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1. 研究目的与意义

二甲醚是一种烃类化工产品，无毒，物理特性与液化石油气十分相似，常温常压下为无色气体，5个大气压下呈液体状态。

20世纪70年代，二甲醚开始用作气雾剂，以取代破坏臭氧层的氟里昂。近十几年来，在各国寻求清洁车用替代燃料的过程中，二甲醚的良好燃烧性能及低污染排放特性使其日益受到重视。另一方面，近数年来为开发难运输的天然气田，把天然气就地转化为能低成本储运的气制合成油和二甲醚等新型产品，使其更便于运输到远距离的终端市场。因此，车用替代燃料的探索和天然气行业的发展需求，是推动二甲醚快速发展的主要动力。

研究人员认为，大规模发展二甲醚燃料具有如下优势和基础：一是燃烧性能好，污染排放水平低。二甲醚作燃料，燃烧更充分无残留；作为车用燃料保持动力性能且污染排放大幅下降，可满足欧美最新排放标准。二是兼容性好，基础设施改造建设容易。二甲醚与液化石油气储存、运输和应用的基础设施兼容性较好，可直接使用或经简单改造便可；在同等温度下储运过程比液化石油气更安全。三是资源基础坚实和原料供应灵活。二甲醚可从天然气、煤层气、煤炭、生物质、重油残渣等多种资源制取，可因地制宜地用当地各种廉价、丰富的资源制取。

2. 国内外研究现状分析

目前，二甲醚的生产技术主要分为两步法和一步法两大类，还有一些介于二者之间的新方法。两步法又称为甲醇脱水法，先把合成气合成为甲醇，再脱水制得二甲醚，已有三十多年的成功应用经验；一步法是近年新开发的技术，在同一反应器内完成甲醇合成和脱水反应，能进一步降低二甲醚生产的成本，但催化剂问题尚需进一步攻关。我国山东久泰化工科技股份有限公司(简称山东久泰公司)综合前两种工艺的优点，开发出气态甲醇直接合成二甲醚的技术，通常称为一步半法或整体一步法，具有工艺流程短、能源消耗低、催化剂寿命长等优点，经济性优于两步法。

各种二甲醚生产技术的一个共同特点是，首先必须把原料转换为合成气。由于天然气、煤炭、生物质、煤层气、重油残渣等各种碳氢类物质均可通过重整或气化转化为合成气，因此二甲醚的生产规模取决于当地的资源状况。

二甲醚生产技术的另一特点是，与甲醇产品具有密切关系。甲醇本身是化工行业中的终端产品，也是二甲醚生产的重要中间产品。从甲醇生产二甲醚只需经过脱水反应，设备要求相对简单，投资只占全部投资的1/5左右。因此，可根据甲醇市场价格，生产甲醇或二甲醚，实现产品之间的灵活转换。但是，二甲醚的生产成本受到甲醇价格影响，在甲醇价格居高不下时很难获益。

3. 研究的基本内容与计划

利用生物质定向气化，使之转化为较高含量的氢气和一氧化碳以及不含焦油等杂志成分的合成气

B 生物质原料气重整制取合成气

C 合成气两步法制取二甲醚 先由合成气生成甲醇，再由甲醇脱水生成二甲醚

4. 研究创新点

（1）生物质作为一种绿色可再生资源，其硫、氮及矿物质含量较低。生物质燃烧后生成的二氧化碳能够被植物吸收，二氧化碳排放量为零。

（2）目前我国生物质大多用于直接焚烧或弃于农田，生物质资源利用率低利用生物质资源制备二甲醚提高能源经济性，减少对空气的污染。