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二甲醚(DME)

DME的生产工艺已经从传统的浓硫酸作用下的甲醇脱水发展到气相甲醇催化脱水及合成气直接合成等工艺。

  1.甲醇气相催化脱水法
  反应方程式如下:
  2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
  由甲醇气相催化脱水法制DME的催化剂种类较多,常见的磷酸铝钙、硅酸铝、ZSM-5及γ-Al2O3等,反应条件因催化剂性能而异,反应温度在200~400℃,由于反应为放热过程,故甲醇单程转化率在70%~80%之间,DME选择性大于99%,该工艺可采用多种形式的反应器,其主要特点是流程简单,自动化程度高,基本无三废污染及设备腐蚀问题,由该工艺制得的DME产品纯度可达到99.9%,最高可达99.999%。

  2.合成气直接合成DME
  由合成气合成DME实际上由下述反应构成:
  4H2 + 2CO → 2CH3OH
  2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
  CO + H2O → CO2 + H2
  3H2 + 3CO → CH3OCH3 + CO2
  合成气一步法合成DME工艺实际上是把合成甲醇及甲醇脱水两步反应合并在一个反应器内进行,其关键是选择高活性及高选择性的双功能催化剂,目前,合成气法制DME的研究仍处于试验阶段,没有成功开发出大规模的工业化装置。

  3.硫酸法(液相甲醇脱水法)
  甲醇在硫酸存在下,通过先生成硫酸氢甲酯,再生成DME的反应进行:
  H2SO4 + CH3OH → CH3HSO4 + H2O
  CH3HSO4 + CH3OH → CH3OCH3 + H2SO4
  该工艺可生产纯度大于99.6%的DME产品,可用作一般要求不高的气雾抛射剂及硫酸DME中间体。该工艺的主要特点是反应条件温和(130~160℃),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,产品后处理比较困难。

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