Здравейте! Като доставчик на диметилов етер (DME) съм изключително развълнуван да споделя с вас процесите за производство на диметилов етер от биомаса. Това е завладяваща тема, която съчетава силата на природата с модерните технологии, за да създаде универсално и екологично гориво.
Защо биомаса?
Първо, нека поговорим защо биомасата е толкова добра суровина за производството на DME. Биомасата е навсякъде около нас - включва неща като дървесен чипс, селскостопански отпадъци и дори специални енергийни култури. Той е възобновяем, което означава, че можем да продължим да го използваме, без да изчерпваме ресурсите на Земята. Освен това използването на биомаса помага за намаляване на емисиите на парникови газове в сравнение с традиционните изкопаеми горива. Когато биомасата расте, тя абсорбира въглероден диоксид от атмосферата и когато се преобразува в DME и изгори, освобождава приблизително същото количество въглероден диоксид обратно. Така че, това е вид въглеродно-неутрален цикъл.
Стъпка 1: Предварителна обработка на биомаса
Първата стъпка в производствения процес на DME е предварителната обработка на биомасата. Биомасата обикновено се предлага в различни форми и размери и съдържа много нежелани неща като мръсотия, камъни и нецелулозни материали. Така че трябва да го почистим и разделим на по-малки парчета. Например, ако използваме дървени стърготини, ще започнем, като ги пресеем, за да премахнем всякакви големи отпадъци. След това ги смиламе на фин прах. Това увеличава повърхността на биомасата, което улеснява работата на следващите стъпки в процеса.
Друга важна част от предварителната обработка е работата със сложната структура на биомасата. Биомасата се състои основно от целулоза, хемицелулоза и лигнин. Целулозата и хемицелулозата са полизахариди, които могат да бъдат разградени до захари, но лигнинът е здрав, сложен полимер, който пречи. Можем да използваме различни методи, за да разградим лигнина и да направим целулозата и хемицелулозата по-достъпни. Един често срещан метод се нарича парна експлозия. В този процес ние нагряваме биомасата с пара под високо налягане и след това внезапно освобождаваме налягането. Това кара биомасата да експлодира, разрушавайки лигниновите връзки и правейки целулозата и хемицелулозата по-изложени.
Стъпка 2: Газификация
След предварителната обработка следващата стъпка е газификация. Газификацията е процес, при който загряваме биомасата в среда с ниско съдържание на кислород. Това кара биомасата да се разпадне на смес от газове, главно въглероден оксид (CO), водород (H₂) и въглероден диоксид (CO₂). Тази смес се нарича синтез газ или синтетичен газ.
Процесът на газификация обикновено се извършва в газификатор. Има различни видове газификатори, като газификатори с фиксиран слой, газификатори с кипящ слой и газификатори с увлечен поток. Всеки тип има своите предимства и недостатъци, но основният принцип е един и същ. Ние захранваме предварително обработената биомаса в газификатора и контролираме температурата и количеството кислород, за да получим правилния състав на синтезния газ.
Температурата в газификатора е наистина важна. Ако е твърде ниско, биомасата няма да се разгради напълно и ще получим много въглища и катран в синтезния газ. Ако е твърде високо, ще хабим енергия и дори може да повредим газификатора. Типичната температура на газификация е около 700 - 1000°C.
Стъпка 3: Почистване на синтетичен газ
След като имаме синтетичен газ, той все още не е готов за производство на DME. Синтетичният газ съдържа много примеси като серни съединения, азотни съединения и прахови частици. Тези примеси могат да повредят катализаторите, използвани в следващата стъпка от процеса, така че трябва да почистим синтетичния газ.
Използваме различни методи за почистване на синтезния газ. За отстраняване на сярата можем да използваме процес, наречен десулфуризация. Един често срещан метод за десулфуризация е използването на твърд адсорбент, който може да абсорбира серни съединения от синтезния газ. За отстраняване на прахови частици можем да използваме филтри като ръкавни филтри или електростатични филтри. Тези филтри могат да уловят твърдите частици в синтезния газ, правейки го по-чист.
Стъпка 4: Синтез на DME
Сега, когато имаме чист синтетичен газ, можем да започнем да синтезираме DME. Има два основни начина за синтезиране на DME от синтетичен газ: индиректен метод и директен метод.
Индиректен метод
При индиректния метод първо превръщаме синтетичния газ в метанол. Това се прави чрез взаимодействие на синтетичния газ с катализатор, обикновено медно-цинков-алуминиев оксиден катализатор, при високо налягане и температура. Реакцията е следната: CO + 2H₂ → CH3OH.
След като имаме метанол, превръщаме метанола в DME. Това се прави чрез преминаване на метанола през катализатор за дехидратация, като гама-алуминиев оксид. Реакцията е 2CH3OH → CH3OCH3+ H2O. Индиректният метод съществува отдавна и е добре утвърден, но изисква два отделни реактора и много енергия.
Директен метод
Директният метод е по-ново развитие. При този метод ние директно превръщаме синтетичния газ в DME в един реактор. Ние използваме бифункционален катализатор, който може да извършва както синтеза на метанол, така и реакциите на дехидратиране на метанол едновременно. Този метод е по-енергийно ефективен и има по-висок добив на DME в сравнение с индиректния метод. Катализаторите за директния метод обаче все още се разработват и трябва да бъдат по-стабилни и селективни.
Стъпка 5: Пречистване
След синтеза на DME, продуктът обикновено съдържа някои примеси като нереагирала синтетична газ, метанол и вода. Трябва да пречистим DME, за да получим висококачествен продукт.
Ние използваме дестилация, за да отделим DME от другите компоненти. DME има по-ниска точка на кипене от метанола и водата, така че можем да загреем сместа и да съберем парите на DME, докато изкипят. Можем също така да използваме други методи за пречистване като адсорбция или мембранно разделяне, за да премахнем допълнително всички останали примеси.
Нашите DME продукти
Като доставчик на DME, ние предлагаме различни степени на DME, за да отговорим на нуждите на нашите клиенти. ИмамеДиметилов етер 99,9%, който е продукт с много висока чистота, подходящ за приложения, където се изисква чисто и чисто гориво, като в някои високотехнологични двигатели. Ние също имамеДиметилов етер DME с висока чистота, което е чудесно за индустриални приложения, които се нуждаят от надежден и постоянен източник на гориво. И нашитеИндустриален клас диметилов етер DMEе идеален за по-общи индустриални приложения.
Свържете се с нас за поръчки
Ако се интересувате от нашите DME продукти или искате да научите повече за производствения процес, не се колебайте да се свържете с нас. Ние винаги сме тук, за да отговорим на вашите въпроси и да обсъдим вашите нужди от доставки. Независимо дали сте малък бизнес, който търси опция за чисто гориво, или голяма индустриална компания, нуждаеща се от надежден източник на енергия, ние можем да предоставим правилното DME решение за вас.
Референции
- Бриджуотър, AV (2003). Възобновяеми горива и химикали чрез термична обработка на биомаса. Вестник по химическо инженерство, 91 (1 - 3), 87 - 102.
- Wang, Y., & Kinoshita, CM (2005). Диметилов етер (DME) като алтернативно гориво. Технология за обработка на гориво, 86 (13 - 14), 1509 - 1525.
- Демирбас, А. (2007). Съоръжения за ресурси от биомаса и преработка на биомаса за производство на горива и химикали. Преобразуване и управление на енергия, 48 (3), 981 - 1004.
