二甲醚转化天然气工业应用方法

二甲醚转化天然气工业应用方法
北京交通大学综合能源研究所
李卫教
二甲醚是化工原料作为燃料，其在应用中是替代性的燃料，二甲醚燃烧同LPG石油气的化学性质有所不同。
LPG石油气的燃烧反应式：

二甲醚的燃烧反应式：

二甲醚的质量热量为LPG石油气的68.2%，1.466t二甲醚的热值等同于1.0吨石油气的热量。
虽然二甲醚的价格低，但燃料消耗量大，在燃烧成本上没有价格优势。
如何提高二甲醚的热值，从燃料本身的可燃性CH量的热量计算结果进行比较：
LPG石油气 ：
C 81.8%×29.29KJ/kg＝2396KJ
H 18.2%×120.0KJ/kg＝2184KJ
O 0
LPG石油气的CH的热量为45800KJ/kg
DME液化气 ：
C 52.2%×29.29KJ/kg＝1528.938KJ
H 13.0%×120.0KJ/g＝1560.0KJ
O 34.8%
二甲醚CH的热量为30889.38KJ/kg
比较结果，二甲醚的质量热量为LPG石油气的67.4－68.2%是可信的。因此在二甲醚的热值数值上取平均热值为31450KJ/kg。LPG为45760KJ/kg。
在实际的燃烧对比试验中，同样条件下的燃烧结果是烧开同样重量、温度的水，二甲醚灶的燃气消耗量与LPG石油气灶一样。燃料的热值能达到LPG的100%，与二甲醚CH的热量有较大的差别，因此对二甲醚的能量产生进行研究。
一、二甲醚的能量
二甲醚是由甲醇在催化剂上脱水而成的。甲醇的分子量为32.04，二甲醚的分子量为46.07高于甲醇的1.438倍。
甲醇自身可燃性CH含量：
C 37.5%×29.29KJ/g＝1098.375KJ
H 12.5%×120.0KJ/g＝1500.0KJ
O
1.0kg甲醇的CH能量为25983.75KJ
甲醇脱水制二甲醚

甲醇在Al2O3催化剂脱水生成二甲醚的化学反应过程中是甲醇的原子重新组合而生成二甲醚的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，遵守物质质量守恒定律。
甲醇的原子重新组合而生成二甲醚，是一个物体转移到另一个物体的形式，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，二甲醚的能量为37365KJ/kg，遵守能量守恒定律。
二、二甲醚的化学能
甲醇在Al2O3催化剂脱水生成二甲醚的反应是吸热反应。化学上规定，当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量成为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。在化学反应过程中的化学键断裂要吸收能量，新化学键形成时要释放能量，从而引起反应过程中的能量变化，这种能量以热的形式形成体现出来就形成了化学反应的反应热。
根据盖斯定律，一个化学反应，无论是一部完成，还是分几步完成，其总的热效应（反应热）是完全相同的。
二甲醚的生成过程为：

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1楼
2013-02-21 19:08
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