浅议二甲醚的合成工艺

浅议二甲醚的合成工艺
浅议二甲醚的合成工艺

浅议二甲醚的合成工艺

【摘要】二甲醚(简称DME)习惯上简称甲醚,为最简单的脂肪醚,分子式C2H6O,是乙醇的同分异构体,结构式CH3―O―CH3,分子量46.07,是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业,近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”,引起广泛关注。

【关键词】二甲醚;设计;工艺

1.DME的用途[1]

1.1用作制冷剂和发泡剂

由于DME的沸点较低,汽化热大,汽化效果好,其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃,因此DME作制冷剂非常有前途。国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用,以替代氟里昂。关于DME作发泡剂,国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。发泡后的产品,孔的大小均匀,柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。

1.2 DME用作燃料

由于DME具有液化石油气相似的蒸气压,在低压下

DME 变为液体,在常温、常压下为气态,易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55)高,作为液化石油气和柴油汽车燃料的代用品条件已经成熟。由于它是一种优良的清洁能源,已日益受到国内外的广泛重视。在未来十年里,DME 作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场,其应用前景十分乐观。可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。

1.3 DME用作化工原料

DME作为一种重要的化工原料,可合成多种化学品及参与多种化学反应:与SO3反应可制得硫酸二甲酯;与HCL 反应可合成烷基卤化物;与苯胺反应可合成N,N-二甲基苯胺;与CO反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐,水解后生成乙酸;与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯;氧化羰化制碳酸二甲酯;与H2S反应制备二甲基硫醚。此外,利用DME还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。

2.DME工艺说明及设计

2.1设计依据

本项目基于教科书上的教学案例,通过研读大量的关于DME性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献,对生产DME的工艺过程进行设计的。

2.2设计方法[2]

2.2.1液相甲醇脱水法制DME

甲醇脱水制DME最早采用硫酸作催化剂,反应在液相中进行,因此叫做液相甲醇脱水法,也称硫酸法工艺。该工艺生产纯度99.6%的DME产品,用于一些对DME纯度要求不高的场合。其工艺具有反应条件温和(130~160)℃、甲醇单程转化率高(>85%)、可间歇也可连续生产等特点,但是存在设备腐蚀、环境污染严重、产品后处理困难等问题,国外已基本废除此法。中国仍有个别厂家使用该工艺生产DME,并在使用过程中对工艺有所改进。

2.2.2气相甲醇脱水法制DME

气相甲醇脱水法是甲醇蒸气通过分子筛催化剂催化脱

水制得DME。该工艺特点是操作简单,自动化程度较高,少量废水废气排放,排放物低于国家规定的排放标准。该技术生产DME采用固体催化剂催化剂,反应温度200℃,甲醇转化率达到75%~85%,DME选择性大于98%,产品DME质量分数≥99.9%,甲醇制二甲醚的工艺生产过程包括甲醇加热、蒸发,甲醇脱水,甲醚冷却、冷凝及粗醚精馏,该法是目前国内外主要的生产方法。

3.技术分析

3.1反应原理

反应方程式:2CH3OH→(CH3)2O+H2O;ΔHR(250C)=-11770KJ/kmol

3.2反应条件

本过程采用连续操作,反应条件:温度T=2500C―3700C,反应压力P=13.9bar,反应在绝热条件下进行。

3.3反应选择性和转化率

选择性:该反应为催化脱水。在400℃以下时,该反应过程为单一、不可逆、无副产品的反应,选择性为100%。

转化率:反应为气相反应,甲醇的转化率在80%。

3.4分离工艺

从反应器中出来的气体含有二甲醚、未反应的甲醇、水等物质,它们都是以气体形式存在。在进入分离塔之前,要将气体冷却成液体或者气液两相共存。三组分的混合体系,至少采用两个简单精馏塔,即一个二甲醚塔和一个甲醇回收塔来将三种物质分离[3]。

4.流程叙述

经原料库来的新鲜甲醇经往复泵P-201升压和未完全反应的甲醇循环物流相混合进入甲醇预热器E-201,用低压蒸汽加热到154℃,经过反应器冷却器E-202换热到250℃进入反应器R-201进行绝热反应,反应器温度为250-370℃之间,反应器出口混合物经过反应器冷却器E-202、DME冷却器

E-203,最后进入DME分离塔T-201进行分离,塔顶得到纯度为99.5wt%的产品二甲醚,塔底甲醇和反应生成的水的混合物进入甲醇回收塔T-202进行分离。在T-202塔中将水和甲醇分离,塔底得到废水进入废水处理工序,塔顶得到的纯

度为99.3wt%的甲醇循环使用。

5.惰气对分离效果的影响

由于粗甲醚中含有少量不凝性气体组分,如H2,N2,CO,CH4,CO2,C2H4,C3H6等,在精馏过程中不断累积在塔顶冷凝器中,当不凝性气体超过规定浓度,即使产品中不含重组分甲醇和水,产品中DME的纯度也难达到99.99%,为此,探讨惰气对分离效果的影响是十分必要的。

这里向分离系统中加入惰性气体10kmol/hr,各个组分摩尔含量相同,如果条件不变,通过模拟表明,加入惰性气体会使分离难度增加,这时,为了保证塔操作稳定,必须在塔顶将惰气采出,即将塔顶全凝器改成分凝器,这样,DME

的采出位置就是一个操作变量。这时,不仅要考虑理论板数、进料位置、回流比对分离效果的影响,还必须讨论产品的采出位置对分离效果的影响。

6.结论

(1)将甲醇回收塔的压力降低到常压,从而使塔顶塔底的温度都有所降低,这样塔底就可以采用低压蒸汽来对其加热,通过后面的换热网络合成,甲醇回收塔的塔底再沸器实际上可以通过工艺物流换热来达到,从而节约了公用工程消耗量。

(2)通过对DME精馏塔和甲醇回收塔的操作条件进行优化,减少了塔的理论板数,减少了设备投资;降低了塔的

回流比和操作压力,从而降低公用工程消耗和温位,进而降低操作费用。

(3)讨论了工业生产中存在的惰气对塔的分离效果的影响,提出了相应的改造措施。

(4)提出具体的换热网络结构,进行换热网络的合成,通过核算可节约热公用工程52%左右,节约冷公用工程45%左右。

【参考文献】

[1]杨立新,徐红燕.二甲醚生产技术及应用前景.化工进展,2003,22(2),204.

[2]李世勤,崔凤水.二甲醚生产技术(上).上海化工,2000,25(22):24-26.

[3][美]J.M.道格拉斯著,蒋楚生等译.化工过程的概念设计,化学工业出版社,1994.

二甲醚的生产工艺

二甲醚及生产工艺 摘要:综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。 关键词:二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气相法 一、产品说明 1、二甲醚的基本概况 二甲醚别名:甲醚 英文名称:methyl ether;dimethyl ether;DME CAS编号:115-10-6 分子式:C2H6O 结构式:CH3—O—CH3 二甲醚又称甲醚,简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666,熔点-14 1.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。 二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,毒性极低;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射

剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 目前国外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验; ②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法 2.2 反应方程式 合成气一步法以合成气(CO + H2 )为原料,合 成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成, 同时伴随CO的变换反应。其反应式如下。 2CO + 4H2 = 2CH3OH CO +H2O =CO2 +H2 2CH3OH =CH3OCH3 +H2O 总反应: 3CO + 3H2 =H3COCH3 +CO2 甲醇液相法: 甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ~130 ℃下进行。其化学反应式如下: 2CH3OH =H3COCH3 +H2O 甲醇气相法:

甲醚生产工艺

二甲醚及生产工艺 1、二甲醚的基本概况 二甲醚别名:甲醚 英文名称:methyl ether;dimethyl ether;DME CAS编号:115-10-6 分子式:C2H6O 结构式:CH3—O—CH3 二甲醚又称甲醚,简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666,熔点 -141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。 二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,毒性极低;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。 2 生产原理 生产方法简介

目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验; ②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法 反应方程式 合成气一步法以合成气(CO + H2 )为原料,合 成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成, 同时伴随CO的变换反应。其反应式如下。 2CO + 4H2 = 2CH3OH CO +H2O =CO2 +H2 2CH3OH =CH3OCH3 +H2O 总反应: 3CO + 3H2 =H3COCH3 +CO2 甲醇液相法: 甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ~130 ℃下进行。其化学反应式如下: 2CH3OH =H3COCH3 +H2O 甲醇气相法: 催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。 甲醇脱水反应的化学反应式如下。 主反应: 2CH3OH =H3COCH3 +H2O

蔗糖酯合成研究进展 综述

蔗糖酯的合成研究进展及应用 李** 西南大学化学化工学院,重庆 400715 摘要:蔗糖酯是一种良好的表面活性剂,有着广泛的用途,它的应用领域还在不断开发;蔗糖聚酯是新型的低热量油脂,可作为脂肪代用品及高血脂、高胆固醇的治疗预防药物。本文介绍了蔗糖酯的性质、合成方法和应用。关键词:蔗糖酯;合成;应用 Progress in research of synthesis and application of sucrose ester LI *-* School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University Chongqing 400715, China Abstract:As a good kind of non-ionic surfactant,sucros esters are used extensively;sucrose polyester is a new kind of low-calorie lipin,which is regarded as fat substitute and medication of high cholesterol.This article introduces propertise,synthetic methods and application of sucrose esters. Key words:Sucrose esters;Synthesis;Application 蔗糖脂肪酸酯简称蔗糖酯( Sucrose Esters, 简称SE) , 是一种新型的多元醇型非离子型表面活性剂。其外观为白色至黄褐色的粉末状、块状或无色至微黄色的粘稠树脂状。蔗糖酯的蔗糖部分为亲水基, 长链脂肪酸部分为亲油基。蔗糖酯具有良好的乳化、分散、增溶、润滑、渗透、起泡、粘度调节、防老化、抗菌等性能。同时, 它还具有无毒、易生物降解等特性。现已被批准作为食品添加剂。蔗糖酯还广泛应用于医药、化工、石油开采、化肥、化妆品、制糖和果蔬保鲜等工业中。 我们通常所说的蔗糖酯是单、二、三酯组成的混合物。蔗糖多酯( Sucrose Polyester, SPE) 通常指的是三酯以上的蔗糖酯。确切地讲, 蔗糖多酯是蔗糖分子中8 个羟基有6 个以上的羟基发生酯化反应时( 即酯化度n= 6~ 8) 生成的一类蔗糖酯。多酯具有许多特殊的性质, 饱和度和脂肪酸链长都会对其有影响。一般地, 多酯在室温下是金黄色透明的油状液体, 物理性质类似于食用油酯, 其色、香、味均与植物油脂一样, 但不被人体内的脂肪酶水解, 不产生热量, 不会被消化系统吸收, 无毒、副作用, 是一种理想的脂肪替代品和减肥剂 , 还可降低血清中的胆固醇, 治疗冠心病,是高附加值产品。 1 蔗糖酯的合成 世界各国科学家研究出了很多种合成方法:从反应方式分有酰氯法、直接脱水法、酯交换法和酶法,从反应状态分有均相法和非均相法,从工艺条件分有溶剂法、微乳化法和无溶剂法等。 1.1 酰氯酯化法

年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

太原理工大学化学化工学院 《化工设计》课程设计讲明书 年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

学生学号:2009002273 学生姓名:武晓佩 专业班级:化工工艺0904 指导教师:郑家军 起止日期: 2012.11.26~2012.12.21

化工设计课程设计任务书

摘要 作为LPG和石油类的替代燃料,目前二甲醚(DME)倍受注目。DME 是具有与LPG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时可不能产生破坏环境的气体,能廉价而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。目前生产的二甲醚差不多上由甲醇脱水制得,即先合成甲醇,然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺,本设计采纳气相法制备二甲醚工艺。将甲醇加热蒸发,甲醇蒸气通过γ-AL2O3催化剂床层,气相甲醇脱水制得二甲醚。气相法的工艺过程要紧由甲醇加热、蒸发、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。要紧完成以下工作: 1)精馏用到的二甲醚分离塔和甲醇回收塔的塔高、塔径、塔板布置等的设计; 2)所需换热器、泵的计算及选型; 关键词:二甲醚,甲醇,工艺设计。

Abstract: As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce combustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to become 21st century energy resources., DME is prepared by methanol dehydration, namely, synthetic methanol first and then methanol dehydration to dimethyl etherby methanol dehydration. Methanol dehydration to DME is divided into two kinds of liquid phase and gas-phase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γ-AL2O3catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work: 1) Distillation tower used in separation of dimethyl ether and methanol recovery , column height of tower ,diameter, arrangement of column plate etc; 2) The calculation and selection of heat exchanger, pump;

液相甲醇合成二甲醚工艺流程

液相甲醇合成二甲醚工艺流程 作者/来源:日期:2008-4-18 1、甲醇罐区 原料甲醇由甲醇罐区用泵经管道送至生产区甲醇储槽贮存,然后由甲醇输送泵经流量计计量后送往二甲醚反应工序作为反应物料。 2、二甲醚反应 由甲醇计量泵计量后经反应预热器加热至60℃左右后,由二甲醚反应釜底部进入温度为150℃左右的液相催化剂中,在催化剂的作用下脱水生成二甲醚。该反应为微放热反应,为保证反应的连续进行,需用加热泵循环打酸,混酸在釜外的反应加热器中与低压蒸汽间接换热获得热量。从反应釜顶部出来的气体为二甲醚、水蒸汽和少部分甲醇混合气,温度150℃左右,气体经过甲醇冷凝器降温至55℃,气液混合物进入净化槽中进行气液分离。气相二甲醚经过甲醇冷凝器进一步冷凝,其中含有甲醇,进入分离槽再进行气液分离,净化槽中的甲醇、二甲醚水溶液(二甲醚为溶解其中)同时也溢流至分离槽。在分离槽中气相二甲醚送往二甲醚压缩工段,液相的甲醇水溶液则由塔前甲醇泵送往精馏塔,并经塔前预热器预热到60℃左右。 在精馏塔塔底重沸器中,甲醇、二甲醚水溶液在低压蒸汽的加热下变为气相进入精馏塔中,经过逐段分离,甲醇、二甲醚气体由塔顶进入塔顶冷凝器中,甲醇冷凝为液体进入液封槽,二甲醚气体则由液封槽顶部并入二甲醚管道送往二甲醚压缩工段。甲醇液体由回流泵加压后一部分经计量后送到塔顶作回流液,其余部分由甲醇冷却器冷却至38℃左右循环送至甲醇中间槽进一步反应。塔底的残液通过液位调节排至废水槽,经废水泵排入污水系统。 反应式为: CH3OH+H2SO4—→CH3HSO4+H2O CH3OH+H3PO4—→CH3H2PO4+H2O CH3OH+ CH3HSO4—→CH3OCH3+H2SO4 CH3OH +CH3H2PO4—→CH3OCH3+ H3PO4 反应温度控制在135-155℃左右,甲醇单程转化率约88%左右。 其具体工艺流程见附图。 3、二甲醚压缩工段 从二甲醚反应工段来的二甲醚气体先进入二甲醚冷却器降温至-10℃左右,然后进入二甲醚气液分离器分离出少量的甲醇残液,残液溢流至甲醇回流槽,由回流泵送至二甲醚反应工段的分离槽中进行精馏回收。气相二甲醚冷却所用的冷媒为压缩后的液相二甲醚,液相二甲醚在二甲醚冷却器壳程中常压下蒸发为气相,将产品二甲醚冷却至-10℃左右,二甲醚则经制冷二甲醚气液分离器分离后进入制冷二甲醚压缩机压缩至1.0MPa 左右,进入制冷二甲醚冷凝器,与循环冷却水换热降温至40℃左右,液相流入制冷二甲醚储罐,形成一个制冷循环。 经冷却分离后的产品二甲醚进入二甲醚压缩机经两级压缩加压至1.0MPa,然后进入二甲醚冷凝器与循环冷却水换热后降温至40℃时冷凝为液相,二甲醚液体由二甲醚冷却器继续冷却至10℃左右送往二甲醚罐区贮存。 4、二甲醚罐区 由压缩工段送来的二甲醚成品储存在二甲醚球罐内。

二甲醚的生产方法有多种

二甲醚的生产方法有多种,工业装置以甲醇法为主。甲醇法分为气相催化脱水法和液相催化脱水法。其代表分别为西南院和山东久泰。合成气一步法直接合成二甲醚的生产技术尚不完善。 最近有两套10万吨/年二甲醚装置刚刚投产,分别是湖北天茂和河北中捷石化,设计单位分别是西南院和东华工程公司(大连化物所技术),都是甲醇气相法。 总体来讲,甲醇气相脱水法是用的比较广的一项技术。 二甲醚的生产方法主要有硫酸法、甲醇气相催化脱水法、合成气一步法直接合成二甲醚法。硫酸法虽然反应条件温和,甲醇单程转化率高(>85%),可间歇或连续生产,但设备腐蚀严重,残液及废水对环境污染严重,操作条件苛刻,产品难以脱除微量杂质,有异味,产品质量差,属淘汰工艺;而以合成气(H2+CO)直接法合成二甲醚的生产技术目前尚不成熟。二甲醚国内外现有大型工业生产装置主要采用成熟的甲醇气相催化脱水法。 表4-6 二甲醚生产工艺技术比较 对比项目甲醇气相催化脱水法合成气一步成法甲醇液相催化脱水法备注 [wiki]催化剂[/wiki] 固体酸催化剂(γ-Al2O3) 多功能催化剂以硫酸为主的复合催化剂(含磷酸) 原料精甲醇、粗甲醇富CO的合成气, 理想合成气组份H2/CO=1 精甲 醇气相法以粗甲醇为原料,成本大幅降低 技术成熟程度成熟技术有待完善成熟 流程长短流程略长,二甲醚的分离和精馏简单流程略短,二甲醚的分离和精馏较复杂流程长 甲醇单程转化率 78~88% 88~95% 反应温度,℃ 230~360 250~300 160~200 反应压力,MPa 0.1~0.5 2.5~6.0 0.04~0.15 反应系统材质碳钢或普通不锈钢石墨等耐酸腐蚀材料 甲醇消耗 1.40~1.43/tDME 1.41~1.45/tDME 电力消耗≤10kw.h≥100kw.h液相法电耗太高 水蒸汽 消耗 1.45t/tDME 1.44 t/tDME 投资比较低,投资系数100%(基准) 软件费及专利设备费高,总体投资较高/105%(按现有资料估算)高,投资系数/30~300% 液相投资高 产品质量≥99.9 ~99 ~99 工程放大简单,反应系统单系列在缺乏足够试验数据情况下,建设大规模装置,工程风险很大难度大,反应器需多套并联 毒性除甲醇外无其他有毒介质甲醇、一氧化碳等磷酸、磷酸盐毒性大、中间产物硫酸氢甲酯为极度危害介质 废酸处理无废酸处理问题无废酸处理问题需处理硫酸、磷酸等废酸 环境保护无“三废”有废水处理投资、能耗高

二甲醚生产流程

二甲醚的生产方法最早是由高压甲醇生产中的副产品 精馏后制得,随着低压合成甲醇技术的广泛应用,副反应大大减少,二甲醚的工业生产技术很快发展到甲醇脱水或合成气直接合成工艺。甲醇脱水法包括液相甲醇法和气相甲醇法,前者的反应在液相中进行,甲醇经浓硫酸脱水而制得,但因该法存在装置规模小、设备易腐蚀、环境污染、操作条件恶劣等问题,逐步被淘汰。近年来,二甲醚的需求量增长较大,各国又相继开发投资省、操作条件好、无污染的新工艺,主要包括二步法和一步法。 二步法先由合成气制取甲醇,然后将甲醇在催化剂下脱水制取二甲醚。以前主要采用硫酸作催化剂,现在大多采用由γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作催化剂,性能优良,选择性好,故能制备出高纯的二甲醚,还能避免污染。 一步法由合成气直接制取二甲醚,包括合成气进入反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应和水-煤气变换反应,产物为甲醇与二甲醚的混合物,混合物经蒸馏分离得二甲醚,未反应的甲醇返回反应器。一步法多采用双功能催化剂,一般由两类催化剂混合而成,其中一类为合成甲醇催化剂,另一类为甲醇脱水催化剂。合成甲醇催化剂包括Cu-Zn-Al (O)基催化剂,如BASF、S3-85和I-CI-512等。甲醇脱水催化剂有氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。一步法根据反应器类型分为固定床和浆

态床两种。 一步法制二甲醚的反应可分为以下几步: CO+H2—>CH3OH -ΔH=90.7kJ/mol (1) 2CH3OH—>CH3OCH3+H2O -ΔH=23.5kJ/mol (2) CO+H2O—>CO2+H2 -ΔH=41.2kJ/mol (3) 总反应式:3CO+3H2—>CH3OCH3+CO2 -ΔH=246.1kJ/mo l (4) 一步法与二步法相比较,各有优势。一步法中CO的转化率远高于二步法,但在一步法中,由于三个反应必须同时发生,且三个反应均为放热反应,这就要求所用的催化剂有很好的耐热性,在高温下具有高选择性。一步法生产的二甲醚一般用作醇醚燃料,若想生产高纯度,还需进一步分离提纯。二步法的转化率虽然不如一步法高,但是它具有生产工艺成熟,装置适应性广,后处理简单等特点,既可直接建在甲醇生产厂,也可建在其它公用设施好的非甲醇生产厂。与一步法相比,二步法合成流程稍长,但两类催化剂装在不同反应器,互不干扰。从目前的技术发展趋势来看,一步法具有流程短、设备效率高、操作压力低和CO单程转化率高等特点,使得设备投资费用和操作费用大大减少,合成二甲醚的生产成本较两步法大幅度降低。因此,一步法经济上更加合理,市场上更具竞争力,总体上来说更具技术优势。 根据反应过程的相态和工艺特点来分,合成气一步法制二甲

二甲醚的的合成及其应用前景

学号:3510020031泰山医学院毕业设计(论文) 题目:二甲醚的的合成及其应用前景 院(部)系化工系 所学专业应用化工技术 年级、班级10级1班 完成人姓名 指导教师姓名 专业技术职称 年月日

论文原创性保证书 我保证所提交的论文都是自己独立完成,如有抄袭、剽窃、雷同等现象,愿承担相应后果,接受学校的处理。 专业: 班级: 签名: 年月日

摘要 二甲醚是一种重要的精细化工产品,因其良好的理化性质在化工和医药行业中一直被广泛用作甲基化剂、气雾剂、致冷剂和各种有机合成原料。近年来国内外的研究发现它还具有优良的燃烧性能,可直接用作发动机燃料和民用燃料,被誉为“21世纪的清洁燃料”。本论文将介绍二甲醚的性质,二甲醚的制备方法,二甲醚的应用及市场发展前景,国内二甲醚的生产及研究现状。 关键字:二甲醚;燃料;化工产品;制备方法

Abstrac Two ether is an important fine chemical product, because of its physical and chemical properties in the chemical and pharmaceutical industries has been widely used as a methylating agent, aerosol, refrigerant and various organic synthesis of raw materials. In recent years, the domestic and foreign research found that it also has excellent combustion properties, can be directly used as engine fuel and civilian fuel, known as "the twenty-first Century clean fuel". This paper will introduce the properties of two ether, preparation method of two ether, application and market prospect of the two ether, present situation of production and research of the two ether. Keywords: two ether; fuel; chemical products; preparation method

国内外二甲醚场和生产工艺分析

国内外二甲醚市场和生产工艺分析 国内外二甲醚市场和生产工艺分析 目前二甲醚组成的合资公司将在澳大利亚建设140-240万吨/年的大规模二甲醚装置,定于2006年投产。 目前二甲醚的主要消费领域是作溶剂和气雾剂的推动剂,其它方面的消费不多。2002年

二甲醚生产工艺流程

合成气制二甲醚工艺 目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有两步法和一步法两种,两步法是经过甲醇合成和甲醇脱水两步过程得到DME,一步法是合成气直接生产DME,新开发的工艺有二氧化碳加氢合成二甲醚和生物质间接液化制取二甲醚。 1、两步法制二甲醚 两步法制二甲醚是以合成气为原料由低压法制得甲醇后,甲醇再经脱水制得DME,其主要过程如图1所示: 图1两步法合成二甲醚流程简图 其中甲醇脱水制二甲醚的方法又包括液相甲醇脱水法和气相甲醇脱水法液相甲醇脱水是将甲醇与浓硫酸混合加热使甲醇脱水得到二甲醚,浓硫酸起到催化剂的作用该工艺具有反应温度低,原料转化率和二甲醚的选择性高的优点,但是产品后处理比较困难,而且浓硫酸的存在使设备腐蚀严重,并且产生大量的废液,带来很大的环境污染,限制了此工艺的发展"目前国内仅有武汉硫酸厂和山东久泰化工科技有限公司开发此工艺。 在液相脱水制DME基础上,为了避免液体酸作为甲醇脱水剂时产生的设备腐蚀问题,美孚公司和意大利的ESSO公司开发了以固体酸为催化剂的甲醇气相脱水技术,气相甲醇脱水法的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂脱水生成二甲醚,目前常用的催化剂主要有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等,由于甲醇脱水反应是放热反应,因此维持适宜的反应温浙江大学博士学位论文合成气合成二甲醚和乙二醇研究综述度是气相甲醇脱水法的关键,两步法制二甲醚的反应条件温和,副反应少,二甲醚的选择性和产品的纯度高,但是由于需要从合成气开始生产甲醇,导致合成气的转化率低,生产流程长,并且需要经过甲醇分离精制过程,使得整个工艺的成本增加,即使购买成品甲醇直接脱水制得二甲醚,也容易受到甲醇价格的影响,而使成本难以控制。 2、一步法制二甲醚 合成气直接制二甲醚被称为“一步法”,一步法合成二甲醚由甲醇合成和甲醇脱水两个过程组成,同时还存在水汽变换反应,由于受到热力学的限制,甲醇合成反应的单程转化率一般较低,而由合成气一步法合成二甲醚,采用具有合成甲醇和甲醇脱水两种功能的复合催化剂,由于催化剂的协同效应,反应系统内各个反应相互祸合,生成的甲醇不断转化为二甲醚,合成甲醇不再受热力学的限制,与传统的经甲醇合成和甲醇脱水两步得到DME两步法,相比,一步法具有流程短、操作压力低、设备规模小、单程转化率高等优点,经济上更加合理,但缺点在于二甲醚的选择性低,产物的纯度不高。 目前国内外一步法合成二甲醚的反应工艺主要包括固定床工艺和浆态床工艺两大类:(1)固定床工艺 该工艺采用固定床作为合成二甲醚的反应器,合成反应在固体催化剂表面进行,在此工艺中,若采用贫氢合成气为原料气,催化剂表面会很快积碳,因此须使用富氢合成气为原料气,固定床一步法制取二甲醚的优点是具有较高的CO转化率,该方法具有简单高效的优点,但由于二甲醚合成反应是强放热反应,反应所产生的热量如果无法及时移走,致使催化剂床层局部区域产生热点,进而导致催化剂铜晶粒长大,从而导致催化剂活性降低甚至失去活性,同时,在目前所使用的催化剂上,具有催化甲醇合成的功能团和具有催化甲醇脱水功能的酸

浅议二甲醚的合成工艺

浅议二甲醚的合成工艺 【摘要】二甲醚(简称DME)习惯上简称甲醚,为最简单的脂肪醚,分子式C2H6O,是乙醇的同分异构体,结构式CH3―O―CH3,分子量46.07,是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业,近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”,引起广泛关注。 【关键词】二甲醚;设计;工艺 1.DME的用途[1] 1.1用作制冷剂和发泡剂 由于DME的沸点较低,汽化热大,汽化效果好,其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃,因此DME作制冷剂非常有前途。国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用,以替代氟里昂。关于DME作发泡剂,国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。发泡后的产品,孔的大小均匀,柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。 1.2 DME用作燃料 由于DME具有液化石油气相似的蒸气压,在低压下

DME 变为液体,在常温、常压下为气态,易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55)高,作为液化石油气和柴油汽车燃料的代用品条件已经成熟。由于它是一种优良的清洁能源,已日益受到国内外的广泛重视。在未来十年里,DME 作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场,其应用前景十分乐观。可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。 1.3 DME用作化工原料 DME作为一种重要的化工原料,可合成多种化学品及参与多种化学反应:与SO3反应可制得硫酸二甲酯;与HCL 反应可合成烷基卤化物;与苯胺反应可合成N,N-二甲基苯胺;与CO反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐,水解后生成乙酸;与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯;氧化羰化制碳酸二甲酯;与H2S反应制备二甲基硫醚。此外,利用DME还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。 2.DME工艺说明及设计 2.1设计依据 本项目基于教科书上的教学案例,通过研读大量的关于DME性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献,对生产DME的工艺过程进行设计的。 2.2设计方法[2] 2.2.1液相甲醇脱水法制DME

二甲醚工艺流程计算

第二章二甲醚分离塔的工艺计算 一、二甲醚分离塔的物料衡算 (一)已知所给数据得出物料衡算简图如下: 图2-1物料衡算简图 (二)选定衡算基准为kmol/h。 已知条件所给数据为kg/h,根据公式ai/M i÷∑a i/M i (1) 进行质量分数与摩尔分数的换算。 已知:M DME=46.07kg/kmol M CH3OH=32.04 kg/kmol M H2O=18.02 kg/kmol 其中a i—质量分数;M i—摩尔质量 得出下表所示数据: 1、进料组分 表2-1 进料各组分所占比例 2、塔顶组分 表2-2 塔顶各组分所占比例

3、塔釜组分 表2-3 塔釜各组分所占比例 (三)清晰分割 以二甲醚为轻关键组分,甲醇为重关键组分,水为非关键组分。 (四)物料衡算 已知:生产速率P =3×107÷8000=3.750×103(kg/h)=82.40 kmol/h D=81.40/0.9993=81.46 kmol/h X W,DME= 3.194×10-5X D,CH3OH=0.0007000 X W,DME,X D,CH3OH分别为塔釜二甲醚的摩尔分数和塔顶甲醇的摩尔分数。 表2-4 清晰分割法计算过程 组分进料馏出液釜液 DME 0.7080F 0.7080F-3.194×10-5W 3.194×10-5W CH3OH 0.008640F 0.0007000D 0.008640F-0.0007000D H2O 0.2834F 0 0.2834F ∑ F D W 列出物料衡算式: 3.194×10-5W+0.008640F-0.0007000D+0.2834F=W (2) F=D+W (3) 联立式(2),(3)得: F=242.93kmol/h=7747 kg/h W=160.07 kg/h=2902 kg/h D=82.46 kmol/h=3796 kg/h。 M F=31.89kg/kmol M W=18.13 kg/kmol M D=46.03 kg/kmol M F、M W、M D分别为进料、塔釜、塔顶的平均相对分子质量。

二甲醚生产工艺及其应用技术分析

119二甲醚生产工艺及其应用技术分析 徐玉国,韩兆君 (烟台南山学院,山东烟台265713) 摘要:本文综述了二甲醚的性质、生产工艺以及二甲醚的主要应用,同时展望了二甲醚作为清洁燃 料的发展前景。 关键词:二甲醚;生产工艺;应用 1概述 能源是发展农业、工业、国防和改善人民生活的重要物质基础,是一切生产技术变革的前提。尽管我国有丰富的资源,但存在一些不利方面,主要表现在:人均占有量少,地理分布不均,单位产值耗能高。另外,随着经济发展,汽车工业产销量大增,其直接后果是汽车尾气污染,造成环境问题日益严重,这不仅造成经济上的重大损失,对人体健康也有极大危害。因此清洁能源开发也为世界各国所重视。 近年来,二甲醚作为一种新型清洁能源,特别是作为车用燃料,引起了人们的关注,对二甲醚生产工艺的研究已成为世界各国的研究热点 二甲醚(Dimethyl ether,缩写为DME)在常温常压下是一种无色气体,具有轻微的醚香味,毒性很低,人吸入或经皮肤吸收过量二甲醚会引起麻醉、失去知觉和呼吸器官损伤;具有较优良的环境性能指标,不致癌,不会对大气臭氧层产生破坏作用;为无色易液化气体,燃烧时火焰略带光亮;具有良好的混溶性,可以与大多数极性和非极性有机溶剂混溶,如能溶于汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及乙酸甲酯等,加入少量助剂后可以与水以任意比例互溶。二甲醚基本的物理性质见表1。 表1二甲醚的物理性质 分子式:CH3OCH3蒸气压:0.53MPa(20℃) 摩尔质量:46.07燃烧热(气态):1455kJ/mol 沸点:-24.9℃蒸发热:476.4kJ/kg(-24.8℃) 熔点:-141.5℃自燃温度:350℃ 闪点:-41℃爆炸极限(空气中):3.45~26.7vol%临界压力:5.32MPa在水中的溶解度:35.3%(wt)(24℃)临界温度:128.8℃密度:0.661kg/l(20℃) 2合成二甲醚的生产工艺 2.1甲醇脱水合成工艺 目前生产的二甲醚基本上由甲醇脱水制得,即先合成甲醇,然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺。 (1)液相法是将甲醇与浓硫酸混合并加热到140℃,脱水制得二甲醚。该工艺比较落后,产品后处理也比较困难,设备易腐蚀,环境污染严重,因此目前已少采用。 (2)气相法是将甲醇加热蒸发,甲醇蒸气通过催化剂床层气相脱水制得二甲醚。常用的催化剂为活性氧化铝、结晶硅酸铝等。气相法的工艺过程主要由甲醇加热、蒸发、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。 2.2直接合成工艺 一步法合成二甲醚即合成气在同一反应器 2008年第12期2008年12月 化学工程与装备 C hem i cal E ngi neer i ng&E qui pm en t

二甲醚的生产方法比较及市场预测

二甲醚的生产方法比较及市场预测 能源、环境和人口是当今全球进展战略的三大咨询题。能源是国民经济进展的基础资源和重要战略物质。石油产品是国民经济的“血液”。按照已探明的能源储量推测:全球石油可再坚持30~50年。与许多国家相比,我国的石油贮藏量并不多,因此受石油危机的阻碍也更大。面对石油的短缺,能源的不可再生性,以及国际上对环境的要求日高,国外早已提出代用燃料和燃料清洁化的开发方向。我国政府也已意识那个咨询题的严肃性,近期又反复强调抓紧开展这项工作。因此,近年来二甲醚的开发受到了越来越多的关注。 二甲醚是碳一化学中的一个拳头新产品,一样通过甲醇脱水获得。二甲醚亦称甲醚(CH3)2O,缩写DME,无色无毒气体或压缩液体,沸点-24℃,凝固点-140℃。其用途广泛,它不仅是一种重要的化工原料(可用于许多精细化学品的合成),而且也是一种清洁燃料和燃料添加剂;还可作为汽油和烯烃的中间体;在制药,农药等化学工业中有许多专门的用途;能够替代氯氟烃类(即CFC物质)用作溶胶喷射和制冷剂;高纯度的二甲醚可用作麻醉剂;此外,二甲醚还能够成为都市煤气和液化气的代用品,也可作为汽车燃料。 2、二甲醚的生产方法比较 2.1生产方法 工业上制取二甲醚的生产方法要紧有以下四种: (1)甲醇脱水法; (2)在生产甲醇时作为副产物经分离,精制而得到;

(3)合成气直截了当合成二甲醚(进展方向,目前正进行工业装置的中试时期); (4)甲酸甲酯催化分解; 现时期大多数工业生产都采纳甲醇脱水法,该法有如下技术路线: A、以浓硫酸脱水反应 B、添加磷酸铝高温反应 C、催化反应 在以上三种技术中,浓硫酸脱水反应的方法,设备腐蚀严峻,操作条件差;磷酸铝高温反应的方法,甲醇转化率及二甲醚的选择性均较低。而改性固体酸催化的方法,尽管温度和压力条件要求较低,生产操纵比较容易,便于连续化工业生产,但甲醇蒸汽与固体催化剂表面接触面积有限,存在转化率低,二甲醚气体与反应气不易分离等缺点。针对以上情形,阳离子型液体催化反应法是近几年成功开发的一项专利技术,它采纳“液-液-气”工艺路线,甲醇分子与催化剂分子接触充分,因而转化率高,二甲醚气体极易脱离液相。而且投资少,能耗低,收率高、成本低,且具较强的市场竞争力。 2.2反应特点 该方法的特点为: (1)催化剂的再生与反应过程是同步的,即在产气的同时就完成了催化剂的再生。 (2)液体甲醇在较低温度(<130℃),较低压力(<0.1MPa)条件下脱水。 (3)反应平和稳固,能耗少,易操纵。 (4)无污染、无腐蚀。

二甲醚合成工艺研究进展

二甲醚合成工艺研究进展 发表时间:2009-12-04T11:53:51.077Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年10月下旬刊供稿作者:李增文 [导读] 传统的二甲醚生产方法是以甲醇为原料,在浓硫酸的催化作用下,生成硫酸氢甲酯,硫酸氢甲酯再与甲醇反应生成二甲醚 李增文(中煤龙化哈尔滨煤制油有限公司) 摘要:二甲醚俗称为甲醚(CH3OCH3),是最简单的脂肪醚,也是重要的甲醇下游产品,二甲醚制备方法有甲醇液相脱水法(硫酸法)、甲醇气相转化法和合成气一步法等。合成气一步法生产二甲醚是将合成甲醇和甲醇脱水两个反应在一个反应器内完成,与传统的甲醇脱水法相比,工艺简单、操作安全、投资少,成本低。是一个非常有前途的新工艺。 关键词:合成气二甲醚合成 0 引言 二甲醚(DME)作为一种清洁化学品在制药、燃料、农药、化学品的合成方面有许多独特的用途,是重要的化工原料,可以用作气雾剂的抛射剂、制冷剂、发泡剂;高浓度的二甲醚可用做麻醉剂;还可替代LPG及柴油成为新型燃料。二甲醚目前的主要用途是作为气雾剂的抛射剂。国外许多国家正在开发二甲醚代替氟氯烃作制冷剂和发泡剂;开发利用二甲醚作为聚乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑性聚酯泡沫的发泡剂。二甲醚与甲醇按一定比例的混合物是一种理想的液体燃料,可作为城市煤气和液化气的代用品。二甲醚还可作为汽油添加剂来生产无铅汽油。因此,对二甲醚生产方法及应用领域的研究,成为了国内外极为重视的开发课题。二甲醚原料来源也十分广泛,可以由石油、天然气、煤和生物物质(如稻草,高粱秆及米糠等有机物质)制得。二甲醚最早由高压甲醇生产中的副产物精馏后制得。随着甲醇合成技术的进步,甲醇脱水和合成气合成二甲醚工业生产技术很快发展起来。根据反应器的不同,合成气合成二甲醚又分为固定床反应器和淤浆床反应器两种形式。 1 甲醇液相脱水法 传统的二甲醚生产方法是以甲醇为原料,在浓硫酸的催化作用下,生成硫酸氢甲酯,硫酸氢甲酯再与甲醇反应生成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚最早采用浓硫酸做催化剂,反应在液相中进行,同时生成CO、CO2、H2、CH2、C2H2等副产物。 上海石油化工研究院在传统的甲醇液相脱水装置的基础上,将反应与分离操作合成一体,有效地抑制了有机物的碳化;同时硫酸无损耗地被封闭在反应器中供长期使用(首次使用时间达6年多),大大降低了成本,减少了污染。 亦有专利报道,甲醇在液体混和酸[硫酸(93%-98%)和磷酸(85%)]中进行脱水催化反应,会改变单一硫酸脱水催化的共沸现象,使水分能够均衡脱出,生产能够连续进行,从而解决反应生成水难以脱除、碳化现象严重等问题。改良的甲醇液相脱水生成二甲醚的方法具有反应温度低、转化率高、选择性高、设备腐蚀小、污染程度低、生产流程短、设备投资省和生产成本低等特点。 2 甲醇气相脱水法 1965年,美国Mobil公司最早报道了气相甲醇脱水制二甲醚的方法。其基本原理是在固定床催化反应器中将甲醇蒸汽通过固体酸性催化剂(氧化铝或结晶硅酸铝),发生非均相反应,甲醇脱水生成二甲醚,脱水后的混合物再进行分离、提纯,便能得到燃料级或气雾剂级的二甲醚。 气相甲醇脱水法的关键是催化剂的研制。气相法生产工艺最常用的催化剂是氧化铝或硅酸铝、沸石、阳离子交换树脂,也可用锌、铜、锰、铝等金属的盐酸盐,铜、铝、铬等金属的硫酸盐,钛、钡等金属的氧化物,矾钍化合物,硅胶和磷酸铝等:催化剂的基本特征是呈酸性,对主反应选择性高,副反应少,并具有避免二甲醚深度脱水生成烯烃或析炭等作用。 3 合成气气相一步法合成二甲醚 合成气一步法制二甲醚实际上是把合成甲醇和甲醇脱水两个反应合在一个反应器内进行,其关键在于选择高活性及高选择性的双功能催化剂。 国内外对甲醇合成和甲醇脱水反应的动力学进行了广泛研究。中国科学院大连化学物理研究所研制出了用于合成气一步法合成二甲醚的性能良好的双功能催化剂,并在此基础上开发了固定床合成气一步法合成二甲醚新工艺。该工艺采用固定床反应器,合成气原料H2/CO 为1-2,CO/CO2为15-25,操作压力2.5-4.0MPa,反应温度230-300℃,原料合成气进气空速700-1500h-1,所用催化剂为该所自己研制的金属沸石催化剂;他们还开展了甲烷化空气催化氧化部分氧化制合成气与含氮合成气制二甲醚技术的研究,希望通过廉价氧源实现廉价合成气,从而降低二甲醚合成生产成本。 4 合成气液相一步法合成二甲醚 液相一步法合成二甲醚,特别是浆态床一步法合成二甲醚技术,是目前最新开发的技术。它可直接利用CO含量高的煤基合成气,还可在线装卸催化剂。其突破是甲醇合成过程中热力学平衡的限制,具有较高的CO单程转化率和二甲醚产率,使二甲醚在成本上更具优势。 5 CO2加氢直接合成法 CO2加氢制二甲醚打破了CO2加氢制甲醇热力学的限制,使CO2转化率得以提高。目前,世界上许多国家都在进行CO2加氢制二甲醚催化剂及工艺研究,但大多处于探索阶段,CO2的转化率及二甲醚的选择性均较低。 日本Arokawa报道了在甲醇催化剂与固体酸组成的复合型催化剂(Cu-ZnO-Al2O3)上,CO2加氢生成二甲醚,在240℃、3.0MPa条件下,CO2转化率可以达到25%,二甲醚的选择性55.1%。日本关西电力公司和三菱重工公司把CO2合成甲醇脱水生成二甲醚反应设计在一个固定床里,反应条件为250-300℃,4-10MPa,采用专利双功能催化剂,小试CO2转化率达90%,二甲醚选择性为45%。 国内对CO2与氢气合成二甲醚也有研究。大连化物所研制了Cu-Zn-Al2O,和HZSM-5质量比为2:1,最佳反应条件为240℃、 2.0MPa,3500h-1下二甲醚的选择性为50.2%;中科院兰州化物所利用研制的Cu-ZnO-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,采用固定床管式反应器,在240℃、H2/CO为2.8的条件下,CO2转化率达到34.5%,二甲醚选择性为60.7%;天津大学采用铜基/HZSM-5催化剂,在240℃、空速3500h-1、2.0MPa的条件下,利用连续流动固定床反应器装置得到CO2转化率为29.4%,二甲醚选择性为50.7%;采用国产C3O2型铜基催化剂和CM-3-1改性分子筛组成的复合催化剂,在260℃、5.0MPa、1000h-1、H2/CO为4原料气条件下,在搅拌釜反应器中考察了CO2加氢合成二甲醚的反应性能,CO2转化率为65%,二甲醚选择性为60%。 6 工艺技术的比较

甲醇制造二甲醚(DME)

甲醇制二甲醚(DME) 摘要:综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。 关键词:二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气相法 一、产品说明 1、二甲醚的基本概况 二甲醚别名:甲醚 英文名称:methyl ether;dimethyl ether;DME CAS编号:115-10-6 分子式:C2H6O 结构式:CH3—O—CH3 二甲醚又称甲醚,简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙 烷、甲醛等。 二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,毒性极低;能溶解 各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性, 广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成, 用途比较广泛。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验; ②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法 2.2 反应方程式 甲醇液相法: 甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ~130 ℃下进行。其化学反应式如下: 2CH3OH =H3COCH3 +H2O 甲醇气相法: 催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。 甲醇脱水反应的化学反应式如下。 主反应: 2CH3OH =H3COCH3 +H2O 主要副反应: CH3OH =CO + 2H2 H3 COCH3 =CH4 +H2 +CO CO +H2O =CO2 +H2 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 甲醇液相法

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