up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله دي متيل اتر PDF
QR code - دي متيل اتر

دي متيل اتر

دي متيل اتر (DME) چيست؟

دي متيل­اتر مولکول سادة اتر به فرمول CH۳-O-CH۳ مي­باشد. اين ماده را مي­توان مانندLPG به کار برد. اشتعال اين ماده نيز مانند گاز طبيعي است. در اين ماده مقدار NO۲ و مشتقات سولفور بسيار پايين مي باشد و کمتر از ۱۵ ppm است. اين نشانگر مزيت هاي زيست­محيطي DME است و به عبارتي حالت دوستي با محيط زيست دارد و با H۲O و CO۲ واکنش نشان مي دهد.
● کاربردهاي DME در بازار
يکي از مواردي که براي به­کارگيري انرژي مورد توجه است جنبه­هاي تجاري آن انرژي است. براي تجاري شدن به بازار نياز داريم. يکي از مهمترين بازارهاي مصرف DMEنيروگاه ها مي­باشند. در حال حاضر پيش­بيني مي­گردد که اين سوخت بتواند در يک نيروگاه ۹۰۰ مگاواتي مصرف گردد. تمام انتخاب ها براي LPG (گاز فشردة مايع) را مي­توان به DME تغيير داد و به عبارتي در حمل و نقل نيز مي­توان از آن استفاده به عمل آورد.
۱) سوخت نيروگاه­ها
در حال حاضر، در ژاپن از LNG ، LPG ، نفت خام و زغال­سنگ به­عنوان سوخت در نيروگاه ها استفاده مي­شود. نفت خام و زغال هر دو آلود­کنندة محيط­زيست هستند و استفاده از آنها به اقدامات جبراني براي کاهش آلودگي هوا نياز دارد. به عبارت ديگر، آلودگي دي­اکسيد­کربن حاصل از نفت و زغال به مراتب بيشتر ازLNG است. LNG و LPG سوخت هاي پاکي محسوب مي شوند، اما از يک طرف هزينه هاي سرمايه گذاري LNG بالا است و از طرف ديگر، عرضة LPG خاورميانه به آسياي­جنوب­شرقي و کشورهاي خاور دور محدود است. به­عنوان مثال، ژاپن در سال ۲۰۰۱، حدود ۱۵ ميليون تن LPG وارد کرده است که بيش از ۸۰ درصد آن از خاورميانه و با مشخصات بازار خاورميانه، وارد شده است.
در مقابل، اولاً DME يک سوخت پاک است، ثانياً کل هزينة سرمايه­گذاري آن، به خاطر وجود زير­ساخت هاي LPG که با اندک تغييراتي قابل استفاده براي DME هستند، بسيارکم است و ثالثاً منابع DME محدود به منطقه و کشور خاصي نيست و ذخاير کوچک گاز طبيعي با هزينة اندکي قابل­ استفاده براي توليد DME هستند. بنابراين، به نظر مي­رسد که DME سوخت آيندة نيروگاه ها خواهد بود.
۲) جايگزيني در بازارهاي LPG
تقاضاي LPG در ژاپن، چين، هند و آسياي جنوب­شرقي در حال افزايش است. استفادة اصلي از LPG در ژاپن، در بخش هاي خانگي و تجاري است. بنابراين، ميزان اختلاف عرضه و تقاضاي LPG در آينده، بستگي به طرح هاي پتروشيمي در خاورميانه خواهد داشت. در هر صورت، به نظر مي­رسد که قيمت LPG به لحاظ افزايش تقاضا براي آن در آينده افزايش يابد. بنابراين، بازارهاي LPG يکي از بازارهاي بالقوة DME در آيندة خواهند بود.
۳)جايگزيني در بازارهاي نفت کوره
در حال حاضر، نفت کورة مورد استفاده در کاميون­ها و اتوبوس­ها در شهرهاي بزرگي چون توکيو، عامل اصلي آلودگي هوا محسوب مي­شود. از اينرو تحقيق و توسعه (R&D) بر روي موتورهاي DME، به­عنوان جايگزين موتورهاي ديزلي شروع شده­ است. البته عرضة تجاري اين موتورها در بلند­مدت امکان خواهد يافت.
۴) DME سوختي براي سلول هاي سوختي و ساير مصارف
در حال حاضر، مطالعات (R&D) وسيعي بر روي سلول­هاي سوختي در مراکز تحقيقاتي و دانشگاهي در حال انجام است. اما هنوز اختراعات و پيشرفت­هاي بيشتري مورد نياز است تا DMEبتواند با ساير سوخت­هاي مورد استفاده در سلول­هاي سوختي (مثل گازوئيل و متانول) قابل رقابت شود. همچنين DME، قابليت استفاده در فرايند­هاي مصارف شيميايي را نيز دارد. به­عنوان مثال، پروپيلن حاصل از DME در حال توسعه است.
● مصرف DME در نيروگاه ها
آزمون احتراق DMEدر شرکت General Electric انجام شده است و مشاهده شده است که نشر آلاينده ها، بسيار شبيه گاز طبيعي است. نرخ گرما يا Heat rateآن از گاز طبيعي پايين­تر است و مي­توان نتيجه گرفت که کارايي انرژي DME از گاز طبيعي بالاتر است. مقدار برق ايجاد شده توسط DME از گازطبيعي در مقادير يکسان بالاتر است. فناوري DME، اثبات شده است و کارخانه­هاي تبديل گاز طبيعي به DME بسيار مشابه کارخانه­هاي توليد متانول مي­باشند. به عبارتي هيچگونه مشکل فناوري وجود ندارد.
تجهيزات عمومي براي طرح DME براي اجراي طرح DMEبه موارد ذيل نياز است:
۱) گاز طبيعي (مقدار ۲ تريليون فوت مکعب ظرف ۲۵ سال طرح)
۲) تجهيزات تهية گاز شيرين
۳) قيمت گاز در ابتداي واحد DME بايد تقريبا ۵۰ سنت به ازاي هر ميليون BTU ­باشد.
۴) واحد DME (با مشخصات عنوان شده ظرفيت چنين واحدي حدود ۵۰۰۰ تن در روز و هزينة سرمايه­گذاري چنين واحدي حدود نيم ميليارد دلار تخمين زده مي­شود.)
در حال حاضر بسياري از کشورهاي در حال توسعه از جمله هندوستان، درصدد استفاده از اين سوخت نوين هستند و در عين حال شرکت ملي نفت ايران نيز در اين زمينه فعاليت­هايي را آغاز نموده است. شرکت بي­پي نيز از شرکت هاي داراي اين فناوري است و تلاشهاي زيادي را در اين زمينه انجام داده است.
روش توليد DME از طريق آب­زدايي (دي­هيدرات­کردن) متانول از فرايند سنتز متانول و آب زدايي متانول
CO+CO۲+۵H۲O=CH۳OCH۳+۲H۲O
اين فرايند به ثبت رسيده و در حال حاضر در سطح تجاري در جهان براي توليد DME مورد استفاده قرار مي­گيرد. البته بايد توجه شود که ظرفيت فعلي توليد DME در مقايسه با آنچه که به­عنوان يک سوخت مطرح، معرفي مي­شود، بسيار کم است. اما تکنولوژي آب زدايي متانول بسيار شبيه فرايند سنتز، اما ساده­تر از اين فرايند است. فرايند آب زدايي يک فرايند گرمازا است، اما توليد گرما در اين روش بسيار کمتر از روش سنتز است. بنابراين با توجه به اين ويژگي­ها، تکنولوژي آب زدايي (دي­هيدرات­کردن) متانول مي­تواند در مقياس هاي وسيع در کارخانه­هاي بزرگ توليد DME به سادگي استفاده شود. اين تکنولوژي در ۱۰ سال گذشته توسعه داده شده است. به­عنوان مثال، شرکت TEC يک کارخانه با مقياس توليد ۱۰ هزار تن در روز، در سال ۱۹۹۷ تاسيس نموده است. در حال حاضر نيز پروژه­هاي متانول با مقياس ۵ هزار تن در روز در ايران، توباگو (Tobago) و ترينيداد (Trinidad) طراحي شده و در حال تکميل هستند.
فرايند آب زدايي متانول، يک فرايند ساده است. در اين روش با استفاده از يک رآکتور ثابت خوابيده (افقي)، بدون اينکه وسيلة خاصي در داخل آن براي انتقال گرما نياز باشد، مي­توان DME توليد نمود. کاتاليست مورد استفاده براي آب زدايي نيز يک کاتاليست با ماخذ آلومين (Alumin) است که در بازار کاتاليستي يک مادة شناخته شده است. البته حجم خلل و فرج موجود برروي کاتاليست، براي تبديل DME بسيار مهم است.
مزيت ديگر اين روش نسبت به فرايند سنتز، ميزان کمتر مصرف اکسيژن در آن است. اکسيژن مورد نياز در اين روش و روش فرايند سنتز از يک واحد سرما­زاي مجزا به دست مي آيد که اولاً تجهيزات آن خيلي گران مي باشد و ثانياً يک واحد مصرف کنندة انرژي هم هست. در حال حاضر در شرکت TEC، در فرايند آب زدايي متانول با کاتاليست اصلاح شدة ISOP براي توليد DME با ظرفيت ۵ تا ۶ هزار تن در روز، اصلاً اکسيژن لازم نيست. ولي براي توليد روزانة بيش از ۶ هزار تن متانول (معادل ۴۲۰۰ تن DME)، از يک فرايند ترکيبي استفاده مي­شود که در آن مقداري اکسيژن هم مورد استفاده قرار مي گيرد.
در حال حاضر در فرايند آب زدايي متانول در شرکت TEC، براي توليد ۲.۵ ميليون تن DME، به حدود ۲۶۰۰ تن در روز، اکسيژن نياز است که اين ميزان کمتر از اکسيژن مورد نياز در يک فرايند سادة سنتز با حداکثر ظرفيت ۳.۳ ميليون تن است. ويژگي هاي يک کارخانة ۲.۵ ميليون تني DME به شرح ذيل است:
۱) کاتاليست و طرح سنتز DME به لحاظ تجاري به ثبت رسيده و قابل دسترسي هستند.
۲) هر نسبتي از متانول (۰ تا۱۰۰ درصد) و DME (۰ تا ۱۰۰ درصد) بر اساس تقاضاي بازار، قابل توليد است.
۳) فرايند سنتز DME بسيار ساده است و هزينة سرمايه گذاري آن اندک است.
۴) يک رآکتور افقي ثابت با يک جريان شعاعي (پرتويي) و بدون فرايند انتقالي گرما، مي­تواند براي توليد ۲.۵ ميليون تن مورد استفاده قرارگيرد.
۵) براي توليد به ميزان کمتر از ۱.۵ ميليون تن در سال، نيازي به اکسيژن نيست.
۶) کل هزينة سرمايه­گذاري به همراه يک واحد کوچک و مجزاي هوا، اندک است.
۷) در فرايند سنتز DME ، دي­اکسيد­کربن توليد نمي­شود.
۸) گاز طبيعي مورد نياز براي کل عمر يک پروژة ۲.۵ ميليون تني، ۲.۲ TC تا ۲.۷ TC است

بزرگي تيروئيد شايعترين تظاهر نقصان يد مي‌باشد که به گواتر معروف است. گواتر را بعضي جدي تلقي نکرده بلکه آنرا فقط يک مشکل زيبايي مي‌دانند. نوع شديد آن ک ...

بي شک به اعتقاد بسياري از کارشناسان و پرورش دهندگاه ماهي هاي آکواريومي ديسکاس ها زيباترين و بي نظيرترين ماهي هاي زينتي در بين ماهي هاي آکواريومي آب شي ...

ساخت هاي گنبدي در نتيجه نيروهاي قائم كه از پايين به بالا اثر مي كنند، تشكيل مي شوند. از مهم ترين آنها گنبدهاي نمكي مي باشند. اين گنبدها بر اثر ناپايدا ...

ديسکاس بي شک به اعتقاد بسياري از کارشناسان و پرورش دهندگاه ماهي هاي آکواريومي ديسکاس ها زيباترين و بي نظيرترين ماهي هاي زينتي در بين ماهي هاي آکواريوم ...

۳D مخفف کلمه ۳Dimensial، به معناي يک شي سه بعدي است. ۳D مخفف کلمه ۳Dimensial، به معناي يک شي سه بعدي است. چيزي که عرض ارتفاع و طول (عمق) داشته باشد. م ...

● نظريه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضيح ارائه شده درباره منشأ جهان مي باشد که بطور گسترده پذيرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسيار پر انرژي و پر حرارات ...

● فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شرکت ها: در حال حاضر شرکت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول کار روي نانو غذا ...

وقتي مي پرسند که موجودات فرازميني چه شکلي است، نماهاي هاليوودي متفاوتي در ذهن شکل مي گيرد، از مهاجمان خونخوار گرفته تا کوچولوهاي دوست داشتني چون اي.تي ...

دانلود نسخه PDF - دي متيل اتر