Công nghệ sản xuất DME

Mình đang làm đề tài về công nghệ sản xuất DME từ khí thiên nhiên. Chúng mình đang quan tâm đến việc hiện nay công nghệ sản xuất DME trên thế giới và VN như thế nào? Theo mình biết thì có 2 công nghệ : trực tiếp và gián tiếp. Ai có tài liệu gì thì chỉ giúp mình với. Thanks:24h_052:

còn nứa trong trực tiếp nó còn dược phân ra nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao nữa đó.tới thứ hai tuần sau mình co thể cùng bạn trao đổi vì bây giờ mình còn đang chuẩn bị bảo vệ mệt qua ahics ko còn thời gian làm gì nữa híc. à bạn có thể đọc tạm sách của thầy phạm minh tân bên trường bách khoa hồ chí minh.hay sách của co nguyễn thị huyền trường bách khoa hà nội vậy nhé!

Chào bạn Quỳnh Anh,

Đimethyl ether (DME) có nhiệt độ sôi -24,9<sup>o</sup>C, nên trong điều kiện thường nó tồn tại dưới dạng khí, nhưng dễ được hóa lỏng. Áp suất hóa lỏng của nó ở 20<sup>o</sup>C là 0,5 MPa, còn ở 38<sup>o</sup>C là 0,6 MPa. DME ít độc và có thể dùng thay cho freon trong máy lạnh hay dùng để sản xuất sol khí Nó cũng có thể được dùng làm dung môi chiết trích. Đặc biệt DME không gây “hiệu ứng nhà kính”. Do vậy từ năm 1995, DME được xem là nhiên liệu diesene sạch và được khẳng định là “nhiên liệu của thế kỷ XXI”

So với nhiên liệu diesene từ dầu mỏ, DME có chỉ số xetan cao hơn (55-60 so với 40-45), nhiệt độ bắt lửa thấp hơn (235<sup>o</sup>C so với 250<sup>o</sup>C). Khi cháy, DME không tạo ra khói. Đặc biệt, khí thải không gây ô nhiễm môi trường, không có muội than, hàm lượng NO<sub>x</sub> thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Nói chung, khí thải từ đốt cháy DME không đòi hỏi làm sạch. Theo đánh giá của các chuyên gia, khi sử dụng DME làm nhiên liệu, các phương tiện giao thông vận tải không gặp trở ngại về nguyên tắc nào. Theo các nghiên cứu ở Nhật Bản, khi sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ tuốc-bin khí, thì hiệu quả kinh tế lớn hơn so với sử dụng khí nén.

Từ DME có thể thu được xăng chất lượng cao qua hai phản ứng là dehydrate hóa thành ethylene, và tiếp theo là oligomer hóa ethylen thành hyđrocacbon lỏng, tức là xăng. Theo các nghiên cứu ở Nga trong những năm 80, quá trình đó có thể xảy ra trong một thiết bị phản ứng, hay hai thiết bị phản ứng nối tiếp nhau. Xăng thu được theo con đường đó có chất lượng rất tốt: chỉ số octan 92-93, hàm lượng benzen 0,04%, hàm lượng isoparafin gần 70%, hyđrocacbon không no 1%, không có đurol và isođurol.

Do khả năng làm nhiên liệu lý tưởng như thế, nên hiện nay DME đang có triển vọng phát triển sản xuất lớn và đang kích thích những nỗ lực lớn trong nghiên cứu để tăng hiệu quả tổng hợp và sử dụng, nhất là nghiên cứu về xúc tác.

Con đường đơn giản nhất để sản xuất DME là đi từ methanol. Methanol có thể sản xuất từ than hay từ khí thiên nhiên qua giai đoạn sản xuất khí tổng hợp. Trên thế giới, methanol được sản xuất lượng lớn, cỡ hàng chục triệu tấn/năm. Nước ta cũng đã có dự án xây dựng cơ sở sản xuất methanol cỡ hơn 60 vạn tấn/năm từ khí thiên nhiên. Ngày nay, công nghệ sản xuất DME từ methanol đã được ứng dụng trong công nghiệp. Xúc tác cho quá trình đehyđrat hóa metanol thành DME là nhôm oxide. Công nghệ chế tạo loại oxide này có thể tham khảo ở Viện Hóa học Công nghệ Hóa học VN.

Từ đầu những năm 80 của thế kỷ trước, người ta đã bắt đầu tiến hành quá trình tổng hợp DME trực tiếp từ khí tổng hợp bằng quá trình xúc tác dị thể trong pha khí. Cũng có thể tiến hành phán ứng này trong pha lỏng, nhưng trong pha khí, thiết bị đơn giản hơn. Đi tiên phong theo hướng này là hãng Mobill. Khí tổng hợp được sản xuất giống như ở các nhà máy sản xuất phân đạm, có thể từ than hoặc từ khí thiên nhiên. Chẳng hạn, tại Nhà máy Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc, khí tổng hợp được sản xuất bằng công nghệ khí hóa than antraxit, còn tại Nhà máy Phân đạm Cà Mau đã khởi công xây dựng, khí tổng hợp được sản xuất từ khí thiên nhiên. Methanol được tổng hợp từ khí tổng hợp, tức là từ hydrogen và carbon oxide (hay carbon đioxide), còn amoniac được tổng hợp từ phản ứng của H<sub>2</sub> trong khí tổng hợp với N<sub>2</sub> từ không khí. Để tổng hợp amoniăc, khí tổng hợp phải được xử lý để chuyển hóa hết khí CO thành H<sub>2</sub> qua phản ứng giữa CO với hơi nước, và phải loại hết CO dư, vì nó đầu độc xúc tác tổng hợp amoniăc. Còn để tổng hợp methanol, thì cần điều chỉnh tỷ số H<sub>2</sub>/CO bằng 2 là được. Cho đến nay, trong khoa học còn có những minh chứng cho thấy chính CO<sub>2</sub> chứ không phải CO, tham gia vào phản ứng tổng hợp methanol. Quá trình tổng hợp methanol trong công nghiệp có hiệu quả nhất là được tiến hành trên xúc tác composite oxide xốp Cu-Zn-Al ở nhiệt độ khoảng 220-280<sup>o</sup>C và áp suất 5-10 MPa. Khi trong lớp xúc tác có mặt cả xúc tác có khả năng tổng hợp methanol và xúc tác đehyđrat hóa, thì methanol tạo thành có thể chuyển hóa tiếp theo thành DME. Như vậy là từ khí tổng hợp, trong cùng một hệ thiết bị trên cùng một lớp xúc tác có thể tổng hợp trực tiếp DME. Công nghệ tổng hợp DME trực tiếp từ khí tổng hợp gần tương tự như công nghệ tổng hợp methanol, nhưng giá thành DME thấp hơn giá thành methanol khoảng 5- 10%

Do chỉ tiêu kinh tế có lợi như vậy, nên nhiều công ty đa quốc gia đang định hướng lại chiến lược sản xuất xăng - cần đi từ khí tổng hợp. Trước đây, việc sản xuất xăng từ khí tổng hợp được định hướng là đi qua giai đoạn trung gian tổng hợp methanol. Ngày nay, thích hợp hơn là định hướng lại việc chế tạo xăng từ khí tống hợp đi qua giai đoạn trung gian là tổng hợp trực tiếp DME.

Ngoài ra, trong quá trình tổng hợp DME từ khí tổng hợp, ta còn thấy xảy ra cả phản ứng chuyển hóa CO bằng hơi nước. CO là một thành phần của khí tổng hợp, còn H<sub>2</sub>O là sản phẩm của các phản ứng đehyđrat hóa metanol và tổng hợp metanol. Phản ứng này cũng xảy ra trên hệ xúc tác tương tự như xúc tác tổng hợp methanol. Phản ứng chuyển hóa CO vừa tạo ra H<sub>2</sub> vừa tạo ra CO<sub>2</sub> là những hợp chất tham gia vào tổng hợp methanol, đồng thời loại được nước ra khỏi cân bằng các phản ứng tổng hợp methanol và đehyđrat hóa nó thành DME. Tùy theo thành phần khí tổng hợp được dùng mà phản ứng chuyển hóa CO có vai trò khác nhau. Tuy nhiên, phản ứng chuyển hóa CO lại dẫn đến một tình trạng khác là tích lũy lượng lớn khí cacbonic (CO<sub>2</sub>). Khi kết hợp với nhà máy sản xuất phân đạm, thì CO<sub>2</sub> có thể được dùng để tổng hợp urê. Một khả năng khác để sử dụng lượng CO<sub>2</sub> dư là tiến hành phản ứng reforming CH<sub>4</sub> trong khí thiên nhiên. Phản ứng giữa CH<sub>4</sub> và CO<sub>2</sub> cho phép thu được hỗn hợp khí tổng hợp với tỷ lệ H<sub>2</sub>:CO bằng 1:1. Phản ứng này cũng xảy ra trên xúc tác nikel như các phản ứng của methane với hơi nước. Chính vì khả năng này đã dẫn đến ý tưởng đề xuất một công nghệ tổng hợp DME trực tiếp từ khí thiên nhiên (tức là từ methane) trong một quá trình liên hoàn thống nhất trên cùng một hay hai thiết bị có chứa các xúc tác tương ứng. Theo một công nghệ như vậy: khí tổng hợp được sinh ra do phản ứng giữa CO<sub>2</sub> và methane, tiếp đến methanol được tổng hợp từ khí tổng hợp và cuối cùng là đehyđrat hóa methanol để tạo thành DME.

Từ triển vọng sử dụng DME và nhiều khả năng tổng hợp nó theo các con đường khác nhau từ những nguyên liệu chứa cacbon khác nhau, nên công nghệ sản xuất DME thật sự có tương lai lớn. Nước ta có nguồn nguyên liệu khí thiên nhiên tương đối lớn bên cạnh nguồn nguyên liệu than đá không nhỏ, cho nên sự phát triển sản phẩm DME này thực sự là một nội dung đáng quan tâm.

Tôi cho là bạn không phải là sinh viên của trường ĐH Bách Khoa tp HCM nên có thể bạn không biết về vấn đề này như thế nào.

Đề tài đánh giá thực trạng và tìm hiểu chọn lựa công nghệ sản xuất Dimethyl ether (DME) từ khí thiên nhiên đã được làm từ năm 2006 bời sinh viên Lê Hoàng Anh

Nghiên cứu khả năng sản xuất Dimetyl Ete từ khí thiên nhiên tại Việt Nam

“Luận văn gồm 180 trang giới thiệu tổng quan công nghệ sản xuất DME từ khí thiên nhiên, nghiên cứu và đánh giá các công nghệ sản xuất DME trên thế giới tính từ thời điểm đó trở về trước. Từ đó đề xuất ra các lựa chọn công nghệ phù hợp áp dụng cho điều kiện cụ thể ở Việt Nam. Luận văn cũng đề xuất qui mô công suất và địa điểm xây dựng nhà máy. Đồng thời, dựa vào đề xuất quy mô , tác giả cũng trình bày phân tích chi phí đầu tư và hiệu quả kinh tế của dự án xây dựng nhà máy DME tại Việt Nam.”

Bạn nên liên hệ với thư viện trường và tìm đọc lại luận văn này ( lầu 1- nhà A4).

Điện thoại điện thoại 83647256 (Ext: 5312) hoặc mail:thuviendhbk@lib.hcmut.edu.vn

Thân,

Teppi