二甲醚的生产(论文)

《二甲醚的生产(论文)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、二甲醚的生产摘要：二甲醚是一种性能好、有发展前途的新燃料，分析了二甲醚的性能，国内外目前二甲醚的生产情况，制备二甲醚的两种方法及制备技术的进展。介绍了二甲醚的甲醇气相脱水生产和合成气一步法，二甲醚用处广泛可作为氟氯烃的替代品，民用燃料和车用燃料的替代品，预示了二甲醚将成为21世纪新燃料。关键词：二甲醚；制备；燃料二甲醚又称甲醚，简称DME，常温下为无色气体或压缩液体。结构式为CH30CH3，二甲醚溶于水、四氯化碳、丙酮、氯仿、乙酸甲酯等；易燃，在燃烧时火焰略带光亮[1]；常温下有惰性，毒性低，蒸汽有刺激和麻醉作用。二甲醚对金属无腐蚀性，在温度和湿

2、度高场所具有较好的稳定性，且不合氯氟烃，是氟里昂的理想替代品，对保护大气臭氧层有着积极的意义，是理想环保产品[2]。二甲醚的物理性质[3]:分子式：CH3OCH3蒸汽压：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℃自然温度：350℃闪点：-41℃爆炸极限（空气中）：3.45～26.7vol%1．二甲醚的生产情况据报道，国外已有建设大型工业化二甲醚装置的计划，并正在实施。投资商主要以日本公司居多.目前我国两步法工艺已经具备建设百

3、万吨级装置的能力。我国将在宁夏、上海、四川、新疆、陕西等地建设一批规模不等的二甲醚生产装置。新奥集团蚌埠二甲醚生产基地扩能改造工程于2007年3月初投产成功，产品纯度高达99.7%，标志这新奥第一个具有自主知识产权的二甲醚生产核心技术，经过实验证了应用价值。改技术是新能源科技有限公司自主开发的软件包，由新奥能源研究院石家庄设计分院负责工程设计，中国第三化工建筑设计公司负责建设施工。改扩能工程通过更换核心催化剂、反应工艺创新，以及分离装置的改造，使装置年产能有1万t提高到2万t[4]2.二甲醚的制备2.1甲醇气相脱水生产甲醇气象法是将甲醇蒸汽通过固

4、体酸催化剂床层，发生非均相反应脱水生成二甲醚。甲醇脱水反应化学方程式：2CH3OH→CH3OCH3+H2O主要副反应:CH3OH→CO+2H2CH3OCH3→CH4+H2+COCO+H2O→CO2+H2该工艺的生产技术成熟，工艺流程相对也简单，具有规模大、操控容易、无腐蚀的优点，是目前我国使用最多的二甲醚工业生产技术。西南化工研究设计院是我国最早从事二甲醚的生产技术研发与工业化推广的单位。近年来，西南化工研究设计院和四川天一科技股份有限公司加大了甲醇气相催化脱水法的研究力度，并取得多项技术研究成果。于其他甲醇气相催化脱水法相比，改生产工艺有以下的

5、优点：1、与甲醇装置联产时，以粗甲醇为原料，可大幅度降低生产成本。2、反应器采用多段冷激式固定床，催化剂装填容量大，投资低，反应温度适当，副反应少，易于大型化。3、采用独特的汽化提馏塔结构和分离工艺，不设置用于回收末反应甲醇的甲醇提浓塔。4、以二甲醚精馏塔塔釜排出的甲醇水溶液做反应尾气洗涤塔的吸收剂。5、采用自行研究开发的专用催化剂，规模生产，活性好，热稳定性好、脱水反应选择性在99%以上。6、拥有2项中国发明专利【5】。2.2合成气一步法合成气一步法制二甲醚可分为气相法和液相法两大类【6】。气相法中的合成反应在固体催化剂表面上进行，反应具有较高

6、的CO转化率。液相法是将双功能催化剂悬浮在惰性溶剂中，在一定条件下通入合成气进行反应。由于惰性介质的存在，使反应器具有良好的传热性能，反应可以在恒温下进行。合成气直接制取二甲醚的技术已渐成熟，具有原料易得、流程短、设备规模小和能耗低等优点，更有利于实际应用。合成气一步法直接制取二甲醚，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，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。合成气在催化剂上使生成的甲醇马上转化为二甲醚，破坏了甲醇合成反应的平衡，反应得以向生成甲醇的方向移动，提高了合成气的转化率，基本化

7、学反应式如下【7】：CO+2H2→CH3OH2CH3OH→CH3OCH3+H2OCO+H2O→CO2+H2总反应式：3CO+3H2→CH3OCH3+CO2气相一步法是一种固定床生产方式，合成气在固体催化剂表面上进行反应生成二甲醚。液相一步法工艺采用的是浆态床，将复合催化剂磨细悬浮于惰性介质溶液中，合成气首先溶解于惰性介质溶液，然后通过扩散作用与催化剂颗粒接触，发生甲醇合成与脱水的反应，生产二甲醚，因此反应是在气、液、固三相中进行。3.二甲醚的用途二甲醚是简单的醚类化合物，用途十分广泛。3.1作为氟氯烃的替代品近年来，许多研究结果证实了氯氟烃产品严

8、重的破坏大气臭氧层，使人们充分认识到，必须全面停止生产和使用氯氟烃。研究表明二甲醚制冷效果非常好【8】。目前二甲醚作为氟利昂的替代品，表