dme

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM QUÁ TRÌNH T ỔNG H ỢP DME TR ỰC TI ẾP GVHD: GS.TS Lưu Cẩm Lộc HVTH: Nguyễn Trường Sinh MSHV: 1570713 Nội Dung Báo Cáo • GIỚI THIỆU • TỔNG QUAN • QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP • KẾT LUẬN DỰ BÁO NHU CẦU NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI GIỚI THIỆU  Nguồn dầu mỏ ngày khan hiếm, nguy cạn kiệt  Nhu cầu sử dụng dầu mỏ ngày tăng  Nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính →Nên cần nguồn nhiên liệu từ nguồn khác thay dầu mỏ, giảm tác động đến môi trường GIỚI THIỆU Một giải pháp đưa sử dụng nhiên liệu DME tổng hợp từ khí tổng hợp với nguồn nguyên liệu ban đầu từ khí thiên nhiên, than, biomass Hiện nay, q trình tổng hợp DME trực tiếp từ khí tổng hợp nghiên cứu để ứng dụng rộng rãi tương lai TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu DME: DME có cơng thức hóa học đơn giản CH3OCH3 Ưu điểm Cháy sạch, tạo cặn cacbon sản phẩm phụ (COx, SOx, NOx) Giới hạn cháy cao LPG Trị số Cetan cao Hạn chế: độ nhớt thấp, nhiệt trị thấp diesel việc sử dụng DME phức tạp so với xăng dầu TỔNG QUAN 2.2 Ứng dụng DME:  Thay LPG dân dụng công nghiệp  Phụ gia cho diesel  Làm chất phân tán mỹ phẩm, sơn, thuốc trừ sâu,  Chất làm lạnh thay chloroflourocacbons (chất phá hủy tầng ozon)  Là hóa chất sản xuất dimethyl sunfate, polyalkubenzen, TỔNG QUAN 2.3 Giới thiệu quy trình : Sản xuất DME trực tiếp từ khí tổng hợp: Gồm phản ứng sau: Tổng hợp methanol: 2CO + 4H2 ↔ 2CH3OH ΔGo= - 29kJ/mol, ΔHo= - 181 kJ/mol Phản ứng dehydrat hóa methanol: 2CH3OH ↔ CH3OCH3 + H2O ΔGo= - 4,5 kJ/mol, ΔHo= - 23 kJ/mol Phản ứng WGS: CO + H2O ↔ CO2 + H2 ΔGo= - 28,6 kJ/mol, ΔHo= - 41 kJ/mol QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Các yếu tố ảnh hưởng đến trình SV= 3000ml/gcat/h P= 3MPa T=260oC Wen-Zhi Lu, Li-Hua Teng, Wen-De Xiao, Theoretical Analysis of Fluidized-Bed Reactor for Dimethyl Ether Synthesis from Syngas, INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL REACTOR ENGINEERING, 2003 QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Các yếu tố ảnh hưởng đến trình H2/CO=1 SV= 3000ml/gcat/h T=260oC Wen-Zhi Lu, Li-Hua Teng, Wen-De Xiao, Theoretical Analysis of Fluidized-Bed Reactor for Dimethyl Ether Synthesis from Syngas, INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL REACTOR ENGINEERING, 2003 QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Các yếu tố ảnh hưởng đến trình H2/CO=1 SV= 3000ml/gcat/h P= 3MPa Wen-Zhi Lu, Li-Hua Teng, Wen-De Xiao, Theoretical Analysis of Fluidized-Bed Reactor for Dimethyl Ether Synthesis from Syngas, INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL REACTOR ENGINEERING, 2003 QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP THIẾT BỊ PHẢN ỨNG Có loại TBPU thường dùng là:  TBPU dạng huyền phù Slurry  TBPU tầng cố định Fixed Bed  TBPU tầng sôi Fluidized Bed QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng huyền phù Slurry Có ống truyền nhiệt bên Dung mơi trơ có nhiệt dung lớn sử dụng làm môi trường tải nhiệt Các hạt xúc tác dạng bột phân tán vào hệ QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng huyền phù Slurry Ưu điểm Hạn chế • Kiểm sốt nhiệt độ hiệu • Trở lực truyền khối cao • Thiết bị phức tạp • Dễ giảm hoạt tính xúc tác Q TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng huyền phù Slurry Công nghệ JFE H2/CO: Nhiệt độ: 250oC – 280oC Áp suất: – Mpa DME/(DME+methanol): 90% QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng tầng cố định Fixed Bed  Lớp xúc tác đặt lớp đệm (thủy tinh, sứ, alumia)  Trao đổi nhiệt qua thành thiết bị  Sử dụng rộng rãi quy mô PTN thí điểm Q TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng tầng cố định Fixed Bed Ưu điểm Dễ chế tạo, dễ vận hành, chi phí thấp Tiếp xúc pha rắn – khí tốt nên độ chuyển hóa cao Hạn chế Khó kiểm sốt nhiệt độ Q TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng tầng cố định Fixed Bed Công nghệ Haldor Topsoe H2/CO: Nhiệt độ: 210oC – 290oC Áp suất: – Mpa DME/(DME+methanol): 60-70% QUY TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng tầng sôi Fluidized-bed Cấu tạo gần giống với thiết bị phản ứng tầng cố định vận tốc khí đảm bảo để phản ứng xảy tạo lớp xúc tác giả sôi Được nghiên cứu gần chứng minh khả truyền nhiệt, truyền khối hiệu QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP Thiết bị phản ứng tầng sôi Fluidized-bed ƯU ĐIỂM: Tăng cường truyền nhiệt xúc tác dịng khí Dễ dàng kiểm sốt nhiệt độ Có thể sử dụng xúc tác nhỏ Có thể tái sinh xúc tác liên tục HẠN CHẾ: Vận hành tốn lượng Chế độ thủy động phức tạp Xúc tác cần đảm bảo tính bền - lý ... Một giải pháp đưa sử dụng nhiên liệu DME tổng hợp từ khí tổng hợp với nguồn nguyên liệu ban đầu từ khí thiên nhiên, than, biomass Hiện nay, q trình tổng hợp DME trực tiếp từ khí tổng hợp nghiên... trực tiếp từ khí tổng hợp nghiên cứu để ứng dụng rộng rãi tương lai TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu DME: DME có cơng thức hóa học đơn giản CH3OCH3 Ưu điểm Cháy sạch, tạo cặn cacbon sản phẩm phụ (COx,... số Cetan cao Hạn chế: độ nhớt thấp, nhiệt trị thấp diesel việc sử dụng DME phức tạp so với xăng dầu TỔNG QUAN 2.2 Ứng dụng DME:  Thay LPG dân dụng công nghiệp  Phụ gia cho diesel  Làm chất phân