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二甲醚(DME)

DME的生產工藝已經從傳統的濃硫酸作用下的甲醇脫水發展到氣相甲醇催化脫水及合成氣直接合成等工藝。

  1.甲醇氣相催化脫水法
  反應方程式如下:
  2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
  由甲醇氣相催化脫水法制DME的催化劑種類較多,常見的磷酸鋁鈣、硅酸鋁、ZSM-5及γ-Al2O3等,反應條件因催化劑性能而異,反應溫度在200~400℃,由于反應為放熱過程,故甲醇單程轉化率在70%~80%之間,DME選擇性大于99%,該工藝可采用多種形式的反應器,其主要特點是流程簡單,自動化程度高,基本無三廢污染及設備腐蝕問題,由該工藝制得的DME產品純度可達到99.9%,最高可達99.999%。

  2.合成氣直接合成DME
  由合成氣合成DME實際上由下述反應構成:
  4H2 + 2CO → 2CH3OH
  2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
  CO + H2O → CO2 + H2
  3H2 + 3CO → CH3OCH3 + CO2
  合成氣一步法合成DME工藝實際上是把合成甲醇及甲醇脫水兩步反應合并在一個反應器內進行,其關鍵是選擇高活性及高選擇性的雙功能催化劑,目前,合成氣法制DME的研究仍處于試驗階段,沒有成功開發出大規模的工業化裝置。

  3.硫酸法(液相甲醇脫水法)
  甲醇在硫酸存在下,通過先生成硫酸氫甲酯,再生成DME的反應進行:
  H2SO4 + CH3OH → CH3HSO4 + H2O
  CH3HSO4 + CH3OH → CH3OCH3 + H2SO4
  該工藝可生產純度大于99.6%的DME產品,可用作一般要求不高的氣霧拋射劑及硫酸DME中間體。該工藝的主要特點是反應條件溫和(130~160℃),甲醇單程轉化率高(>85%),可間歇或連續生產。但設備腐蝕嚴重,殘液及廢水對環境污染嚴重,操作條件苛刻,產品后處理比較困難。

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