甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺
一种用于甲醇脱水制取二甲醚的生产方法
一种用于甲醇脱水制取二甲醚的生产方法
一、概述
本催化剂用于甲醇脱水生产二甲醚，主要用ZSM-5分子筛和γ-Al2O3制备的。
本产品生产工艺简单，可用来连续生产，为生产二甲醚开发了一条新途径。
二、原材料
表1：原材料规格表
三、催化剂制备的工艺过程
催化剂生产过程见图1的工艺流程图。
挤条投料比：Al2O3/ZSM-5=30/70，硝酸3-4%，田菁粉2%。
经混捏后挤条成型。
四、化学组成及物化性质
1、化学组成
ZSM-5，70%；Al2O3，30%
2、物化性质
粒度：Φ1.5-1.8×4-10mm圆柱条
堆密度：0.5-0.6g/ml
侧压强度：≥80N/cm
吸附容量（25%下流动吸附）：正己烷≥28%（m），环己烷≥25%（m）。
图1：甲醇脱水生产二甲醚催化剂工艺流程图。
气相甲醇脱水法制二甲醚的工艺流程
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甲醇制二甲醚
甲醇制二甲醚的生产工艺及催化剂的研究摘要：二甲醚应用广泛，主要用于气雾剂、溶剂和燃料。
作为氟里昂的替代产品，对大气臭氧层没有破坏，还可作为冷冻剂、萃取剂等。
可作为民用燃料代替天然气、液化石油气、人工煤气。
作为车用燃料可以解决我国石油紧张和汽车尾气排放带来的环境污染问题。
二甲醚碳烟排放和微粒排放几乎为零，没有加速烟尘，一氧化碳和醛类有害物质排放都低于世界上最严格的美国加州排放标准。
以至于甲醇制二甲醚的生产工艺及催化剂的研究成为了工业发展的要求。
关键词：甲醇二甲醚气相脱水法催化剂目前，世界上主要有4个致力于研究二甲醚特性及应用的组织，分别是国际二甲醚协会(IDA)、日本二甲醚论坛(JDF)、韩国二甲醚论坛(KDF)、中国二甲醚协会(CDA)。
2006年，日本二甲醚论坛首度发行了二甲醚使用手册，详细介绍了二甲醚的相关知识和发展历程。
2010年9月2日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合批准发布国家标准GB 25035—2010《城镇燃气用二甲醚》，并自2011年7月1日起实施。
该标准严格规定了二甲醚的质量，使得二甲醚的应用有章可循。
国家标准《液化二甲醚气瓶》、国家标准《液化二甲醚气瓶阀》、国家标准《家用二甲醚燃气灶具》、行业标准《耐二甲醚密封材料》、行业标准《瓶装液化二甲醚调压器》等也正在编制中。
相关标准规范的不断完善，对推广二甲醚作为城镇燃气发挥了重要作用。
[1]1 生产工艺研究甲醇气相脱水法，是目前国内外使用最多的生产二甲醚工业方法，化学反应如下：主要副反应：2CH3OH＝H3COCH3+H2OCH3OH＝CO+2H2H 3COCH3＝CH4+H2+COCO+H2O＝CO2+H22CH3OH＝C2H6+2H2O主要生产工艺过程为：甲醇经气化与反应器出来的反应产物换热后，进入二甲醚反应器进行气相催化脱水反应，反应产物经换热后，用循环水冷却冷凝。
反应条件为 0.5～1.8MPa、230℃～400℃，催化剂为 ZSM分子筛、磷酸铝或γ-Al2O3，冷却冷凝后的物料进行气液分离，气相送洗涤塔用甲醇或甲醇-水溶液吸收回收二甲醚，液相的粗二甲醚送精馏系统分离。
气相催化法甲醇脱水合成二甲醚的工艺和催化剂研究
第36卷第1期四川大学学报(工程科学版)V ol.36N o.1 2004年1月JOURNA L OF SICH UAN UNIVERSITY(E NG INEERING SCIE NCE E DITION)Jan.2004文章编号:100923087(2004)0120028204气相催化法甲醇脱水合成二甲醚的工艺和催化剂研究慈志敏1,储 伟13,戴晓雁1,谢在库2,陈庆龄2(1.四川大学化学工程学院,四川成都610065;2.中石化上海石油化工研究院,上海201208)摘 要:采用气相催化法以甲醇为原料合成二甲醚,为了筛选并制备高活性催化剂以使二甲醚具有高收率,研究了硅钛、硅铝和改性氧化铝系列固体酸催化剂的制备条件、反应温度、液体空速和反应时间等因素对甲醇转化率和二甲醚选择性的影响。
结果表明,以改性氧化铝作催化剂为最佳,并在常压、300℃、甲醇液体空速为8ml/(g.h)时,转化率和选择性分别可达92.5%和98.0%。
该气相催化法工艺比液相法具有明显的优势。
关键词:二甲醚合成;甲醇脱水;气相催化法;催化剂中图分类号:T Q203.2文献标识码:AC atalysts and Process for the G as2phase Synthesis of DMEby the Dehydration of MethanolCI Zhi2min1,CHU Wei13,DAI Xiao2yan1,XIE Zai2ku2,CHEN Qing2ling2(1.School of Chem.Eng.,S ichuan Univ.,Chengdu610065,China;2.Shanghai Research Inst.of Petrochemical T echnology,Shanghai201208,China)Abstract:DME was synthesized by the gas2phase catalytic dehydration of methanol.In order to select or prepare the cata2 lysts with high activity for getting a high yield rate of DME,three kinds of catalysts,SiO2-T iO2/S O42-,SiO2-T iO2/ Fe3+and SiO2-Al2O3,were investigated,including their preparation conditions,reaction tem peratures and times,and liquid space2velocities.The results show that with the m odified alumina as catalyst and under the conditions of normal pressure,tem perature of300℃and the methanol liquid space2velocity of8ml/(g・h),the methanol conversion and DME selectivity were92.5%and98.0%,respectively,indicating that the gas2phase catalytic process is obviously supe2 rior to the liquid2phase process.K ey w ords:DME synthesis;methanol dehydration;gas2phase catalysis;catalyst 二甲醚(DME)在常温下是一种无色、无味、低毒、化学稳定、水溶性良好的气体。
气相甲醇脱水制二甲醚工艺模拟与优化
气相甲醇脱水制二甲醚工艺模拟与优化气相甲醇脱水制二甲醚（MTO）是一种重要的催化转化过程，在实际工艺中可以通过模拟和优化来提高生产效率和产品质量。
以下是常用的工艺模拟和优化方法：1.催化剂选择和优化：催化剂是气相甲醇脱水制二甲醚过程中的关键因素。
通过催化剂的选择和优化，可以提高反应速率和选择性，促进二甲醚的产生。
常用的方法包括活性组分的调整、载体的优化以及处理工艺的改进。
2.反应器模拟和优化：通过数学建模和计算方法，可以模拟和优化气相甲醇脱水制二甲醚反应器的运行。
模拟可以帮助理解反应机理和动力学，优化可以通过调整反应器的温度、压力、催化剂分布和反应物流动方式等来提高反应的效率和产量。
3.热集成和能量优化：气相甲醇脱水制二甲醚过程中的能量消耗往往较大。
通过热集成技术，优化废热的回收和利用，可以提高能量效率。
常用的方法包括热交换网络设计、废热回收系统和废热利用方案的优化等。
4.优化操作条件：通过调整反应的操作条件，如温度、压力、反应物料比和催化剂浓度等，可以找到最佳的操作窗口。
优化操作条件可以提高二甲醚的产率和选择性，减少副反应产物的生成。
5.系统整合和流程优化：气相甲醇脱水制二甲醚过程中，反应、分离、回收等单元之间相互关联。
通过系统整合和流程优化，可以在整个过程中最大程度地提高资源的利用效率、减少能耗和废物排放。
以上方法是对气相甲醇脱水制二甲醚工艺进行模拟和优化的一些常用手段。
根据具体的工艺特点和优化目标，可以结合实际情况采用适合的方法来提高工艺的效果和经济性。
在实际应用中，需要综合考虑反应动力学、传热传质、流体力学等多个因素，进行综合优化和调整。
甲醇气相脱水制二甲醚新技术
甲醇气相脱水制二甲醚新技术汤洪李淑芳孙炳杨先忠（四川天一科技股份有限公司成都 610225）0 前言二甲醚是一种含氧化合物，溶于水、在大气对流层中可降解，是环境友好介质。
二甲醚可用于气雾剂、制冷剂、化工原料。
二甲醚可做燃料，具有与液化气相类似的性质，而且燃烧完全、热效率高、无黑烟。
近年来，由于石油制品的连年涨价，作为洁净环保燃料的二甲醚引起了社会各界的重视。
特别是煤基二甲醚生产成本低，与石油液化气有较大差价，使得二甲醚全面替代石油液化气做为民用、工业用燃料成为可能。
国内外多家研究机构也正在进行以二甲醚为燃料的汽车发动机研究乃至行车试验，由于二甲醚十六烷值高、燃烧尾气污染物少，是被业内人士看好的车用柴油的替代品。
因此，二甲醚做燃料的市场前景十分广阔。
同时，生产二甲醚也是当甲醇市场供大于求时甲醇生产企业的一条产业出路。
西南化工研究设计院和四川天一科技股份有限公司1980年代就在国内率先进行了甲醇气相催化脱水制二甲醚生产技术的研究开发，1994年就有工业化装置投产。
至今已有10多套工业化业绩。
在多年试验和生产实践的基础上，对原有技术进行了不断地改进、优化和完善，已形成独特、先进的生产技术，并拥有两项中国发明专利。
1 二甲醚的生产方法二甲醚的主要生产方法有合成气一步法、甲醇法两种。
而甲醇法又分为甲醇气相催化脱水法和液相催化脱水法。
合成气一步法处于工业化探索阶段，尚无工业化的报道。
甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱水法国内外均有工业化生产装置；而甲醇气相催化脱水法由于其投资低、产品调整灵活、工艺简单、技术成熟可靠，是目前国内外使用最多、最合理的二甲醚工业生产方法。
国外拟建的大型二甲醚生产装置均采用甲醇气相脱水法。
1.1 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。
其反应式为：2CO+ 4H2 == 2CH3OHCO + H2O == CO2 + H22CH3OH == CH3OCH3 + H2O总反应：3CO + 3H2 === H3COCH3 + CO2典型的合成气一步法生产流程（见图1）：新鲜合成气中的CO和H2的比例配成约1:1左右，与循环气混合后进入二甲醚合成反应器进行反应。
甲醇脱水制二甲醚的技术选择与工艺创新
３ Ｈ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｉａ ｃ ｎ ｌ ｇ ． Ｌ ｄ ，Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ Ｈ ｅ ａ ５ ０ ８ Ｃｈ ｎ ） ． ｎ ｎ Ｔｉｎ ｉ Ｃｈ ｍ ｃ ｌ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｃｏ ， ｔ ． ｈ ｎ ｚ ｏ ｎ ｎ ４ ０ ０ ， ｉ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｉｃ ｓ ｅ ｅ ｓ ｔ ｆ ＤＭ Ｅ ｘｉｔ ｎｃ ．Ａｎａ ｙ ｅ ｓ ｖ ｒ ｌｔ ｃ ｓｒ ｃ ： ｓ ｕ ｓ ｎ ｃ ｓ ｉｙ ｏ ｅ ｓｅ ｅ ｌ ｚ ｅ ｅ ａ ｅ ｈｎｏ ｏ ｉ ｓ ｏ ａ ｅ ｓ ｍ ｅ ｈａ ｏ ｌ ｇ ｅ ｆ ｇ ｓ ｏｕ ｔ ｎ ｌ
醚行 业标 准和 国家标 准 。 １ ２ 二 甲醚替 代 柴 油可 有 效 缓 解 柴油 供 应 紧 张 ．
状 况
二 甲醚 作为 化学 中间 品 ，可用 于 乙烯 、醋 酸 乙烯 、碳酸 二 甲酯 的生 产 ，还 可用 于化 妆 品 、制 药 、染料 、气雾 推进剂 、制冷 剂 等行业 ，二 甲醚 的开 发应用 日益 引起 Biblioteka 内外 技术 经济界 的关 注 。
型技 术 的 工 艺 特 点 。还 介 绍 了选 择 的河 南 天 一 工 艺 技 术 在 该 厂 应 用 中 的 创 新 ，装 置 建成 后 的运 行 情 况 。 关 键 词 ：二 甲 醚 ；技 术 对 比 ；工 艺 创 新
中 图 分 类 号 ：ＴＱ２ ３ ２ ２ ． ４ 文 献标 志码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ —４ ０ ２ １ ） ３０ ６ — ３ ０ ３６ ９ （ ０ ２ ０ —０ ８０
ｔ ｒ ｃ ｓ ｎ ｖ ｔｏ ｆ Ｈｅ ｎ Ｔｉｎｙ ｈｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｎｏ ａ ｉ ｎ ｏ ｎａ ａ ｉＤＭ Ｅ ｅ ｈｎ ｏ ｙ ａ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ａ ，ａ ｌ ｏ ｔ ｅ ｏ ｒ ｔｏ ｔ ｃ ｏｌ ｇ ｐｐ ｉｄ ｉ ｈ ｌ ｎｔ ｎｄ ａ ｓ ｈ ｐｅ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｒ ｔ ｖｉｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｉ ｆｅ ｈｅ ｄｅ ｃ ｏ ｌ ｔｏｎ．
工艺条件对甲醇脱水制二甲醚反应的影响
２０１５年２月第２３卷第２期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｆｅｂ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．２能源化工与催化收稿日期：２０１４－１０－２０作者简介：赵国良，１９７３年生，男，湖南省华容县人，博士，高级工程师，从事工业催化剂开发工作。
通讯联系人：杨为民，男，教授级高级工程师。
工艺条件对甲醇脱水制二甲醚反应的影响赵国良，滕加伟，金文清，何万仁，徐建军，杨为民（中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海２０１２０８）摘 要：以Ｌａ改性氧化铝为催化剂，在模拟绝热固定床反应器中考察工艺条件对甲醇气相脱水制二甲醚反应的影响。
结果表明，甲醇进料温度２１０℃时，甲醇脱水反应剧烈，绝热温升约１３０℃。
催化剂床层热点温度低于３８０℃时，二甲醚选择性大于９８％，过高温度产生大量副产物甲烷。
反应压力对反应影响甚微。
在甲醇进料温度２４０℃（热点温度３７０℃）、甲醇进料空速１．５ｈ－１和反应系统压力为５０ｋＰａ条件下，甲醇转化率大于８４％，二甲醚选择性大于９８．５％，连续运转２０００ｈ，催化剂无明显失活迹象。
关键词：催化剂工程；二甲醚；甲醇；Ｌａ／Ａｌ２Ｏ３催化剂；脱水反应ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０２．０１３中图分类号：ＴＱ２２３．２＋４；ＴＱ４２６．９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０２ ０１４３ ０４ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｍｅｔｈａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｔｏｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒＺｈａｏＧｕｏｌｉａｎｇ，ＴｅｎｇＪｉａｗｅｉ，ＪｉｎＷｅｎｑｉｎｇ，ＨｅＷａｎｒｅｎ，ＸｕＪｉａｎｊｕｎ，ＹａｎｇＷｅｉｍｉｎ（ＳｉｎｏｐｅｃＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｔｏｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ（ＤＭＥ）ｏｎＬａ／Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎａｓｉｍｕｌａｔｅｄａｄｉａｂａｔｉｃｆｉｘｅｄ ｂｅｄｒｅａｃｔｏｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｍｅｔｈａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｗａｓｖｉｏｌｅｎｔａｎｄｔｈｅａｄｉａｂａｔｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｗａｓａｂｏｕｔ１３０℃ｗｈｅｎｍｅｔｈａｎｏｌｉｎｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ２１０℃．ＴｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏＤＭＥｗａｓｏｖｅｒ９８％ｗｈｅｎｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｃａｔａｌｙｓｔｂｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ３８０℃．Ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｌｙｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｌｏｔｏｆｂｙｐｒｏｄｕｃｔｍｅｔｈａｎｅ．Ｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｅｓ ｓｕｒｅｈａｄｌｉｔｔｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｍｅｔｈａｎｏｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｉｎｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ２４０℃（ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｃａｔａｌｙｓｔｂｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３７０℃），ｍｅｔｈａｎｏｌｓｐａｃｅｖｅｌｏｃｉｔｙ１．５ｈ－１，ｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ５０ｋＰａ，ｍｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｏｖｅｒ８４％ａｎｄｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏＤＭＥｏｆｍｏｒｅｔｈａｎ９８．５％ｗｅｒｅａｔｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＬａ／Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔｄｉｄｎｏｔｅｘｈｉｂｉｔｏｂｖｉｏｕｓｃｈａｎｇｅａｆｔｅｒｒｕｎｎｉｎｇｆｏｒ２０００ｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｓｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ；ｍｅｔｈａｎｏｌ；Ｌａ／Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔ；ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０２．０１３ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ２２３．２＋４；ＴＱ４２６．９４ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０２ ０１４３ ０４ 二甲醚是柴油机燃料、动力燃料、燃料电池的燃料和石油液化气的替代品，也是合成烯烃、汽油和醋酸等非常合适的化学结构单元［１］。
(整理)年产5万吨甲醇合成二甲醚工艺设计
年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计The Process Design of 150kt/a Dimethyl Ether Preparedby Methanol目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章文献综述 (3)1.1 二甲醚概况 (3)1.1.1 二甲醚的发展状况 (3)1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 (4)1.2 国内二甲醚市场简况 (5)1.2.1 现状 (5)1.2.2 国内市场预测 (7)1.3 国外二甲醚市场简况 (8)1.3.1 现状 (8)1.3.2 国外市场预测 (10)1.4 原料说明 (11)1.4.1 物理性质 (11)1.4.2 化学性质 (11)1.5 二甲醚的性质 (12)1.5.1 化学性质 (12)1.5.2 物理性质 (12)1.5.3 DME的毒性 (13)第二章工艺流程介绍 (14)2.1生产方法简述 (14)2.1.1 甲醇脱水制二甲醚 (14)2.1.2 合成气直接合成二甲醚 (15)2.2 工艺流程说明 (17)2.2.1 原料甲醇 (18)2.2.2 反应 (18)2.2.3 合成气冷却 (18)2.2.4 二甲醚精馏 (18)2.2.5 甲醇塔和二甲醚精馏塔 (18)2.3生产工艺特点 (19)2.4主要工艺指标 (19)2.4.1 二甲醚产品指标 (19)2.4.2 催化剂的使用 (200)第三章塔设备计算及选型 (21)3.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (21)3.1.1 物料衡算 (21)3.1.2 热量衡算 (23)3.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (27)3.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (32)3.2 合成塔物料衡算 (32)3.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (33)3.3.1 物料衡算 (33)3.3.2 热量衡算 (34)3.3.3 附属设备的选型计算 (37)3.3.4 理论塔板数的计算 (37)3.3.5 精馏塔主要尺寸的设计计算 (38)3.3.6 塔径设计计算 (40)3.3.7 填料层高度的计算 (42)3.3.8 填料塔液体分布装置 (43)3.3.9填料塔壁厚的计算 (43)结论 (44)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
甲醇气相催化脱水制二甲醚新技术
甲醇气相催化脱水制二甲醚新技术
甲醇气相催化脱水制二甲醚是一种新技术，它可以高效地将甲醇转化为二甲醚。
这个
技术的主要原理是通过催化剂在高温高压下将甲醇分子分解成一氧化碳和氢气，然后再将
这些分子重新组合成二甲醚。
下面将更详细地介绍这个新技术。
甲醇气相催化脱水制二甲醚的工艺流程包括前处理、催化脱水反应、产品处理等几个
部分。
前处理：甲醇先要经过预处理，包括脱水、除氧等步骤，以达到对反应器的除氧和预
热要求。
催化脱水反应：反应器中的催化剂在高温高压下将甲醇分解成一氧化碳和氢气，然后
再将这些分子重新组合成二甲醚。
产品处理：经过反应生成的二甲醚，要进行分离、洗涤、干燥等处理，去除杂质，得
到纯度高的二甲醚。
该技术的优点是反应速度快，能够在短时间内高效转化甲醇，从而提高了产品的产率。
同时，该技术还能够节省能源，减少生产成本，并具有环保性。
该技术的主要催化剂是含铝的沸石催化剂，它具有良好的催化活性和稳定性。
总之，甲醇气相催化脱水制二甲醚是一种有前景的新技术，具有高效、低成本、环保
等优点，可以在化工、燃料等领域中得到广泛应用。
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具有较好的经济效益和社会效益。
原料为佳。以粗甲醇做原料不会增加装置综合能
二甲醚是煤化工“一碳化学”中的拳头产品， 耗，还能降低生产成本。工艺流程框图见图 １。
用途既广泛又独特，与石油产品同等重要。随着
杭州快凯节能高效新技术有限公司甲醇气
冷凝水回锅炉
换热器
原料精甲醇 原料预处理 尾气送燃料系统
尾气吸收
气化器
气液分离器
脱水反应器
气液 分离器
甲醇回收 蒸汽冷凝水
二甲醚精馏
产品二甲醚
闪蒸
废水
图 １ 甲醇气相催化脱水制二甲醚改良工艺流程框图
第１期
孙建民：甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺
３５
相催化脱水制二甲醚改良工艺 （已申请专利）与
（３）采用了内置新型冷管束的等温型反应器
传统气相脱水工艺有以下改进。
（公司专利），可使甲醇脱水催化剂始终在最佳活
!!!!!!!!!"
!!!!!!!!!"
３４
氮肥技术
２００９ 年第 ３０ 卷第 １ 期
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甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺
孙建民 （杭州快凯节能高效新技术有限公司 ３１０００９）
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热能公司的技术，这对节约水资源和降低化学药 精简方面如换热器和分离器合二为一的设计，压
品对环境的污染起到了十分重要的作用。主塔出 缩机和循环机一体化以及单透平带双泵等，这些
来的甲醇蒸气流量为 ２５８．４ｔ／ｈ，温度为 ６６．４℃，经 都对节约资源，降低能耗和保护环境有着十分重
过空冷后气相冷凝为 ６４．０℃的液相。通过计算可 要的意义，对其他装置的设计或改造也能起到借
醇回收过程的物料分离效果。
通过对甲醇、二甲醚及余热资源的多项回收
（２）采用了原料预热器、余热回收器、气化器 和利用，二甲醚的消耗指标及成本见表 １。
等设备对系统余热进行充分回收，有效降低单位
表 １ 消耗定额及生产成本（按每吨二甲醚产品计）
产品的能耗。 （３）采用气液分离器分离未完全气化的原料
序号 名称
代石油将得到越来越广泛的认同，而政策的支持 反应器进行气相催化脱水反应，反应产物经换
将使我国二甲醚产业的前景更加光明。据估算， 热、冷却后进入二甲醚分离塔进行精馏分离；从
我国车用和民用燃料按 ３０％的比例掺烧二甲醚， 分离塔顶得到二甲醚产品，含烃类和碳氧化物的
则全国年需要 ６００×１０４ｔ 二甲醚。我国当前二甲 不凝性尾气经水吸收回收二甲醚后放空或作燃
醚装置的总生产能力约为 １７０×１０４ｔ／ａ，与上述需 料；精馏塔釜流出的未转化的甲醇和水的混合物
要量有很大差距。近几年来，由于氯氟烃对大气 再在甲醇回收塔中进行分离，从塔顶回收的甲醇
臭氧层产生的破坏性，世界各国都在限制氯氟烃 返回原料甲醇系统；从塔釜流出的废水含甲醇质
的使用，而二甲醚具有对大气臭氧层无损害且可 量分数为（８０～２００）×１０－６，经闪蒸进一步回收甲
ＣＪ／ Ｔ２５９－２００７ 《城镇燃气用二甲醚》 已于今年 １ 量分数为≥９９．９９％。
月 １ 日正式实施。国家发改委正在组织制定促进
公司采用甲醇气相催化脱水制二甲醚工艺。
二甲醚用于车用燃料以缓解汽柴油供应紧张的
原料甲醇经装置中余热回收换热系统（本公
政策措施，这意味着二甲醚作为煤基清洁燃料替 司专有技术）换热气化至催化剂活性温度后进入
气雾剂、发泡剂、有机合成原料等。研究表明，二 发展空间。
甲醚及其混合物作为柴油机的替代燃料具有理 ２ “甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺”简介
想的燃烧特性和排放特性，同时又是一种可大量
杭州快凯公司二甲醚产品的品质定位：为燃
生产的再生能源，被称为“２１ 世纪的清洁燃料”。 料级、气雾剂级二甲醚，其中，气雾级二甲醚的质
原料中脱除高沸物，使二甲醚反应和分离较现有
序号
规模（ｋｇ／ａ）
投资额（万元）
工艺变得更顺畅、更容易，并使二甲醚催化剂的
１
１０
￣４９０
寿命在现有基础上提高 ２０％；甲醇及二甲醚的分
２
２０
￣７００
离效率也得以提高。
３
３０
￣９５０
（２）热能通过多级利用，最大限度回收过程
４
５０
Hale Waihona Puke ￣１ ２００反应热和系统的余热用于气化原料甲醇，实现余
在大气对流层中能降解的特性，使它成为氯氟烃 醇后并入工艺循环水系统（或直接排放、或送废
的理想替代品，因而在制冷剂和气雾剂行业中的 水处理系统）。
使用量迅速增加。作为燃料和氯氟烃这二种大量
当产品作为燃料级二甲醚（或产品以燃料级
需要的替代品，二甲醚的使用前景将十分广阔， 二甲醚为主、并产少量精二甲醚）时，以粗甲醇做
（５）采用快凯公司内置新型冷管束的等温型 反应器，可最大限度地使甲醇气相催化反应始终 在催化剂最佳温度范围以内，最大限度地提高甲 醇转化率，降低分离成本。 ３ 采用改良工艺建设二甲醚装置的效果
（１）由于采用了膜分离技术，率先从粗甲醇
３ 循环冷却水 ￣０．３５ＭＰａ；３０℃ ｔ ９０．０ ７０．０
４ 仪表空气 ０．６ＭＰａ；≤３２℃ Ｎｍ３／ｈ １．０
规格
消耗 单位
传统工艺 快凯工艺
甲醇，保证了装置运行工况的稳定。
１ 甲醇 粗甲醇折纯 ｔ １．４５ １．４０
（４）用闪蒸器闪蒸甲醇回收塔（甲醇回收再
２ 水蒸汽 １．２７ＭＰａ ｔ １．４１ １．３５
气化塔）排放的工艺废水，并回收其中的残余甲 醇，确保工艺废水的排放质量（残余甲醇质量分 数＜１００×１０－６，可以二次利用），实现工艺废水的 循环利用。
于对各种气体进行了很好地回收，本装置无任何 ５ 结束语
废气排出需要外界处理。
除了以上在废水、废气回收上的先进节能、
４ 其他
环保理念外，整个装置的设计在环境保护和节约
用空冷代替水冷— ——精馏主塔出口甲醇蒸 能源方面都达到了世界先进水平。能量回收方面
气的冷却采用空气冷却。这是采用法国巴尼蒂奥 如转化炉转化气和烟道气的热量回收系统；设备
知若换成水冷，则需要循环水 ６ ８１０ ｍ３／ｈ，占现在 鉴作用。
总循环水量的 ７２％，这对减少装置的用水量，减
（收稿日期：２００８－１０－２１）
摘 要 简要介绍甲醇气相脱水制二甲醚改良工艺情况，并在工艺、消耗、成本、投资等方面与传统工艺进行了比较。 关键词 二甲醚 改良工艺 比较
１ 二甲醚的特性和用途
上述系列产品的逐步开发成功，二甲醚无疑是煤
二甲醚是重要的有机化工原料之一，大量应 化工与石油化工有机结合的一枝新秀，巨大的市
用于工业和日常生活中。主要用于燃料、制冷剂、 场潜力和新技术的交叉渗透为它开辟了广阔的
１．０
５
电 ３８０／２２０Ｖ．５０Ｈｚ ｋＷ·ｈ １０．０ ７．０
６ 催化剂 γ－Ａｌ２Ｏ３
ｋｇ ０．０６７ ０．０４５
４ 装置投资
联醇企业利用本改良甲醇气相脱水制二甲
醚工艺生产二甲醚的不同规模装置的界区内投
资（含技术费、设计费、土建、安装施工费、设备费
等）见表 ２。
表 ２ 不同规模装置的界区内投资额
５
１００
￣２ ０００
热利用的最大化，同比节能 ３％￣８％。
（收稿日期：２００８－１０－２１）
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（上接第 １９ 页）到了很好地回收和利用，对降低 少污水的排放，节约药品，保护环境有着非常重
装置能耗和保护环境起到了非常重要的作用。由 要的意义。
（１）采用了膜分离技术对原料粗甲醇进行预 性温度范围内运行，最大限度提高甲醇气相脱水
处理，去除原料甲醇中的高沸物，减少了原料甲 反应的平衡转化率，有效降低运行成本。
醇气化后高沸物包覆催化剂表面，减缓了催化剂
（４）环保效益，工艺废水经闪蒸工艺二次处
活性下降的速度，同时也提高了二甲醚分离和甲 理，实现循环利用，无排放。