スラリー床DME直接合成技術の特徴

(1)触媒系とDME合成反応式

・メタノール合成+脱水+シフトの3機能を有する触媒系で、H₂/CO=1の合成ガスから直接DME（CH₃OCH₃）を合成します。バイオマス、石炭など炭素リッチの原料にも適します。

　　3H₂+3CO→CH₃OCH₃+CO₂

・平衡反応率が高く、メタノール合成に比べ、低圧で合成できます。

・スラリー床で高反応率、高選択率を示す専用触媒で、触媒寿命も実証されています。

(2)スラリー床反応器

・DME合成反応は、大きな発熱を伴うので、反応器内の温度分布制御が重要になります。

・スラリー床反応器の概念図を図３に示します。粉末状の触媒が不活性の媒体油に懸濁したスラリーの中を合成ガスが気泡として上昇します。合成ガスは、媒体油中に溶解し、触媒と接触して反応します。反応熱は熱容量が大きいスラリーに吸収され、有効熱伝導度が大きいので、温度分布が均一になり、局所的な高温部における触媒の活性低下を防ぐことができます。

・スラリーと熱交換チューブ間の熱伝達係数が大きく反応器からの熱除去が容易です。

・運転中に触媒交換が可能なことが実証されています。

・標準的な、運転条件は、圧力5Mpa、温度240-280℃です。

(3)DMEの精製分離

・水の副生が極微量で、未反応ガスからDMEを高効率で冷却分離できます。

・副生するCO₂はDMEに吸収され、未反応ガスから分離されます。

参考文献

 ”New Clean Fuel from Coal: Dimethyl Ether”
Preprints of Papers Presented at the 213th ACS National Meeting, San Francisco,(1997),Div. of Fuel Chemistry, P.705 [.pdf]

 ”An Ultra Clean New Fuel: Dimethyl Ether(DME)”
18th Congress of World Energy Council, Buenos Aires, Argentine,(2001),DS6 [.pdf]

 ”Slurry Phase DME Direct Synthesis Technology -100 ton/day Demonstration Plant Operation and Scale up Study-”
Proceedings of the 8th Natural Gas Conversion Symposium, Natal, Brazil, (2007), [Natural Gas Conversion VIII],Elsevier(2007),P.403 [.pdf]

 ”Slurry Phase Reactor Technology for DME Direct Synthesis”
International Journal of Chemical Reactor Engineering, 8(1) (2010) [.pdf]

 ”DME Production from Coal”, ”DME Production from Biomass”, ”DME Production from Renewable Power”
[DME Handbook Supplement],Japan DME Forum(2011), P.9, P.15, P.21 [.pdf]