二甲醚生产工艺及其应用技术分析
二甲醚生产工艺
二甲醚生产工艺二甲醚是一种无色、无味的液体，化学式为 CH3OCH3，是一种重要的有机化学品。
它具有很高的燃烧热值，被广泛应用于化工领域。
下面我们来介绍一下二甲醚的生产工艺。
目前，二甲醚的主要生产工艺是通过甲醇脱水制备而成。
其具体的生产过程如下：首先，将甲醇加入至醇解器中，然后加入一定量的硫酸作为酸催化剂。
醇解器采用浸没式加热，在适宜的温度下进行反应。
甲醇与硫酸反应生成甲基甲醚，反应方程式为：CH3OH + H2SO4 → CH3OCH3 + H2O其中，甲醇为脱水剂，而硫酸则起催化剂的作用，加快反应速率。
随着反应的进行，甲基甲醚会沉淀形成液相和固相两个分离层。
液相中的甲基甲醚通过分离装置进行分离，然后经过净化处理，去除其中的杂质和有害物质。
固相中的硫酸则需要进行再生利用。
接下来，对液相中的甲基甲醚进行精馏操作，将其中含有的杂质分离出来，以提高二甲醚的纯度。
精馏塔通常采用连续操作，通过控制温度和压力来实现分馏。
分馏过程中，高纯度的二甲醚会在顶部的冷凝器中凝结成液体，然后被收集起来，而杂质则会在底部的渣油中积聚。
最后，经过精馏处理后得到的二甲醚为产品，可以通过灌装或其他方式包装出厂。
产生的废气和废水通过处理设备进行处理，以减少对环境的影响。
二甲醚的生产工艺需要一定的设备和化学药剂的投入，同时也需要进行精确的操作和控制。
在生产过程中，要注意安全生产，避免发生事故和意外，确保工作人员的人身安全。
总结起来，二甲醚的生产工艺主要包括甲醇脱水反应、分离和净化处理、精馏操作等步骤。
通过这些步骤，可以得到高纯度的二甲醚产品。
生产过程中需要考虑资源利用和环境保护等因素，以实现可持续发展。
二甲醚生产工艺规程及其操作
二甲醚生产工艺规程及其操作1. 简介二甲醚，学名双甲醚或甲氧基甲烷，是一种常见的有机化合物，化学式为CH3OCH3。
它可以用作溶剂、工业清洗剂和燃料添加剂。
本文将介绍二甲醚的生产工艺规程及其操作步骤。
2. 生产工艺规程2.1 原料准备二甲醚的生产原料包括甲醇和氢气。
甲醇可以通过甲烷加氧化反应得到，而氢气则通过氢气制备设备产生。
在生产过程中，需要确保原料的纯度和质量符合要求。
2.2 催化剂制备二甲醚的生产需要使用一种合适的催化剂，常用的催化剂有固体酸催化剂和金属催化剂。
催化剂制备过程包括催化剂的合成、活化和干燥等步骤。
2.3 反应装置生产二甲醚的反应装置主要包括反应釜、加热装置和冷却装置等。
反应釜应选用耐腐蚀性好、密封性能优良的材料制成。
2.4 反应条件二甲醚的生产反应通常在一定的温度和压力下进行。
反应温度和压力会影响催化反应的速率和产率。
合适的温度和压力应根据催化剂的性质和反应速率进行调整。
2.5 分离提纯反应结束后，得到的产物需要进行分离和提纯步骤。
分离步骤主要包括蒸馏和萃取等。
蒸馏过程中可以根据产物的沸点差异来实现分离。
2.6 产品储存最后，得到的二甲醚产品需要储存起来以备后续使用。
储存过程中需要注意防潮、防火和成品的质量控制等问题。
3. 操作步骤3.1 原料准备在进行二甲醚生产之前，需要准备好甲醇和氢气原料，并确保其质量合格。
同时，根据生产需要，准备好适量的催化剂。
3.2 反应装置准备将反应釜清洗干净，并确保其完好无损。
将催化剂加入反应釜中，并加入适量的溶剂和助剂。
3.3 反应操作启动加热装置，将反应釜加热至设定温度。
同时，通入氢气到反应釜中，控制压力在预设范围内。
开始加入甲醇原料，并保持反应温度和压力稳定。
3.4 反应结束根据实际反应情况，确定反应结束时机。
停止加热装置，停止氢气通入，并将反应釜冷却至室温。
3.5 分离和提纯将反应产物进行分离和提纯操作。
可以通过蒸馏、萃取等方法将二甲醚与其他组分分离开来，得到纯净的二甲醚产品。
二甲醚(DME)的主要用途和生产方法
二甲醚（DME）的主要用途1.1.1替代氯氟烃作气雾剂随着世界各国的环保意识日益增强，以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。
1.1.2.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。
DME作为作发泡剂，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。
1.1.3.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在汽车燃料方面的代用品，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。
1.1.4.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。
目前合成DME有以下几种方法：（1）液相甲醇脱水法（2）气相甲醇脱水法（3）合成气一步法（4）CO2 加氢直接合成。
（5）催化蒸馏法。
其中前二种方法比较成熟，后三种方法正处于研究和工业放大阶段。
本设计采用气相甲醇脱水法。
下面对这几种方法作以介绍。
DME合成主要方法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。
二甲醚的生产工艺及其特点
二甲醚的生产工艺及其特点目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有二步法和一步法两种，二步法是经过甲醇合成和甲醇脱水二步过程得到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。
一、二步法合成工艺1、液相法最早采用的生产DME的方法是甲醇在浓硫酸中液相脱水,即将浓硫酸与甲醇混合,在低于100℃时加热制得。
台湾的ConsulChemical 公司早于1976年即用此法生产DME,该工艺过程具有反应温度低、甲醇转化率高(>80%)二甲醚选择性好(99%)等优点,但该方法由于使用腐蚀性大的硫酸，残液和废水对环境的污染大，国外现已不用此法,而国内仍有少数厂家用此法生产。
2、气一固相法目前,许多工业化装置是用甲醇气相脱水生产DME,意大利的ESSO公司用负载金属的硅酸铝作催化剂生产DME，其甲醇的转化率为70%，DME的选择性大于90%。
Mobil公司利用新型的ZSM-5分子筛作甲醇脱水的催化剂，在比较温和的反应条件下，获得了甲醇转化率为80%，DME的选择性>98%的好结果。
日本三井化学公司在1991年开发了一种寿命长、活性高、选择性好的氧化铝催化剂,使用寿命为半年,转化率可达74.2%,选择性为99%。
我国的西南化工研究院，采用ZSM-5分子筛，在200℃条件下，甲醇的转化率可达75%~80%，选择性大于98%，已先后在我国建立了数套2500t/a规模的生产装置。
浙江省化工研究院也开发了甲醇气相脱水制DME的催化剂,在江苏的吴县化工厂进行2500t/a规模的工业生产。
目前国内外采用甲醇脱水二步法工艺生产DME的较大企业有:美国杜邦公司、德国联合莱茵褐煤燃料公司、汉堡的DMA公司和荷兰的阿克苏公司,生产能力均达到万吨级以上;澳大利亚悉尼CSR公司、日本住友精细化工公司和我国的中山凯达精细化学品公司各具有5000t/a的生产能力。
由甲醇脱水生产二甲醚工艺的优点是工艺较为成熟,操作比较简单,能获得高纯度的二甲醚(最高可达99.99%)。
二甲醚生产技术
二甲醚生产技术二甲醚是一种新兴工业原料，主要用于清洁燃料、气雾剂、制冷剂、发泡剂。
有机合成原料等。
与液化石油气差价大且可以替代民用液化石油气，还可以作为柴油掺烧剂，有可能成为未来制取低碳烯烃的理想产品。
1二甲醚生产工艺目前，二甲醚加工方法主要有合成气一步法和甲醇法，甲醇法又分为甲醇液相法和甲醇气相1.1合成气一步法合成气一步法以合成气（2H CO +）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。
工艺流程见图1。
图1 合成气一步法工艺流程1.2甲醇法1.2.1甲醇液相法甲醇经过预热后进入反应器，在无机酸的催化作用下进行脱水反应。
通过加热，将反应 1/2=CO H 二甲醚、水、甲醇22CO CO H 、、 循环气、、CO H 2 2CO 气体二甲醚产品煤 水 / 甲醇 冷 媒副产品甲醇 水 / 甲醇净化，调CO H /2 合成二甲醚 吸收 脱除2CO 甲醇精馏二甲醚精馏 煤气化生产的二甲醚、水以及相平衡的甲醇蒸发汽化送出反应器。
反应产物经冷凝分离，未冷凝的气相经压缩液化即为产物二甲醚。
冷凝液经精馏分离，水从塔釜排出，甲醇返回做原料，工艺流程见图2。
图2 甲醇液相法工艺流程1.2.2甲醇气相法甲醇汽化后经换热器进入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凝冷却。
冷凝冷却后的物料在粗甲醚中间罐进行气液分离。
气相为副反应产生的不凝气和二甲醚、甲醇饱和蒸汽，将它们送入洗涤塔用甲醇或甲醇-水溶液吸收回收其中的二甲醚。
吸收液返回粗甲醚中间罐，吸收尾气排出装置。
粗甲醚中间罐的粗二甲醚用精馏塔进行精馏分离得到二甲醚产品。
从二甲醚精馏塔釜得到的甲醇-水溶液送入甲醇精馏塔提取甲醇，提取的甲醇返回反应器作为原料。
从甲醇精馏塔釜排出含醇废水，工艺流程见图3。
甲醇 二甲醚二甲醚二甲醚产品回收甲醇 废水预热 混合，反应 加热汽化 压缩 冷却冷凝 甲醇精馏提浓 冷凝 尾气产品二甲醚甲醇回收甲醇 废水甲醇汽化 换热 脱水反应冷却吸收 精馏分离 甲醇精馏提浓图3 甲醇气相法工艺流程参考文献：《二甲醚生产技术及产业前景分析》陈佩文。
二甲醚生产工艺及设备介绍
Ⅰ气相甲醇脱水法制DME1.应用案例年产10万吨二甲醚工程项目应用于广东绿源化工有限公司。
1.1 采用的工艺生产过程中二甲醚在催化剂作用下主要发生的主副反应为：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O副反应：CH3OH=CO+2H22CH3OH=CH4+2H2O+CCH3OH=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2C+CO2=CO作为纯粹的 DME 生产装置而言，表 5.3-2 中列出3种不同生产工艺的技术经济指标。
由表1可以看出，由合成气一步法制 DME 的生产成本远较硫酸法和甲醇脱水法为低，因而具有明显的竞争性。
但相对其它两类方法，目前该方法正处于工业放大阶段，规模比较小，另外，它对催化剂、反应压力要求高，产品的分离纯度低，二甲醚选择性低，这都是需要研究解决的问题。
本设计采用汽相气相甲醇脱水法制DME，相对液相法，气相法具有操作简单, 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，DME选择性和产品质量高等优点。
同时该法也是目前国内外生产DME的主要方法。
表1二甲醚各种生产方法技术经济比较1.2 原料及产品规格原料：工业级甲醇甲醇含量≥99.5wt％水含量≤0.5 wt％产品: DME含量≥99.95wt％甲醇含量≤500ppmwt 水含量≤0.05ppm1.3 设计规模和设计要求设计规模：100,000吨DME/年，按照8000小时开工计算，产品流量12,500kg/h，合271.332kmol/h。
1.4 设计要求：产品DME：回收率为99.8％，纯度为99.95 wt％。
回收甲醇：回收率99.95％，纯度为99.0 wt％。
2 生产工艺及装置2.1 工艺流程本项目以甲醇为原料，经甲醇汽化、脱水反应、冷凝、精馏等工序，生产燃料级二甲醚。
其工艺流程见下图。
(1)汽化循环甲醇贮罐中的甲醇用甲醇进料泵加压并计量后，在甲醇换热器中与反应气换热，然后进入甲醇汽化塔；来自精馏塔的一部分釜液（甲醇水溶液）也经预热后进入汽化塔。
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一、简介二甲醚又称为甲氧基甲烷，是一种具有醚基的有机物，其分子式为CH3OCH3。
在化工领域广泛应用，可用于溶剂、燃料、制冷剂以及医药领域中。
二、二甲醚的生产方法比较1、直接脱水法将甲醇直接脱水制备二甲醚。
该方法需要添加催化剂以促进反应进行。
优点在于反应较为简单，生产成本相对较低，但是产物质量不稳定，需要进行后续的精制处理。
2、间接脱水法在间接脱水法中，首先将甲醇氧化为甲醛，然后将甲醛与甲醇反应生成二甲醚。
该方法需要经过多步反应，但因为产物质量较好，因此在工业生产中得到广泛应用。
3、分子筛法分子筛法是在催化剂的作用下将甲醇和甲醛分子缩合而成二甲醚。
该方法因为具有催化效应，因此能够降低生产成本，产物质量较好，在工业生产中得到了广泛应用。
三、二甲醚市场预测1、需求分析在工业生产中，二甲醚作为溶剂和燃料应用较为广泛。
随着我国工业化进程的加速，需求不断增长。
而另一方面，随着汽车工业的迅速发展，二甲醚作为可替代能源逐渐得到了推广和使用，市场前景十分广阔。
2、生产量预测我国二甲醚的生产量在近几年一直呈现出较快的增长。
同时，国家对于能源替代的支持力度也在逐年加大，对于二甲醚的生产提供了更好的政策和经济环境。
因此，未来二甲醚的生产量还将继续增长，市场潜力十分巨大。
3、价格趋势二甲醚的市场价格主要受供需关系的影响。
由于需求的不断增长，使得市场价格较为稳定。
目前我国二甲醚的市场价格呈现出缓慢上升的趋势，但总体水平比较平稳，预计未来价格水平仍将保持相对稳定的状态。
四、结论总体来说，二甲醚作为一种具有广泛应用的化学品，其生产技术不断进步，市场前景十分广阔。
未来随着我国经济的不断发展以及政府对于能源替代的支持，二甲醚的需求和生产量将会继续增长，市场价格也将保持相对稳定的趋势。
几种二甲醚生产工艺及产品应用
几种二甲醚生产工艺及产品应用摘要：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：methylether；dimethylether；DMECAS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/m ol。
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=2CH3OHCO+H2O=CO2+H22CH3OH=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。
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺二甲醚是一种无色、易挥发的液体，也是一种重要的有机合成反应的溶剂。
二甲醚的生产工艺主要有普通工艺和新工艺两种。
本文将对二甲醚的生产工艺进行详细介绍。
一、普通工艺普通工艺是指采用甲醛与甲醇反应制备二甲醚的方法。
具体步骤如下：1.将甲醛和甲醇按一定比例混合，加入到反应釜中。
2.在适当的温度下，加入酸催化剂，例如硫酸、磷酸等，作为催化剂促进反应的进行。
3.反应开始后，采用搅拌的方式，持续搅拌反应物，保持反应的均匀性。
4.反应进行一段时间后，将产生的二甲醚以及副产物甲醛蒸馏出来。
5.将温度控制在适当的范围内，以保证二甲醚的生成率和纯度。
6.通过一系列的分离和精馏步骤，最终获得高纯度的二甲醚。
二、新工艺新工艺是指采用介质催化剂反应制备二甲醚的方法。
这种方法相比于普通工艺，具有工艺简单、操作方便、产品纯度高等优点，逐渐得到广泛应用。
具体步骤如下：1.将介质催化剂（如固体酸催化剂）加入到反应釜中，并加热至适当温度。
2.将甲醇加入到反应釜中，并通过加压的方式，控制甲醇的流速。
3.在适当的温度和压力下，甲醇与介质催化剂进行反应，生成二甲醚。
4.通过连续进料和连续蒸馏的方式，保持反应的稳定性和连续性。
5.根据需要，可以进行一系列的分离、净化和纯化操作，最终获得高纯度的二甲醚。
三、普通工艺与新工艺的对比1.工艺复杂性：普通工艺需要添加酸催化剂，而新工艺利用介质催化剂，工艺更加简单。
2.产物纯度：由于新工艺的技术进步，可以获得更高纯度的二甲醚。
3.产品收率：新工艺的二甲醚收率较高，可以达到90%以上。
4.安全性：普通工艺中使用的酸催化剂对设备腐蚀性较强，操作过程需要注意安全性。
而新工艺使用的介质催化剂较安全。
5.对环境的影响：新工艺相比于普通工艺，对环境的影响较小。
综上所述，二甲醚的生产工艺可以采用普通工艺和新工艺两种方案。
新工艺相比于普通工艺具有工艺简单、产品纯度高等优点，逐渐得到广泛应用。
随着科技的不断进步，更多高效、环保的工艺可能会被开发和应用于二甲醚的生产过程中。
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二甲醚是一种无色、无刺激气味的有机化合物，化学式为(CH3)2O，属于醚类化合物。
它具有较低的沸点和易燃性，因此在工业生产和实验室中广泛应用。
1.醇酸酯交换法：首先将甲醇和乙酸酯在酸性催化剂的存在下反应生成乙酸甲酯，然后在高温、高压条件下经过交换反应产生二甲醚和乙酸乙酯。
这种方法是目前二甲醚主要的生产方法之一，具有原料易得、反应条件温和等优点。
2.酸碱催化法：甲醇在酸性催化剂的存在下与异丁烯反应生成异丁醇，然后与甲醇经过碱性催化剂存在下的酸碱催化反应生成二甲醚。
这种方法具有反应条件温和、废气排放少等特点。
3.介质法：将甲醇溶解于有机溶剂中，再加入催化剂反应生成二甲醚。
该方法操作简单，能够避免甲醇的浪费，适用于小规模生产。
二甲醚是一种广泛应用的化工产品，主要用于以下方面：1.成为液体和气体化学反应的溶剂，提高反应速率和产率。
2.在工业过程中作为降低温度和水分的剂量。
3.作为喷雾剂，在呼吸系统疾病的治疗中使用。
4.用作燃料的替代品，减少环境污染。
市场预测方面，二甲醚的需求将会保持稳定增长趋势。
一方面，随着全球经济的不断发展，能源需求持续增长，二甲醚作为一种低污染、高效能的替代燃料，将受到更多的关注和应用。
另一方面，随着科技进步和环保要求的提高，二甲醚在化工生产、工业催化、医药和农药等领域的应用也将不断扩大。
此外，二甲醚的成本相对较低，同时其生产方法也日趋成熟，这将进一步促进市场的发展。
总体而言，由于二甲醚在多个领域的广泛应用和不断发展的市场需求，未来的二甲醚市场将会保持稳定增长的态势。
然而，应该注意到其易燃性和毒性，需要在生产和使用过程中加强安全管理，以确保生产和使用的安全。
二甲醚的工艺流程 和 用途
2 工艺技术分析二甲醚的生产方法有一步法和二步法。
一步法是指由原料气一次合成二甲醚，二步法是由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。
● 一步法该法是由天然气转化或煤气化生成合成气后，合成气进入合成反应器内，在反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应过程和变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏装置分离得二甲醚，未反应的甲醇返回合成反应器。
一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由2类催化剂物理混合而成，其中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASFS3-85和ICI-512等；另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。
● 二步法该法是分两步进行的，即先由合成气合成甲醇，甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。
国内外多采用含γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作为脱水催化剂。
反应温度控制在280~340℃，压力为0.5-0.8MPa。
甲醇的单程转化率在70-85%之间，二甲醚的选择性大于98%。
一步法合成二甲醚没有甲醇合成的中间过程，与两步法相比，其工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，从而使二甲醚生产成本得到降低，经济效益得到提高。
因此，一步法合成二甲醚是国内外开发的热点。
国外开发的有代表性的一步法工艺有：丹麦Topsφe工艺、美国Air Products工艺和日本NKK工艺。
二步法合成二甲醚是目前国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度达99.9%，工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，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。
但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。
但目前国外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用两步法工艺技术，说明两步法有较强的综合竞争力。
2.1 国外主要工艺技术（1）Topsφe工艺Topsφe的合成气一步法工艺是专门针对天然气原料开发的一项新技术。
二甲醚的工业化生产及其应用
二甲醚的工业化生产及其应用
二甲醚的工业化生产及其应用
二甲醚，又称乙二醇，是一种氮含量较高的有机溶剂。
由于其出色的抗酸和抗氧化性能,优良的溶剂性,低的沸点、液化温度、临界温度以及闪点低,安全性强等特点其工业应用应有重大价值。
二甲醚的工业生产目前采用三种不同方法，包括乙烯、乙炔水解法及甲烷烃水解法。
乙烯水解法是由乙烯反应生成氢氧化亚氮、甲烷碳氧化物及挥发油，以氢氧化亚氮做为载体减压吸收溶液中的乙烯，其余物质挥发去除后，升温脱醇以得到乙二醇。
乙炔水解法是将乙炔与氧化剂作用然后降温冷凝分解,以得到乙二醇。
甲烷烃水解法是将不饱和烃与氧化剂作用分解后，再将乙烯及甲烷水解脱氢，其余物质挥发去除后，升温脱醇以得到乙二醇。
二甲醚工业应用广泛，多用于精细化学品，颜料，日化品，电子化学，食品加工等方面。
比如，颜料和日化品中可以用于溶剂，用作固体成型慕斯剂，用于制作牙膏以及口腔清洁剂；电子化学中可以用于洗制线路板，便携式计算机、打印机等装置的清洗，以及洗净活性膜；食品加工中可以用于酿造及饮料，用于冷冻领域的抗冻添加剂及非糖低热量醋料等。
此外，二甲醚还可用作气体增压及蒸馏分离，注射剂用于剂型，以及填充剂等。
总之，二甲醚具有优良的性能，这给工业生产带来了一定的效益，其应用也非常广泛，为工业生产提供了一种安全、可靠且高效的解决方案。
二甲醚生产技术及应用4、二甲醚的...
.... 二甲醚生产技术及应用4、二甲醚的用途及需求二甲醚简称DME，是一种无毒醚类化合物，它从煤、天然气等多种资源中制取。
二甲醚是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，如制备低碳稀烃、二甲醚还可羰基化、烃基化、氧化生成一系列有机化工产品；同时在制药、燃料、农药等工业中有许多独特的用途，可以用作气雾剂的抛射剂、发泡剂等，代替氟利昂作为致冷剂。
由于二甲醚有优良的燃烧性能，能实现高效清洁燃烧，在交通运输、发电、民用、燃气等领域有着十分美好的应用前景。
二甲醚含氧量为34.8%，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料。
二甲醚可用作汽车燃料、民用燃气。
二甲醚有很高的十六烷值可作为汽车燃料使用，尾气排放能够达到欧Ш排放标准，替代柴油时十六烷值比柴油高10%，发动机爆发力大，性能好。
二甲醚作为民用燃料可具备燃烧充分、无残液、不析碳的优点。
DME目前主要应用于气雾剂、发泡剂、化学中间体和燃料，其中目前民用燃料的用量最大，我国用于民用燃气的DME约占总产量的80%以上。
表4.1 二甲醚物性参数中国的资源概况是缺油少气，煤炭丰富。
按公布的数据证实，中国煤炭储量为1145亿吨，占全球的11.6％，至少可开采116年。
而中国石油储量为33亿吨，占全球的2.2％，可开采年仅为20.2年。
目前在中国已探明的一次能源总量中煤炭占了96％。
2005年中国能源生产总量为222，468万吨标准煤，一次能源生产总量206，324万吨标准煤，发电量24，146亿千瓦小时，均居世界第二位。
当年新增发电装机容量达7000万千瓦。
在能源消费结构中，煤品燃料占68.7％，油品燃料占21.2％，天然气占2.8％，水电、核电和风电占7.3％。
以煤为主的能源结构是支撑中国发展的主要条件。
世界及中国主要一次能源概况见表：表4.2 世界及中国主要一次能源概况4.1、二甲醚替代柴油国内外研究表明，目前二甲醚是仅此于氢燃料的清洁燃料，有望成为主要石油代替产品。
二甲醚生产工艺概述
二甲醚生产工艺概述二甲醚（Methyl ether）是一种常用的有机合成化工产品，广泛应用于柴油机、汽车发动机及锅炉等领域。
下面以二甲醚的生产工艺为例，对其进行概述。
二甲醚的生产工艺一般可以从甲醇出发，通过水蒸汽催化裂化反应制备得到。
具体步骤如下：1. 蒸馏提纯甲醇：将原料甲醇进行蒸馏，以提高其纯度。
2. 气相氧化制取甲醛：将高纯度的甲醇与空气或氧气混合，经过一系列催化剂的作用，形成甲醛。
此反应需要在较高温度（300-400℃）下进行。
3. 甲醛脱水生成甲醚：将甲醛与少量的甲醇在催化剂的作用下，进行脱水反应生成甲醚。
常用的催化剂有高纯度的活性炭或固体酸催化剂。
4. 分离纯化：通过进一步的蒸馏、溶剂抽提或吸附等工艺，对二甲醚进行分离纯化，使其达到工业级标准。
5. 贮存及包装：将二甲醚进行贮存，并根据客户需求进行包装。
相比于其他合成工艺，二甲醚的生产工艺具有以下优点：1. 原料丰富：甲醇是广泛存在的有机化合物，能够通过化石能源或生物质进行制备，供应相对容易。
2. 反应条件温和：相比于直接脱水生成甲醚的工艺，甲醛脱水生成甲醚的反应条件较温和，对设备要求低，操作简单。
3. 产物纯度高：通过多级分离纯化工艺，可以使得二甲醚的纯度达到工业级标准，满足不同应用领域的需求。
然而，二甲醚的生产工艺也存在一定的挑战：1. 催化剂选择：甲醛脱水生成甲醚的催化剂需要具备高催化活性和较长的服务寿命。
2. 产品分离：甲醛脱水生成甲醚的反应中，会产生一些副产物，如炭酸甲酯等，需要通过合适的分离工艺进行去除。
3. 环保要求：生产过程中需要处理产生的废气、废水和废渣等，需要符合环保要求。
总的来说，二甲醚的生产工艺相对较为成熟，已经实现了工业化生产。
随着环保要求的提高和技术的发展，未来二甲醚的生产工艺可能会进一步优化，提高产物纯度和产率，并降低能耗和废物排放。
二甲醚生产工艺
二甲醚生产工艺二甲醚生产工艺概述二甲醚，又称甲醚、氧二甲，是一种无色可燃气体，可压缩液化。
它在传统上用途可作为气雾剂的推进剂，也可广泛用作化工原料，在精细化学晶的合成、制药、燃料、农药化学工业中有许多独特的用途，但这些领域的用量均非常有限，使二甲醚在一个较长的时期内没有大规模的工业化生产。
随着国际石油价格的不断攀升，以及大规模低成本二甲醚生产工艺的日趋成熟，二甲醚作为新型能源的替代优势日趋明显，其在民用燃料和替代柴油方面的优势使其有越来越广阔的发展空间，许多企业看好二甲醚巨大的市场潜力和良好的发展前景，纷纷投资建设二甲醚生产装置。
依托国内丰富的煤炭资源和众多的甲醇生产企业，目前已经有数十家二甲醚生产企业，而且规划和在建的企业也很多，二甲醚的生产工艺主要有一步法、两步法以及联产法。
1一步法一步法也称直接合成法，它以H2、CO和CO2为原料，直接在反应器里生成二甲醚，其主要反应过程如下:CO+222=CH3OH2CH3OH=CH3OCH3+H2OCO+H2O=H3+CO2将上述反应过程合并，则总反应方程式为:3H2+3CO=CH3OCH3+CO2根据反应移热方式不同，一步法生产技术又可分为气相法和液相法。
1.1气相法气相一步法合成二甲醚在固定床反应器中进行，国气相一步法合成二甲醚的工艺技术由于气相一步法二甲醚合成反应为强放热过程，此过程在固定床反应器中进行时，反应热不易移出，因此存在传热性能差、温度控制难、时空产率低等缺点，并在低转化率和高空速的情况下操作，未反应的合成气大量循环，因而无法解决工程放大问题，目前还没有工业化装置投产。
1.2液相法针对气相一步法合成二甲醚的固定床反应器传热能力差，无法将反应热及时移出，温度控制困难等问题，国内外相关研究单位都开发了浆态床一步法合成二甲醚的工艺，使用的是甲醇合成和甲醇脱水复合催化剂。
与气相一步法相比，浆态床技术具有传热、传质效果好，投资少，操作方便等特点。
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺一般有以下几种：
1. 甲醇脱水法：
该方法主要通过将甲醇与过量的蒸汽氧气作为氧化剂，在一定的催化剂存在下，进行反应生成二甲醚。
反应中首先将甲醇气体与过量的蒸汽氧气混合，然后通过特定催化剂（一般为硅铝杂多氧碱催化剂）的作用，使甲醇气体氧化生成甲醛，然后进一步进行缩合反应，生成二甲醚。
最后通过冷却、凝结、分离等步骤，将二甲醚纯化。
2. 甲醇脱水换接法：
该方法主要是通过将甲醇与过量的烷碳烯（比如丁烯）进行反应，通过酸性阳离子交换树脂催化剂，使甲醇与烷碳烯在固相条件下进行缩合反应生成二甲醚。
反应完成后，再通过蒸馏、纯化等步骤将二甲醚分离得到纯品。
3. 原油降粘剂法：
该方法是通过原油提炼工艺中的降粘剂脱除原油中的蜡状物质，并将降粘剂中的二甲醚通过脱除、提纯等工艺得到二甲醚产品。
以上是三种常见的二甲醚生产工艺，不同的工艺适用于不同的生产情况和资源条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 t120徐玉国：二甲醚生产工艺及其应用技术分析中，在复合催化剂作用下，同时进行甲醇合成和甲醇脱水反应，直接生成二甲醚。
一步合成法流程简单，运行费用低，一次转化率高。
二甲醚的一步合成法主要有固定床和浆态床两种工艺。
2.2.1固定床合成固定床一步合成二甲醚是在列管式反应器中进行的，固体颗粒催化剂置于管中，管间为水，由水蒸发移走反应热来控制床层温度。
固定床合成法适合于由天然气转化的富氢原料气，装卸催化剂时需停车，催化剂的装填要求严格。
国外开发的固定床日产50kg/d二甲醚中试装置运转良好。
国内有关单位也开展了固定床合成二甲醚的开发研究，开发了二甲醚合成催化剂，以合成氨厂的半水煤气为原料气，进行了一步法合成二甲醚的试验，并建成了1500t/a的二甲醚工业试验装置，已经投入运行。
2.2.2浆态床合成浆态床合成二甲醚是在浆态床反应器中，以极细的催化剂粒子与溶剂形成浆状液体，合成气以鼓泡形式通过，呈气、液、固三相流化床。
由于液体介质的存在，传热效果好，热量通过置于反应器内的冷却列管移走，使反应基本在等温条件下进行。
浆态床反应器结构简单，易操作，可在线装卸催化剂，开停车方便，催化剂寿命长，适合于以煤炭为原料制取的富CO合成气。
在反应器中主要发生以下三个反应：2C0+4H2=2CH30H2CH30H=CH30CH3+H20CO+H20=C02+H2总反应式为：3C0+3H2=CH30CH3+C02合成气制甲醇过程中，反应平衡限制了CO 转化率。
在合成气制二甲醚时，甲醇脱水反应的存在，破坏了甲醇合成反应的热力学平衡；由于CO变换反应消耗了水，产生了H2，既有利于甲醇的生成，又有利于甲醇脱水反应的进行，使CO 和H2的一次转化率得以提高。
美国首先在浆态床合成气制甲醇工艺基础上，开发了浆态床合成二甲醚工艺。
20世纪80年代初开始进行浆态床合成甲醇研究，1984年—年建成甲醇合成装置，已经进行了2900h试验。
在此基础上建成的300t/d的工业装置于1997年4月开车成功，这一装置可用于生产甲醇，也可用于合成二甲醚。
2.3CO2加氢合成二甲醚工艺该工艺以CO2和氢替代以CO、H2为主少量CO2组成的合成气，同样使用甲醇合成及脱水催化剂组成的双功能催化剂，在三相淤浆床中直接合成二甲醚。
CO2是地球上最丰富的碳资源，由它引起的温室效应已给人类生态平衡带来了巨大的损失。
因此，以CO2为原料合成各种化学品来实现CO2的循环利用已引起各国研究者的兴趣。
CO2加氢制取化学品也是研究的热点之一。
由于CO2加氢制甲醇受到热力学平衡的限制，使人们开始关注CO2加氢直接制DME。
这样就可打破CO2加氢制甲醇的热力学平衡，提高CO2的转化率。
3二甲醚的应用3.1二甲醚作为车用燃料由于二甲醚具有优良的燃烧性能和高的辛烷值，作为柴油的替代品引起人们的普遍关注。
研究表明，二甲醚是柴油发动机理想的替代燃料。
常规发动机代用燃料，如液化石油气、天然气、甲醇，它们的十六烷值都小于10，只适合于点燃式发动机。
二甲醚十六烷值大于55，具有优良的压缩性，非常适合于压燃式发动机，可用作柴油机的代用燃料。
使用二甲醚为燃料，仅需对原柴油机的燃油系统稍作改进。
在保持原柴油机高热效率的同样的输出功率、扭矩及燃油经济性的前提下，不用任何废气再循环系统和废气处理装置，氮氧化物就能大幅降低。
国内进行过直喷式柴油机车燃用二甲醚的性能与排放研究，研究结果表明：同柴油相比，二甲醚发动机有高的比功率(比柴油高10%一15%)，高热效率(比柴油高2%～3%)，低噪声(比柴油机低10～15dB)和超低排放。
燃用二甲醚可实现无烟燃烧，N0x排放量为柴油机的30%，C0排放量为柴油机的40%，HC排放量仅为柴油机的50%。
燃用二甲醚的汽车的排放完全可达到欧Ⅲ和美国加州超低排放(ULEV)标准，且有潜力达到欧Ⅳ排放标准。
3.2二甲醚作为民用燃料二甲醚液化性能与液化气相似。
在37.8℃时，蒸气压低于3，符合液化气要求199010t/d180kPa121徐玉国：二甲醚生产工艺及其应用技术分析(GB11174-89)。
检测结果表明，在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成分等方面符合煤气灶CJ4－83的技术指标；二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用条件下对人体不会造成伤害，对空气不构成污染；该燃料在使用配套的燃具后，室内空气中甲醇、甲醛及一氧化碳残留量均符合国家居住区大气卫生标准及居室空气质量标准。
二甲醚作民用清洁燃料有诸多优点：（1）在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸汽压低于液化气，其储存、运输等比液化气安全；（2）二甲醚在空气中的爆炸下限比液化气高一倍，因此在使用过程中，二甲醚作为燃料比液化气安全；（3）虽然二甲醚的热值比液化气低，但由于二甲醚本身含氧，在燃烧过程中所需空气量远低于液化气，从而使得二甲醚的预混合热值与理论燃烧温度均高于液化气。
二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料。
(4)二甲醚代替液化气作民用清洁燃料与现有液化气的罐装设备、液化气罐及液化气灶基本通用，不存在推广问题。
3.3二甲醚气体可以作为气溶胶喷射剂、溶剂、致冷剂等二甲醚无毒、水溶性、醇溶性好，是理想的气雾推进剂和溶剂，易液化、低污染、制冷效果好是氟氯烃的替代物。
3.4二甲醚作为基本化工原料二甲醚与发烟硫酸或三氧化硫气相反应生成硫酸二甲酯，与苯胺蒸气反应生成高纯度的N,N—二甲基苯胺，羰基化后制得醋酸甲酯，同系化则生成醋酸乙酯，在中压下可自二甲醚得到高产率的醋酐，从二甲醚制得醋酸乙烯的母体—亚乙基二甲酯。
二甲醚可以制烯烃，二甲醚还可以直接生产不含醇的醛，制备高辛烷值汽油、芳烃等。
此外，二甲醚在制药、染料、农药、日用化工等工业中也有许多独特的应用。
4结论（1）由于一步法制取二甲醚技术优于两步法，制造成本明显下降，使二甲醚作为燃料有了可能，二甲醚将成为21世纪的一种新能源。
（2）制取二甲醚技术已比较成熟，我国在合成二甲醚工艺、催化剂制备及二甲醚应用领域均已进行了大量工作，已有良好的基础。
（3）二甲醚为易液化储存和输送的优质气体燃料，作为民用燃料和车用燃料，有利于环境的改善，而且压力较低，输送储存更加安全。
（4）二甲醚用作城镇燃气还刚刚开始，还有许多工程技术问题有待解决，还需要在标准、规范、储配设施及应用技术等方面进行研究开发。
参考文献[1]王和平．合成气一步法制二甲醚工艺及催化剂研究进展．工业催化，2003；（11）：[2]韩晖，王弘轼，等．甲醇合成催化剂XNC-98的宏观动力学．华东理工大学学报，2003；[3]梁生荣，何力等．合成气一步法合成二甲醚的研究进展．西安石油学院学报，2002；[4]刘勇，张杰杉，曹宇．二甲醚一步合成技术进展．天然气工业，2000；[5]陈卫国，胡娟．二甲醚(DME)的开发与应用[J]．城市燃气，2006；(上接第123页)参考文献[1]汪劲松，段广洪，李方义，等．基于产品生命周期的绿色制造技术研究现状与发展．计算机集成制造系统，1999；5(4)：1-8[2]刘飞，曹华军，何乃军．绿色制造的研究现状与发展趋势．中国机械工程，2000；11(1-2)：105-110[3]裴宏杰．绿色机械加工理论体系的构建及切削液专家系统的开发．江苏大学硕士学位论文，2002；。