摘要：41．(南通市天星湖中学2007年三模试)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型的合成“柴油 .它可由生物甲烷或天然气合成. (1)生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷: (C6H10O5)n+nH2O 3nCH4↑+3nCO2↑.若某植物纤维素(C6H10O5)n的含量为10%.某沼气池.当加入该植物162kg.在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为 m3. (2)合成二甲醚主要步骤为造气和合成.过程如下: 合成 CO+2H2→CH3OH (4) 2CH3OH→CH3OCH3+H2O (5) 造气 CH4+H2O→3H2+CO (1) CH4+CO2→2H2+2CO (2) 2CH4+O2→4H2+2CO (3) 若造气时.设每步转化率均为100%.设某天然气中只含5%CO2.不含其它杂质.每100m3天然气.应同时通入水蒸气和空气各多少体积(空气只含N2和O2且体积比为4:1.下同).才能保证合成时CO和H2充分利用.V[H2O(g)]= m3,V= m3. (3)为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气.某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨.过程如下: 制气设备:①CH4+H2O→CO+3H2 ②2CH4+O2→2CO+4H2 合成塔I:CO+2H2→CH3OH.2CH3OH→CH3OCH3+H2O, 合成塔II:N2+3H2 2NH3 假设天然气中只含CH4.反应②中通入适量空气.通过调节①和②中投入的CH4的量.以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰为3:1.以便合成氨.该企业每生产34tNH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨(设工业经多次转化.总转化率假定为100%.设合成塔I中水与CO不反应)? 解答 (1)由题意知(C6H10O5)n+nH2O 3nCH4↑+3nCO2↑ 162n 3n (2)要保证CO和H2的充分利用.则只能是生成的CO和H2必须是1:2.在100m3的天然气中有CH495m3和CO25m3.解设通入的水蒸气为Xm3.则有 CH4+CO2→2H2+2CO CH4+H2O→3H2+CO 5 5 10 10 X X 3X X 2CH4 + O2→ 4H2 + 2CO 95-5-X 2 95-5-X 所以有.可以得出X=10(m3).

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