基于TRIZ理论的二甲醚制乙醇工艺改进
2021-10-08李伟斌殷志敏赵亚维
化学与生物工程 2021年9期
关键词:催化剂
李伟斌,焦 蓬,殷志敏,赵亚维
(华阳集团碳基合成材料研发中心,山西 太原 030021)
燃料乙醇作为新型燃料替代品和汽油添加剂,具有可再生、增氧助燃、无毒环保等优点[1],越来越受到各国政府和能源巨头的关注。随着国内汽车保有量的增加,每逢大气污染严重时,汽车实施限号出行。为了改善大气环境及对外原油依赖度,我国政府提出从2020年开始逐步推行燃料乙醇汽油替代传统汽油工作。因此,燃料乙醇产品的稳定供应事关国计民生。
目前,根据生产原料的不同,燃料乙醇的生产工艺主要分为3大类:石油基乙烯水合法、煤基合成气法以及生物质法。而大力发展生物质燃料乙醇,又存在与民争地和粮食危机升级的风险,因此,针对我国富煤贫油少气的能源结构特点,发展煤制乙醇符合我国当前推广燃料乙醇汽油的方向。
煤制乙醇目前主流的生产工艺有3种:煤经醋酸直接加氢法、煤经醋酸酯化加氢法和二甲醚羰基化法。煤经醋酸直接加氢法、煤经醋酸酯化加氢法均需醋酸作为原料,存在设备及管道设计级别高的问题。且煤经醋酸直接加氢法需要用到贵金属催化剂,煤经醋酸酯化加氢法工艺路线过长,均增加了投资成本,目前仍处于半工业化开发阶段或工业化开发初期。二甲醚羰基化法主要使用羰基化分子筛催化剂和加氢铜系催化剂,无贵金属催化剂参与,工艺路线适中,设备设计级别要求不高,且在生产二甲醚过程中已将水脱除,乙醇精制能耗低,整体成本优势明显,受到业界青睐。……
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