándose en la investigación de procesos, la preparación y la actividad de catalizadores. , Examen de la esperanza de vida. La prueba logró buenos resultados: tasa de conversión de CO>85% selectividad>99%; Dos pruebas a largo plazo (500 h, 1000 h) muestran que el catalizador desarrollado tiene buena estabilidad en el gas de síntesis de materia prima industrial; la selectividad del dimetil éter a la materia orgánica es >97 % y la tasa de conversión de CO es >75 %; Pureza >99,5%; el rendimiento total de dimetiléter es 98,45%.
El Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China utilizó un sistema catalizador compuesto para realizar un estudio sistemático sobre la producción directa de dimetil éter a partir de gas de síntesis y descartó SD219-Ⅰ, SD219-Ⅱ y SD219. -Ⅲ catalizadores, todos los cuales mostraron un mejor rendimiento catalítico, la tasa de conversión de CO alcanza el 90% y la selectividad del dimetiléter generado en materia orgánica que contiene oxígeno es cercana al 100%.
La Universidad de Tsinghua también ha realizado investigaciones sobre dimetiléter de un solo paso en un reactor de lecho en suspensión, utilizando un catalizador dual funcional LP+Al2O3, en condiciones de 260-290 ℃, 4-6 MPa, CO simple. -pasar La tasa de conversión alcanza del 55% al 65% y la selectividad del éter dimetílico es del 90-94%.
En la actualidad, instituciones nacionales como la Universidad de Zhejiang, el Instituto de Química del Carbón de Shanxi, el Instituto de Investigación de la Industria Química del Suroeste y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China también están comprometidas con la investigación de la producción de dimetiléter en un solo paso. a partir de gas de síntesis.
La Universidad de Hangzhou utiliza un catalizador de dimetiléter de fabricación propia y utiliza el gas semi-agua existente en la planta de síntesis de amoníaco para sintetizar dimetiléter en fase gaseosa a una determinada temperatura, presión y velocidad espacial de reacción. La tasa de conversión de CO en un solo paso alcanza del 60 % al 83 % y la selectividad alcanza el 95 %. Esta tecnología se ha construido ahora en Hubei Tianli Company para producir un dispositivo industrial con una producción anual de 1.500 toneladas de dimetiléter. Este dispositivo puede producir tanto combustible de éter de alcohol como éter dimetílico de alta pureza de más del 99,9%, con una tasa de conversión de CO del 70%-80%. Este es el primer dispositivo de producción industrial en China que produce dimetiléter de alta pureza directamente a partir de gas de síntesis en un solo paso.
Con respecto a la tecnología del proceso de dimetiléter de dos pasos, ya sea el método en fase gaseosa o el método en fase líquida, la tecnología nacional ha alcanzado un nivel avanzado, maduro y confiable, y está totalmente calificada para construir una producción a gran escala. equipo.
El método en fase gaseosa de un solo paso desarrollado a nivel nacional para producir éter dimetílico a partir de gas de síntesis está básicamente maduro y se ha construido un dispositivo a nivel de kilotones. Sin embargo, para la construcción de plantas de dimetiléter a gran escala aún es necesario verificar en la práctica la tecnología nacional.
3 Conclusiones y sugerencias
Como combustible alternativo limpio, el dimetiléter ha recibido una amplia atención en el país y en el extranjero, especialmente su enorme mercado en sustitución del gas, el GLP y el diésel. importancia práctica para el ajuste de la estructura energética de mi país y la protección del medio ambiente.
La tecnología de proceso de dimetiléter es uno de los puntos calientes en el desarrollo de tecnología de proceso en el país y en el extranjero. El proceso de un solo paso tiene un proceso simple, menos equipo, pequeña inversión, bajos gastos operativos y costos de producción. Sin embargo, debido a la reacción de síntesis y al proceso de separación, es complejo y aún no está completamente industrializado. El proceso de dos pasos es actualmente el proceso principal para la producción de dimetiléter en el país y en el extranjero. Tiene una alta pureza del producto, una tecnología madura, una amplia adaptabilidad del dispositivo y una fuerte competitividad general. Sin embargo, también tiene las desventajas de un proceso largo y grande. inversión en equipos.
En la actualidad, la promoción y aplicación del dimetiléter son la clave para el desarrollo del dimetiléter. Como fuente de energía alternativa limpia, el dimetiléter requiere un fuerte apoyo y ayuda por parte del gobierno. Se recomienda que el país haga planes generales para construir bases de producción de éter dimetílico a gran escala en áreas sin recursos de petróleo y gas pero sí con abundantes recursos de carbón. Utilizar el éter dimetílico para reemplazar el gas y el GLP como guía para la promoción en el mercado. Al mismo tiempo, fortaleceremos vigorosamente la investigación sobre el éter dimetílico en sustitución del diésel y promoveremos integralmente la producción y el uso del éter dimetílico. Se espera que el éter dimetílico se convierta en nuestro. fuente de energía del país en un futuro próximo. Una parte importante de la estructura 25737 ¡Espero que te sea útil!