三相床中合成氣直接合成二甲醚的新進(jìn)展
- 期刊名字:化工進(jìn)展
- 文件大?。?11kb
- 論文作者:王兆謙,潘偉雄,李晉魯,黎漢生,王金福
- 作者單位:清華大學(xué)一碳化學(xué)與化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,清華大學(xué)化學(xué)工程系反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室
- 更新時(shí)間:2020-10-02
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化展828HEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2003年第22卷第8期三相床中合成氣直接合成二甲醚的新進(jìn)展王兆謙潘偉雄1李晉魯1黎漢生2王金福ˉ1清華大學(xué)一碳化學(xué)與化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100084;2清華大學(xué)化學(xué)工程系反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室,北京100084)要簡單介紹了二甲醚旳用途及對解決能源和環(huán)境問題的重要意義。綜述了國內(nèi)外特別是國內(nèi)三相床反應(yīng)器中由合成氣直接合成二甲醚的研究和開發(fā)新進(jìn)展。重點(diǎn)介紹了影響該工藝過程工業(yè)化的關(guān)鍵問題——催化劑失活的原因和改進(jìn)措施關(guān)鍵詞三相床,合成氣,二甲醚中圖分類號(hào)TQ223.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000-661x2003)8-0828-05二甲醚(DME)是最簡單的有機(jī)醚類化合物,混合制成復(fù)合催化劑,在固定床反應(yīng)器中合成作為重要的甲醇下游產(chǎn)品之一,具有廣泛的用途,DME。一步法是指將合成甲醇及甲醇脫水兩步反如用作溶劑、有機(jī)合成中間體。由于它無毒、無異應(yīng)合并在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行,主要包括以下3個(gè)味、不破壞臭氧層1,可以替代氟里昂用作氣霧反應(yīng)劑、推進(jìn)劑、冷凍劑等。同時(shí),由于其容易液化、2+4H2=2CHOH△H298Kk=-181.59kJ(1)儲(chǔ)存和運(yùn)輸,燃燒性能優(yōu)于液化石油氣和柴油,燃2CH, OH-CHSCCH+ HO AHxsk=-2343 kJ (2)燒過程中無殘液、黑煙,可實(shí)現(xiàn)低NO和無硫排CO+HO-CO,+H AH2gsK=-41 kJ (3)放,既可用作民用燃料,也能用于驅(qū)動(dòng)柴油機(jī),被總反應(yīng)是譽(yù)為21世紀(jì)的”綠色燃料”,是解決中國能源與環(huán)30+3H2=CH3OCH3+CO2△H29K=-246.02k境問題的關(guān)鍵選擇2國內(nèi)對發(fā)展二甲醚代用燃在式(1)(3這3個(gè)串聯(lián)-平行反應(yīng)中,每個(gè)料的呼聲也很高。僅2001~2002年,國內(nèi)期刊上反應(yīng)的一個(gè)產(chǎn)物是其他反應(yīng)的一個(gè)反應(yīng)物,構(gòu)成很發(fā)表的有關(guān)二甲醚的文章就有百余篇,這里列出幾強(qiáng)的推動(dòng)力,從而克服熱力學(xué)平衡限制,使CO的篇最新的綜述文章3-7供查閱單程轉(zhuǎn)化率較二步法有很大提高。此外,由于總反DME的生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟,經(jīng)濟(jì)上具有應(yīng)只需要H2CO摩爾比為1的合成氣,故特別適定的競爭力,潛在市場十分巨大。據(jù)估計(jì),到合使用中國資源豐富的煤氣化得到的合成氣2010年,僅在亞洲地區(qū),作為液化石油氣和發(fā)動(dòng)上述3個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),在固定床反應(yīng)器機(jī)燃料的DME潛在市場就有100Mt/江8。近5年中氣固相反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不易導(dǎo)出,使反應(yīng)器內(nèi)形內(nèi)中國DME的需求量有5-10Mt/t2成局部熱點(diǎn),從而導(dǎo)致催化劑效率降低且容易失活。本文作者首先簡述DME的合成方法的演變過三相床合成技術(shù)是將催化劑細(xì)粒懸浮在作為熱程及三相床由合成氣直接合成二甲醚的特點(diǎn),然后量吸收劑的惰性介質(zhì)中,合成氣以鼓泡方式通過漿介紹國內(nèi)外該技術(shù)進(jìn)展?fàn)顩r,最后討論催化劑失活液進(jìn)行反應(yīng)。1975年,美國 Chem System Inc.開的原因及應(yīng)對措施。發(fā)了三相床合成甲醇工藝13美國 EastmanChemical c.采用此項(xiàng)技術(shù)成功地在田納西州的1DME合成方法Kingsport煤氣廠建成年產(chǎn)約79kt甲醇的工廠14在成功開發(fā)三相床甲醇工藝( LPMEOH的基礎(chǔ)上合成DME經(jīng)歷了甲醇液相脫水泫(用硫酸作美國 Air products and Chemicals Inc.公司(簡稱催化劑)甲醇?xì)庀嗝撍从珊铣蓺庀群铣杉状糀PC)又致力干三相床技術(shù)在其他反應(yīng)主要是那些然后使用固體酸催化劑進(jìn)行甲醇脫水的二步法),隨反現(xiàn)已進(jìn)入由合成氣為原料一步合成DME的階段。中國煤化工加劇的反應(yīng)中的應(yīng)用,最初合成氣一步法制取DME用的是固定床反應(yīng)甲醇CNMHG反應(yīng)中的一個(gè)。APC器。許多研究者進(jìn)行了這方面的研究,如 Chang9收稿日期2003-02-17;修改稿日期2003-04-08。Slaugh 1o 1 Fujimoto"!、 pp Jorgensen12等。他們第一作者簡介王兆謙1971-),男,碩士研究生。聯(lián)系人李晉將甲醇合成催化劑和甲醇脫水制DME催化劑機(jī)械魯,教授。電話00-6272592。E- mail lijin tsinghua.dh,cmb第8期王兆謙等三相床中合成氣直接合成二甲醚的新進(jìn)展表1DME合成工藝開發(fā)者合成氣來源K(H2YCO)反應(yīng)溫度/℃反應(yīng)壓力/MH單程轉(zhuǎn)化率/%產(chǎn)品純度進(jìn)展情況NKK煤層甲烷和天然氣1.05-655-60DME:99%1989年:實(shí)驗(yàn)室1995年:50kg/d999年:5t/dAPC0250-2805~10DME+MeOH1986年:實(shí)驗(yàn)室(DME:30%~80%)1991年:4v/d1999年:10t/dHaldor TopsOe天然氣2.0210-290DME+ MeOH 1993=F: 50 kg/d(DME:60%~70%公司將三相床技術(shù)用于合成氣一步合成二甲醚,成 LPMEOR的2倍。功地開發(fā)出這一新工藝15461,被稱為 LPDME。該工藝操作方式與 LPMEOH類似,只是在三相床反2國外 LPDME開發(fā)情況應(yīng)器中還加入一種甲醇脫水催化劑,使由合成氣合國外 LPDME新工藝主要有APC公司的工藝成二甲醚的反應(yīng)一步完成,當(dāng)使用需較高反應(yīng)溫度和日本鋼管公司NKK的工藝19201,表1列出了的甲醇脫水催化劑時(shí), LPDME的反應(yīng)溫度也較這兩個(gè)公司開發(fā)的DME漿態(tài)床合成工藝的基本情高。 LPDME具有一步法和三相床的各種優(yōu)點(diǎn)況。為了進(jìn)行對比,同時(shí)給出了丹麥 HaldorLPDME具有以下一些特點(diǎn)178Topsoe公司的固定床一步合成二甲醚的工藝情況。(1)使用比熱容大的惰性溶劑作為移熱介質(zhì)由表1可見, LPDME中(O單程轉(zhuǎn)化率比易于實(shí)現(xiàn)恒溫操作,不易造成甲醇合成催化劑的熱 Haldor Topsoe的固定床一步法高約1-3倍。失活。(2)催化劑顆粒表面為溶劑所包圍,催化劑結(jié)3中國 LPDME開發(fā)現(xiàn)狀炭現(xiàn)象大為緩解,不易因積炭而失活。中國 LPDME工藝正處于大力研究開發(fā)階段3)使用細(xì)顆粒催化劑,表面積大,從而加快主要研究單位有中科院山西煤化所、華東理工大了反應(yīng)速度。學(xué)、南化公司研究院、清華大學(xué)等。4)利用反應(yīng)與傳熱的耦合作用,可以獲得較中科院山西煤化所郭俊旺、趙寧等21-251用高的CO單程轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而減少合成氣的大量循環(huán)1L三相攪拌釜反應(yīng)器,液體石蠟作反應(yīng)介質(zhì),含與壓縮,有效地利用反應(yīng)熱產(chǎn)生中壓蒸汽,降低能少量CO2的合成氣n(H2yn(OO)=2]多種甲耗和生產(chǎn)成本。醇合成催化劑和甲醇脫水催化劑的反應(yīng)性能進(jìn)行了(5)可使用貧氫合成氣,節(jié)省蒸汽和省去外加比較,并系統(tǒng)地研究了反應(yīng)條件(溫度、壓力、空的水煤氣變換系統(tǒng),進(jìn)一步降低投資和生產(chǎn)成本。速)催化劑濃度、兩種催化劑比例對反應(yīng)結(jié)果的并且貧氫合成氣的來源廣泛,可以是各種工業(yè)煤氣影響。研究發(fā)現(xiàn),甲醇合成催化劑對OO轉(zhuǎn)化率和化系統(tǒng)合成氣,也可以是來自焦化廠的焦?fàn)t尾氣或DME選擇性都有影響∶所研究的甲醇合成催化劑煉鐵還原爐出口尾氣,因此操作彈性大,使得的活性順序?yàn)镃u/ZO2>C301>Cu/ ZnO/Al2O3,LPDME易與其他產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,經(jīng)濟(jì)效益可觀,不甲醇脫水催化劑的活性順序?yàn)镠Y>y-Al2O3>但可充分利用能源,還可減少環(huán)境污染。另外煤基Hβ>ZSM并得出結(jié)論:當(dāng)催化劑總量為合成氣為貧氫氣,這為煤的清潔利用開辟了新途10g、液體石蠟300mL壓力4.0MPa尾氣流量徑,例如可以與煤氣化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電結(jié)合生產(chǎn)調(diào)為每克催化劑4500ml/h時(shí),m(C301ym(yBrown等使用多種甲醇合成催化劑和甲醇還對LPME的宏觀動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究2或外售二甲醚或甲醇/二甲醚混合燃料。TH中國煤化工最佳反應(yīng)溫度為280(6)三相床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,投資少,催化劑290CNMHG;DME選擇性82裝卸方便,可不停產(chǎn)更換催化劑。DME時(shí)空收率每克催化劑13mmol/h此外脫水催化劑比較了 LPDME和 LPMEOH兩種工華東理工大學(xué)劉殿華等2281在反應(yīng)溫度藝,發(fā)現(xiàn) LPDME中OO單程轉(zhuǎn)化率幾乎是230-270℃、壓力3~5MPa、空速每克催化劑2003年第22卷1000mL/h下,以醫(yī)用石蠟作為反應(yīng)介質(zhì),使用設(shè)備使用其他反應(yīng)器的一步法所用催化劑及分離C302銅基催化劑和CM-3-1改性分子篩組成的工藝和設(shè)備也可用于三相床中,故有關(guān)專利也在此復(fù)合催化劑,在三相攪拌釜中研究了合成氣(CO、一并列出中國專利參見文獻(xiàn)36543OO2、H2)-步法合成二甲醚的反應(yīng)。結(jié)果表明隨著溫度的升高,碳的轉(zhuǎn)化率增加,二甲醚的選4催化劑的穩(wěn)定性性提高,甲醇的選擇性降低;隨著壓力的增加,碳在漿態(tài)床反應(yīng)器中,雙功能催化劑的穩(wěn)定性是的轉(zhuǎn)化率升高,二甲醚的選擇性提高,甲醇的選擇影響 LPDME經(jīng)濟(jì)性和大規(guī)模工業(yè)化的關(guān)鍵問題,性降低。在最佳反應(yīng)條件t=270℃、p=5MPa對此有3種不同的觀點(diǎn)下,對n(H2):n(CO):n(CO2)=0.672:0.28(1)遷移失活當(dāng)甲醇合成催化劑或y0.048的原料氣,碳的轉(zhuǎn)化率為70.1%,二甲醚的AO3單獨(dú)在三相床中使用時(shí)都是穩(wěn)定的。但是選擇性為85.7%。當(dāng)由合成氣制DME的過程采用雙功能催化劑時(shí),南化集團(tuán)研究院俞提升等開發(fā)了一種兩種催化劑很快失活。 Peng d等53對此進(jìn)行了PDME工藝,通過選用惰性溶劑,研制雙功能催研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是117h后,甲醇合成速率常數(shù)降化劑,控制反應(yīng)溫度、壓力以及合成氣空速,使整低68%,脫水速率常數(shù)降低62%;若單獨(dú)用甲醇個(gè)反應(yīng)體系有利于DME合成,抑制副反應(yīng)。在反合成催化劑或其與硅膠的混合物(沒有脫水能力),應(yīng)溫度200~350℃、反應(yīng)壓力2.0~10.0MPa、在相同條件下沒有發(fā)現(xiàn)失活。通過實(shí)驗(yàn)他們認(rèn)為,合成氣空速500~5000h1的操作條件下,CO的在 LPDME中催化劑的快速失活是由于兩種催化劑轉(zhuǎn)化率達(dá)到72.45%,DME選擇性達(dá)到95.26%。之間的相互作用引起的,而這種相互作用是由兩種清華大學(xué)王金福等美國APC公司合作開催化劑相互遷移所導(dǎo)致的。含Cu和Zn的物種可發(fā)了一種新型 LPDME的工藝及設(shè)備。他們通過新以從甲醇合成催化劑上遷移到y(tǒng)-Al2O3上,作為穎的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),優(yōu)選合成反應(yīng)的操作壓力與毒物引起脫水活性的喪失,同時(shí)甲醇合成催化劑由溫度,引入特定的惰性溶劑,使之與反應(yīng)器中的雙于喪失了其活性物種也失去活性。另外功能細(xì)顆粒催化劑和合成氣形成均勻的三相漿態(tài)床中的含A物質(zhì)也可以遷移到甲醇合成催化劑上毒反應(yīng)體系,從而達(dá)到更為有效地抑制兩個(gè)逆反應(yīng)并化甲醇合成的活性位。y-Al2O3的脫水活性位可提高合成氣單程轉(zhuǎn)化率和二甲醚單程收率的目的。被含Cu和含Zn物種遷移毒化,這通過ZnO負(fù)載惰性溶劑的引入除有利于反應(yīng)熱的引出外,還有利的y-A2O(質(zhì)量百分比13.6%)CuO負(fù)載的于大幅度提高二甲醚的收率。在催化劑方面,清華y-Al2O(質(zhì)量百分比5%)分別喪失初始活性的大學(xué)李晉魯?shù)热藦?0世紀(jì)80年代末便開始從事30%和35%所證實(shí)步法合成二甲醚復(fù)合催化劑的研究。他們在以前工(2)OO2和HO引起失活 Hanyu等則作的基礎(chǔ)上323研制出一種適合于三相床使用的認(rèn)為催化劑的失活是由于CO2和HO的存在產(chǎn)生合成甲醇催化劑和合成二甲醚催化劑與脫水催化的。由甲醇合成活性位上產(chǎn)生的甲醇擴(kuò)散至脫水活劑γ-AO3混合¤該催化劑質(zhì)地疏松,可穩(wěn)定性位上進(jìn)行脫水,產(chǎn)生的水再返回至甲醇合成活性地分散在反應(yīng)介質(zhì)中,并且其顆粒細(xì)小,有較大的位上進(jìn)行水煤氣變換反應(yīng),此時(shí)H2O與產(chǎn)生的傳質(zhì)和反應(yīng)表面。采用此甲醇合成催化劑進(jìn)行的三O可以溶解甲醇合成催化劑中的活性組分Zn相床試驗(yàn)結(jié)果表明,無論是單獨(dú)用于三相床甲醇合從而導(dǎo)致催化劑的失活。他們采用在y-A2O3上成,還是與y-Al2O3混合用于DME合成,其活浸漬Cu鹽,然后與IC51-2組成復(fù)合催化劑進(jìn)行性和長期運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性都顯著優(yōu)于美國APC公司實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)進(jìn)行了700h也沒有觀察到明顯的失活的APC-1催化劑和國內(nèi)幾種知名品牌的催化現(xiàn)象原因就是負(fù)載了C的A2O3具有了水煤氣劑35],而且連續(xù)運(yùn)行1000沒有出現(xiàn)失活跡象。變換中國煤化工直接在其上面轉(zhuǎn)化成他們已完成3000t/a規(guī)模新型反應(yīng)器的冷模試驗(yàn),(OCNMH(利的壽命結(jié)果驗(yàn)并準(zhǔn)備在重慶建立一套3o00υ/aDME規(guī)模的示范證了他們所提出的失活機(jī)理裝置,預(yù)計(jì)2003年第三季度建成Kim Han ju等57研究了 LPDME中HO對混除華東理工大學(xué)2、南化集團(tuán)研究院23和合催化劑的作用,認(rèn)為H2O既影響合成甲醇催化清華大學(xué)3321外,有關(guān) LPDME工藝、催化劑和劑的活性,也影響甲醇脫水催化劑的活性。實(shí)驗(yàn)中第8期王兆謙等三相床中合成氣直接合成二甲醚的新進(jìn)展831通過加入脫水劑或控制甲醇生成速率來除去HO,20陳茂濤[J1應(yīng)用化工,2001,303):1這樣可以保持高的催化活性和穩(wěn)定性21郭俊旺,牛玉琴,張碧江.[J]燃料化學(xué)學(xué)報(bào),1983)聯(lián)產(chǎn)甲醇和DME有利于保持活性6(4):321Makarand r(gate等首次研究了在雙功能催化22郭俊旺,牛玉琴,張碧江.[J]天然氣化工,1997,2x(6):劑上聯(lián)產(chǎn)CH3OH和DM中晶體生長現(xiàn)象,在不23郭俊旺,牛玉琴,張碧江[J]天然氣化工,199,23x6)同的反應(yīng)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),包括無CO,無CO2以及富OO的合成氣,指出HO和富甲醇液相促進(jìn)24趙寧,陳小平,任杰等.[J]天然氣化工,2000,23):1了Cu-ZnO-Al2O3催化劑晶體的生長,在雙功能25趙寧,陳小平,任杰等.[J]天然氣化工,2001,26(1)催化劑中,銅基甲醇催化劑晶體生長要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單26郭俊旺,牛玉琴,張碧江[J1天然氣化工,20021):427劉殿華,曹發(fā)海,應(yīng)衛(wèi)勇等.[J]化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)獨(dú)用于甲醇合成時(shí)。因此,他們認(rèn)為聯(lián)產(chǎn)甲醇和DME有利于催化劑活性的保持。28房鼎業(yè),曹發(fā)海,劉殿華等.[P]CN1285340,200129俞提升,趙思遠(yuǎn),金漢強(qiáng)等.[P]CN1382676,20025結(jié)語30俞提升,趙思遠(yuǎn),金漢強(qiáng)等.[P]CN1356163,2002中國能源結(jié)構(gòu)中煤炭的比例很高,石油比例較31王金福,金涌,魏飛.[PCN194257·1982李晉魯,李衛(wèi)華,[P]CN1132664,1996低,DME可通過煤制氣獲得,這對合理地利用煤33 Li J L, Zhang X G, Inui T. [J ]. Appl. Catal. A, 1996炭資源開辟了一條新路,具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效14X1):2益,且有利于環(huán)境保護(hù)。 LPDME技術(shù)是一個(gè)很有34黎漢生,王金福,汪宇偉等[J煤化工,2002.增刊)前途的發(fā)展方向,只要在催化劑的活性、穩(wěn)定性方面有進(jìn)一步的突破,必將帶來迅速發(fā)展。35任飛,王金福,黎漢生等.[J]煤化工,2002,30(增刊):9736董岱峰,張永貴,王時(shí)川等.[PCN1377871,2002參考文獻(xiàn)37田原宇.[P]CN2511681,200238王發(fā)坤,嚴(yán)學(xué)安,李仕祿.[P]CN1351987,20021周曉紅.[J]煤炭加工與綜合利用,2002,(4):3339李仕祿,嚴(yán)學(xué)安,王留書等.[P]CN1351986,20022倪維斗,靳暉,李政等.[J]科技導(dǎo)報(bào),2002,(6):5840劉志堅(jiān),廖建軍,聶紅等[P]CN1338332,20023倪維斗,靳暉,李政等.[J]節(jié)能與環(huán)保,2002,(6):1041劉志堅(jiān),廖建軍,聶紅等.[P]CN1338331,20024梁生榮,何力,張君濤等.[J]西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)42肖文德,魯文質(zhì),方云進(jìn).[P]CN1338331,2002版),2002,1x1):4943李文釗,徐恒泳,劉中民等.[P]CN1315315,20015李影暉,肖海成,徐顯明等.[J]江西化工,2002,(2):1044豪加爾德J,沃斯B.[P]CN1270157,20006徐紅燕.[J]精細(xì)化工中間體,2002,3x(4):1545彭向東,王AW,托瑟蘭德BA.[PlCN1259509,20007張海濤,房鼎業(yè).[J]化工進(jìn)展,2002,2K(2):946侯昭胤,費(fèi)金華,鄭小明等.[P]CN1233527,19998段霞.[J]當(dāng)代化工,2002,3(2):11047蔡光宇,石仁敏,姜增全等.[P]CN1215716,19999 Chang C D, Silvestri A J.[ Pl US 3894102, 197548石仁敏,蔡光宇,劉中民等.[P]CN1172694,199810 Slaugh L H.[P]U4375424,198349鹿田勉,水口雅嗣,大野陽太郎等.[P]CN1169888,198I1 Fujimoto K, Asami t shikada, Tominaga H.[J]hem,50黃友梅,葛慶杰,李雙娣.[P]CN1153080,1997Lett.,1984,156(12):205151沃斯B,喬恩森,漢森JB.[P]CN1172468,199812 Topp Jorgensen J. P] US 4536485, 198552陳勁松,王昌惠,[P]CN1090222,199413 Spinor L, Pletzke T S[P]. US 3888896, 197553孫承林,蔡光宇,易霖霖等.[P]CN1087033,199414 Parkinson J. [J] Chemical Engineering, 1997, 1046):2754蔡光宇,石仁敏,姜增全等.[P]CN1085824,199415 Lewnard J J, Hsiung T H, White F, et al. [J]. Chem. Eng55 Peng X d, Toseland B A, Underwood R P. In: Bartholomew C1990,458):2735H, Fuentes G A. eds. Stud Surf Sci Catal Catalyst Deactivation16 Hsiung T H, Bhatt BJ, White J F, et al. [C] PresentationAmsterdam: Elsevier, 1997AIChE National Meeting, San Diego, 199056 Han Y Z, Fujimoto K, Shikata T. [C] 14th Proceedings17 Brown D M, Bhatt B J, Hsiung T H, et al. [J] Catal中國煤化工 oal Conference,tdmhCNMHG18王志良,王金福,刁杰等,[J1化學(xué)反應(yīng)工程與工藝,2001,57kmHJH, Lee n I.LJ] Korean J. Che. Eng1X3):2332001,18(6):83819 Asami K, Fujimoto K. [ J I Catalysts Catalysis 2002, 44 58 Gogate MR, Foos A, Lee S, et al. [J I Fuel Sci. Technol(11):44lnt,,1991,8):94903年第22卷Recent Advance in Direct Synthesis of Dimetyl Etherfrom Syngas in Three- phase ReactorsWang Zhaoqian, Pan Weixiong, Li Jinlu, Li Hansheng, Wang Jinfu(1 State Key of C Chemistry and Technology Department of Chemistry Tsinghua Universiting1000842 Laboratory of Reaction Engineering Department of Chemical Engineering Tsinghua University, Beijing 100084)Abstract Application and significance of dimethyl ether for solving the energy and environment problems arebriefly introduced. Recent advances in the direct synthesis of dimethyl ether from syngas in three- phasereactors are reviewed with emphasis placed on the cases in China. The key problem affecting the industrializationof this process catalyst deactivation and the measures to solve this problem are discussed in detaKeywords three phase syngas dimethyl ether編輯高煒)化肥資訊目前化肥用量區(qū)域間不平衡的問題仍很突出。黃河和長江中下游的山東、河南、河北、安徽、江蘇和湖北6省液體化肥市場前景是目前用肥最集中的地區(qū),約占全國總用量的50%,其次液體化肥一般可分為兩大類類是液體氮肥,是由氮是黑龍江、陜西、四川、湖南、廣東和廣西6省區(qū)。上述元素所構(gòu)成的單一營養(yǎng)型液體肥料,包括液氨、氮溶液和12省區(qū)占全國總用量71%。各品種化肥區(qū)域性集中程度也氨水等;另一類是液體復(fù)合肥,包括兩種或兩種以上營養(yǎng)較高。氮肥、磷肥用量的前6名是山東、河南、河北、安元素的清溶液或懸浮液。液體化肥的優(yōu)勢較多,主要體現(xiàn)徽、江蘇和湖北省;鉀肥前6名是河南、廣西、山東、廣在以下幾個(gè)方面:生產(chǎn)費(fèi)用低;能直接被作物吸收;節(jié)支東、湖南、安徽省復(fù)合肥前6位是山東、河南、河北增產(chǎn)效果顯著;施用方便迅速。安徽、江蘇和廣西,其相應(yīng)用量均占據(jù)全國總用量目前國內(nèi)液體肥料的生產(chǎn)已開始起步,尚存在諸如原的50%料選擇的范圍有限、運(yùn)輸費(fèi)用相對較高、一次性投入包裝化肥使用增加量的區(qū)域性差異較大,華北和華東增長成本較大、需專門工具施用等技術(shù)性問題。最多還表現(xiàn)出不同的階段性。如有的省份主要在20(中國化肥資訊網(wǎng)ww.huafeinet.com)世紀(jì)80年代增長,而有的在90年代增長,且一般氮肥增發(fā)展生物有機(jī)肥潛力大長早于磷肥、磷肥早于鉀肥和復(fù)合肥。近幾年化肥増長速度減緩,氮磷肥基本停滯,鉀肥和復(fù)合肥仍在增加,并且生物有機(jī)肥料是指畜離糞便、秸稈、農(nóng)副產(chǎn)品和食品主要集中在山東、河南、河北、安徽、江蘇和湖北各省加工的固體廢物、有機(jī)垃圾以及城市污泥等經(jīng)微生物發(fā)酵、南方地區(qū)增長減緩。除臭和腐熟后加工而成的肥料。在化肥結(jié)構(gòu)方面,全國總體上氮肥比例下降、復(fù)合肥事實(shí)證明,單純使用氮肥由于揮發(fā)、淋失、徑流等原和鉀肥比例上升。氮肥所占比例逐年下降,目前已低于因,氮的利用率只有30%-50%,且造成地下水的污染,50%;復(fù)合肥顯著增加,超過磷肥占22%:磷肥基本維持而采用生物有機(jī)肥與無機(jī)肥混用的辦法,可大大提高氮肥在20%左右;鉀肥緩慢增長,接近10%的利用率。同樣,由于無機(jī)磷在土壤中容易產(chǎn)生不溶性化近年來,許多單位對中國各種作物施肥狀況進(jìn)行了調(diào)合物,因此磷的利用率很低,而施用生物有機(jī)肥料后,有查研究,根據(jù)各省主要作物合理施肥量和種植結(jié)構(gòu)計(jì)算出機(jī)酸可與鈣、鎂、鐵、鋁等金屬元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,各省化肥的宏觀合理消費(fèi)量,再與實(shí)際消費(fèi)量比較,得出從而減少磷的固定,有利于作物對磷的吸收,可明顯提高各省還應(yīng)增加或減少的化肥量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果按1990年磷的利用率。施用生物有機(jī)肥可以增加作物的產(chǎn)量,減少種植結(jié)構(gòu)來計(jì)算,全國氮磷鉀肥合理消費(fèi)量分別是2483.6肥料的使用量,降低生產(chǎn)成本。尤其對于果樹類作物和園萬、1276.9萬和958.6萬噸;從區(qū)域間的分布看,華北和林花卉及特種經(jīng)濟(jì)作物更有改善品質(zhì)、提高產(chǎn)量、增加效華東應(yīng)是化肥消費(fèi)大戶,其他幾個(gè)區(qū)域相差不大。全國化的生有機(jī)朋的工業(yè)的生f鐵反肥實(shí)中國煤化工,氮肥基本持平,磷肥和鉀肥東和華中已經(jīng)過量,其他有極其重要的意義地區(qū)CNMHG西南缺得較少;磷肥只(中國化肥資訊網(wǎng)www.huafeinet.com)有華中略微過量,華北、西北和東北缺得較多;鉀肥全部化肥在全國分布及需求情況不足,華北缺得最多,其次是華中,再依次是華東、華南、中國地貌復(fù)雜多樣,地區(qū)間社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活西南、西北和東北。水平的差距很大,造成化肥使用狀況干差萬別。(中國化肥資訊網(wǎng)www.huafeinet,com)
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