浅议二甲醚的合成工艺
煤制二甲醚工艺流程
煤制二甲醚工艺流程
《煤制二甲醚工艺流程》
煤制二甲醚是一种重要的煤化工产品，其工艺流程包括煤气化、合成气制备、合成气的富氢制备、甲醇制备和二甲醚制备。
首先是煤气化，煤经过气化反应产生煤气，其中含有一定比例的CO和H2。
然后煤气通过调节和净化后，进入合成气制备，将CO和H2比例调整至符合甲醇合成的比例。
接下来，合成
气被送入富氢制备装置，其中通过水煤气变换反应（WGS），进一步去除CO含量，增加H2含量，制备富氢合成气。
富氢合成气通过甲醇合成装置，经过一系列的合成反应，制得甲醇。
甲醇是二甲醚的前体，因此甲醇再被送入二甲醚装置进行催化反应，制得最终产品二甲醚。
整个流程中，每个步骤都有着严格的控制要求和催化剂的应用，这些催化剂通过提高反应速率和选择性，从而提高产品纯度和收率。
同时，工艺流程还包括废物气的处理和能源循环利用，以减少对环境的影响。
总的来说，煤制二甲醚工艺流程包括煤气化、合成气制备、富氢制备、甲醇制备和二甲醚制备等多个步骤，是一个复杂而精密的工艺流程，需要严格的管理和控制。
通过持续的技术改进和创新，煤制二甲醚工艺流程将不断提高产品质量和产量，为石化工业的发展做出贡献。
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。
1一步法步法也称直接合成法，它以H2、CO和C02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+222二CH3OH 2CH3OH二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+CO21.2液相法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， 国内外均有相关单位 从事过这一工艺的研发，有代表型性的技术有丹麦托普索公司的TI-GAS 法、日本三菱重工业公司与 COSM 石油公司联合开发的 ASMTG 法、浙江大学以及大连化学物理所等。
不同工艺主要技术特点见表1。
表1 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, 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。
针对气相一步法合成二甲醚的固定床反应器传热能力差， 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未反应的 无法将反应化剂。
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺甲醇制二甲醚是一种重要的工业化学品，广泛用于燃料添加剂、溶剂、涂料等领域。
本文将介绍一种年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺。
一、工艺流程该工艺流程包括四个主要步骤：甲醇脱水、二甲醚合成、精馏和纯化。
1. 甲醇脱水采用沸腾蒸馏法对甲醇进行脱水。
甲醇在高温、低压下脱水生成甲醇蒸汽和水蒸汽。
经过多级沸腾器的处理，水蒸汽在不同的温度下逐渐与甲醇蒸汽分离。
最后蒸馏出高纯度的甲醇。
2. 二甲醚合成将甲醇和催化剂一起注入反应釜中，通过控制反应温度、压力、时间、催化剂浓度等条件，使甲醇和催化剂发生反应生成二甲醚。
催化剂采用固定床催化剂，可重复利用。
3. 精馏将合成的二甲醚通过精馏塔进行精馏，分离出不同纯度的二甲醚。
采用加热与冷却循环控制温度，使不同级数的蒸汽从塔底逐级上升，从而达到纯化的目的。
4. 纯化将得到的高纯二甲醚通过精密过滤、冷冻、水洗等操作，去除杂质，达到最终的纯度要求。
二、设备选型1. 甲醇脱水采用多级沸腾器，采用高效清洗器、冷凝器、精密分离器等设备，确保甲醇的高纯度。
2. 二甲醚合成采用反应釜式反应器，配有搅拌装置和温控装置，以保证反应的均匀和稳定，同时选用固定床催化剂实现反应。
3. 精馏塔采用塔板式精馏，配合温度控制装置，可操作稳定，适应不同的精馏要求。
4. 纯化采用过滤器、冷凝器、水洗器等设备，对产品进行最终处理，确保产品达到纯度要求。
三、优化方案1. 控制反应条件，采用高效催化剂，提高反应速率，降低工艺能耗。
2. 采用高效分离器，减少分离步骤，降低工艺能耗和成本。
3. 采用智能化控制系统，实现自动化生产和可远程监控，提高生产效率和质量。
4. 设备采用节能环保型设备，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。
综上所述，该工艺流程采用先进设备技术和优化方案，可高效、稳定地生产出高纯度的二甲醚，具有良好的经济效益和环保效益，有利于推动工业化进程。
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。
二甲醚的合成反应机理
二甲醚的合成反应机理引言二甲醚是一种常见的有机化合物，具有广泛的应用领域，包括作为溶剂、燃料和医药中间体等。
在工业上，二甲醚主要通过合成反应来制备。
本文将介绍二甲醚的合成反应机理，并深入探讨各个步骤的细节。
1. 甲醇脱水反应二甲醚的主要合成方法是从甲醇开始，通过脱水反应生成甲烷和水。
该反应需要使用催化剂，常见的催化剂包括氧化铝、硅铝酸盐等。
以下是该反应的机理：CH3OH → CH3OCH3 + H2O在这个反应中，甲醇分子首先吸附在催化剂表面上，并且与其他吸附在表面上的氢离子发生相互作用。
这个过程会导致一个质子被转移给甲基基团，形成一个CH3OCH3分子。
2. 甲烷氧化反应接下来，在脱水反应生成的甲烷基团上进行氧化反应，生成甲醇和水。
该反应需要使用氧气作为氧化剂，并在高温下进行。
以下是该反应的机理：CH4 + 1/2O2 → CH3OH + H2O在这个反应中，甲烷分子首先吸附在催化剂表面上，并且与其他吸附在表面上的氧离子发生相互作用。
这个过程会导致一个氧离子被转移给甲烷基团，形成一个CH3OH分子。
3. 甲醇缩合反应最后，通过甲醇缩合反应，将两个甲醇分子连接起来形成二甲醚。
该反应需要使用碱性催化剂，常见的催化剂包括碱金属和碱土金属等。
以下是该反应的机理：2CH3OH → CH3OCH3 + H2O在这个反应中，两个甲醇分子首先吸附在催化剂表面上，并且与其他吸附在表面上的氢离子发生相互作用。
这个过程会导致两个甲基基团连接起来形成一个CH3OCH3分子。
结论通过以上三步反应，我们可以得到二甲醚。
这一合成反应机理是工业上常用的方法，能够高效地制备二甲醚。
了解反应机理有助于优化反应条件，提高反应效率，并且为进一步研究提供基础。
以上就是二甲醚的合成反应机理的详细内容。
希望本文能够对读者了解该反应过程有所帮助，并促进相关领域的研究和发展。
参考文献： 1. Smith, M.B.; March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience, 2007. 2. Bhanage, B.M.; Arai, M. Catalysis for Sustainable Energy Production. John Wiley & Sons, 2009. 3. U.S. Patent 5,767,242: Process for producing dimethyl ether from methanol.注：本文所述内容仅供参考，请勿用于非法用途或违反相关法律法规的行为。
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。
二甲醚生产工艺流程
合成气制二甲醚工艺目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有两步法和一步法两种，两步法是经过甲醇合成和甲醇脱水两步过程得到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。
1、两步法制二甲醚两步法制二甲醚是以合成气为原料由低压法制得甲醇后,甲醇再经脱水制得DME，其主要过程如图1所示：图1两步法合成二甲醚流程简图其中甲醇脱水制二甲醚的方法又包括液相甲醇脱水法和气相甲醇脱水法液相甲醇脱水是将甲醇与浓硫酸混合加热使甲醇脱水得到二甲醚,浓硫酸起到催化剂的作用该工艺具有反应温度低,原料转化率和二甲醚的选择性高的优点,但是产品后处理比较困难,而且浓硫酸的存在使设备腐蚀严重,并且产生大量的废液,带来很大的环境污染,限制了此工艺的发展"目前国内仅有武汉硫酸厂和山东久泰化工科技有限公司开发此工艺。
在液相脱水制DME基础上，为了避免液体酸作为甲醇脱水剂时产生的设备腐蚀问题,美孚公司和意大利的ESSO公司开发了以固体酸为催化剂的甲醇气相脱水技术，气相甲醇脱水法的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂脱水生成二甲醚，目前常用的催化剂主要有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等，由于甲醇脱水反应是放热反应，因此维持适宜的反应温浙江大学博士学位论文合成气合成二甲醚和乙二醇研究综述度是气相甲醇脱水法的关键，两步法制二甲醚的反应条件温和，副反应少，二甲醚的选择性和产品的纯度高，但是由于需要从合成气开始生产甲醇，导致合成气的转化率低，生产流程长，并且需要经过甲醇分离精制过程，使得整个工艺的成本增加，即使购买成品甲醇直接脱水制得二甲醚，也容易受到甲醇价格的影响，而使成本难以控制。
2、一步法制二甲醚合成气直接制二甲醚被称为“一步法”，一步法合成二甲醚由甲醇合成和甲醇脱水两个过程组成，同时还存在水汽变换反应，由于受到热力学的限制，甲醇合成反应的单程转化率一般较低，而由合成气一步法合成二甲醚，采用具有合成甲醇和甲醇脱水两种功能的复合催化剂，由于催化剂的协同效应，反应系统内各个反应相互祸合，生成的甲醇不断转化为二甲醚，合成甲醇不再受热力学的限制，与传统的经甲醇合成和甲醇脱水两步得到DME两步法，相比，一步法具有流程短、操作压力低、设备规模小、单程转化率高等优点，经济上更加合理，但缺点在于二甲醚的选择性低，产物的纯度不高。
二甲醚的生产工艺技术
二甲醚的生产工艺技术1.1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。
1.1.1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。
二甲醚生产工艺进展
二甲醚生产工艺进展摘要：综述了几种二甲醚生产工艺，甲醇气相脱水法因其投资少，工艺简单，生产成本低，易实现大型化，成为目前应用最广泛的生产工艺。
关键词：二甲醚生产工艺甲醇气相脱水法二甲醚(DME)是一种最简单的醚类化合物，在常温下为无色易燃气体，目前国内二甲醚的主要用途是替代LPG，用作民用燃气，其次是替代柴油用作汽车燃料[1]。
此外，二甲醚还可应用于气雾剂、制冷剂、发泡剂; 或者用于化工原料，生产硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、烷基卤化物等。
二甲醚生产的工艺路线较多, 但工业上主要应用的是甲醇脱水法(两步法)和合成气一步法制二甲醚。
其中, 甲醇脱水法由于催化剂和反应条件不同, 又可分为液相法和气相法。
1 甲醇脱水法1.1 甲醇液相脱水法甲醇液相脱水以甲醇为原料，在液体酸的催化作用下脱水生成二甲醚。
但该法环境污染和设备腐蚀严重，操作条件恶劣，产品后处理困难，已逐渐被淘汰。
近年来, 液相脱水工艺也有一些研究进展，山东临沂久泰化工科技有限公司采用复合酸（硫酸、磷酸等）脱水生产二甲醚工艺，改变了单一酸脱水催化的共沸现象，使水分能稳定均衡脱除，连续生产，该工艺具有自主知识产权[2]。
四川省达科特化工科技有限公司的阳离子型液体催化反应法生产二甲醚技术原理：在阳离子型液体催化剂作用下，液相甲醇分子间脱水，然后干燥净化。
其特点是反应温度和压力均较低，转化率高，选择性好，催化剂不需再生，无污染，无腐蚀[3]。
1.2 甲醇气相脱水法甲醇气相脱水法是在氧化铝或分子筛催化剂的作用下，使甲醇在气固相催化反应器中脱水生成二甲醚。
甲醇转化率在75%到85%，二甲醚选择性大于99%，工艺成熟简单，对设备材质无特殊要求，基本上无三废及腐蚀问题，装置易于大型化，是目前国内外生产二甲醚的主要方法[4]。
但该法流程较长，设备投资大，产品成本较高，且受甲醇市场波动的影响比较大[3]。
该法生产二甲醚的催化剂主要有改性高岭土、固体酸、磷钨酸、不同硅铝比的HZSM-5和ZSM-5、γ-Al2O3、阳离子交换树脂等[3]。
煤制二甲醚工艺流程
煤制二甲醚工艺流程
煤制二甲醚是一种将煤转化为高附加值化学品的先进工艺。
以下是煤制二甲醚的工艺流程。
首先，从煤中提取出煤焦油和煤气。
煤焦油中含有许多有机物，其中包括一些芳烃和酚类化合物，将煤焦油经过精炼过程可以获得含有酚类化合物的混合物。
接下来将混合物气化，产生合成气。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成，其中一氧化碳可以通过氢气重整反应来生成二氧化碳和氢气。
然后将合成气进行低温变换反应，通过催化剂作用将一氧化碳和二氧化碳转化为一氧化碳和氢气的混合物。
这种混合物被称为合成气。
接着，将合成气进行高温变换反应，通过催化剂作用将一氧化碳和氢气转化为醇。
这个过程被称为醇合成反应。
这一步骤主要产生甲醇和一些其他醇类化合物。
在醇合成反应之后，甲醇经过蒸馏分离，得到高纯度的甲醇。
然后将甲醇通过脱水反应，将其中的一部分水分去除，得到丙烯和水。
接下来将剩余的甲醇和丙烯进行反应，经过醚化反应生成二甲醚。
这个过程中需要使用催化剂和适当的条件。
最后，通过蒸馏分离的方式，将产物中的二甲醚单独提取出来。
得到高纯度的二甲醚。
总结来说，煤制二甲醚的工艺流程主要包括煤气化、气体转化、醇合成、脱水和醚化等环节。
这一工艺将煤这种传统资源转化为高附加值的化学品，具有良好的经济效益和环境效益，对于解决能源和环境问题有着重要意义。
二甲醚生产工艺流程
合成气制二甲醚工艺目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有两步法和一步法两种，两步法是经过甲醇合成和甲醇脱水两步过程得到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。
1、两步法制二甲醚两步法制二甲醚是以合成气为原料由低压法制得甲醇后,甲醇再经脱水制得DME，其主要过程如图1所示：图1两步法合成二甲醚流程简图其中甲醇脱水制二甲醚的方法又包括液相甲醇脱水法和气相甲醇脱水法液相甲醇脱水是将甲醇与浓硫酸混合加热使甲醇脱水得到二甲醚,浓硫酸起到催化剂的作用该工艺具有反应温度低,原料转化率和二甲醚的选择性高的优点,但是产品后处理比较困难,而且浓硫酸的存在使设备腐蚀严重,并且产生大量的废液,带来很大的环境污染,限制了此工艺的发展"目前国内仅有武汉硫酸厂和山东久泰化工科技有限公司开发此工艺。
在液相脱水制DME基础上，为了避免液体酸作为甲醇脱水剂时产生的设备腐蚀问题,美孚公司和意大利的ESSO公司开发了以固体酸为催化剂的甲醇气相脱水技术，气相甲醇脱水法的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂脱水生成二甲醚，目前常用的催化剂主要有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等，由于甲醇脱水反应是放热反应，因此维持适宜的反应温浙江大学博士学位论文合成气合成二甲醚和乙二醇研究综述度是气相甲醇脱水法的关键，两步法制二甲醚的反应条件温和，副反应少，二甲醚的选择性和产品的纯度高，但是由于需要从合成气开始生产甲醇，导致合成气的转化率低，生产流程长，并且需要经过甲醇分离精制过程，使得整个工艺的成本增加，即使购买成品甲醇直接脱水制得二甲醚，也容易受到甲醇价格的影响，而使成本难以控制。
2、一步法制二甲醚合成气直接制二甲醚被称为“一步法”，一步法合成二甲醚由甲醇合成和甲醇脱水两个过程组成，同时还存在水汽变换反应，由于受到热力学的限制，甲醇合成反应的单程转化率一般较低，而由合成气一步法合成二甲醚，采用具有合成甲醇和甲醇脱水两种功能的复合催化剂，由于催化剂的协同效应，反应系统内各个反应相互祸合，生成的甲醇不断转化为二甲醚，合成甲醇不再受热力学的限制，与传统的经甲醇合成和甲醇脱水两步得到DME两步法，相比，一步法具有流程短、操作压力低、设备规模小、单程转化率高等优点，经济上更加合理，但缺点在于二甲醚的选择性低，产物的纯度不高。
二甲醚的生产工艺
二甲醚及生产工艺摘要：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：methyl ether；dimethyl ether；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℃,熔点℃,沸点℃,室温下蒸气压约为,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/mol;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;甲醇脱水反应的化学反应式如下;主反应:2CH3OH =H3COCH3 +H2O主要副反应:CH3OH =CO + 2H2H3 COCH3 =CH4 +H2 +COCO +H2O =CO2 +H23 工艺过程及流程图工艺过程合成气一步法合成气一步法的主要特点在于反应的优势,合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成;反应平衡常数大,合成气单程转化率高,达到40. 0% ~75. 0%;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;合成气一步法的主要特点在于化学反应的优势;合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成,反应平衡常数大;由于反应生成的甲醇立即进行脱水反应生成二甲醚,从而克服了合成甲醇反应转化率低的弱点;合成气中CO单程转化率高,可达到40. 0% ~75. 0%;甲醇液相法甲醇液相法由硫酸法发展而来,而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺;甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130~130℃下进行;甲醇经预热后进入反应器,在无机酸的催化作用下进行脱水反应;通过加热,将反应生成的二甲醚、水以及相平衡的甲醇蒸发气化送出反应器;反应产物经冷凝分离,未冷凝的气相经压缩液化即为产品二甲醚;冷凝液经精馏分离,水从塔釜排出,甲醇返回做原料;甲醇气相法甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法;其特点是技术成熟可靠、投资低、产品调整灵活、工艺简单、生产成本低等;反应压力为0. 5~1. 5MPa,温度为230~400℃;甲醇经汽化在换热器中与反应器出来的反应产物换热后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却冷凝;反应器结构有绝热式固定床、换热式固定床、多段冷激式固定床和等温管式固定床等;冷却冷凝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、甲醇的饱和蒸气,送入洗涤塔用甲醇或甲醇-水溶液吸收回收其中二甲醚;吸收液返回粗甲醚中间罐,吸收尾气送出装置;粗甲醚中间罐的粗二甲醚用精馏塔进行精馏分离,从精馏塔顶出来的二甲醚蒸汽经精馏塔冷凝器冷凝后一部分回流入塔,一部分作为产品送产品贮罐;从二甲醚精馏塔釜得到的甲醇-水溶液送入甲醇提浓塔精馏提浓甲醇,提浓后的甲醇返回作为反应原料;从甲醇提浓塔塔釜排出含醇废水; 工艺流程图合成气一步法工艺流程图甲醇液相法工艺流程图甲醇气相法工艺流程图4 主要设备选择本生产过程的主要设备有二甲醚精馏塔、甲醇精馏塔、二甲醚反应器、进料蒸发罐、甲醇缓冲罐、高压蒸汽冷凝罐、闪蒸槽、二甲醚回流槽;5 主要用途及注意事项主要用途二甲醚是一种新兴的基本化工原料,由于其具有良好的易压缩、冷凝、汽化特性,在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途;随着石油资源的紧缺及价格上涨,清洁环保理念的深入,作为柴油替代资源的清洁燃料——二甲醚得到大力推广,并逐渐进入了民用燃料市场和汽车燃料市场;二甲醚具有燃料的主要性质,其热值约为m3,且其本身含氧量为%,能够充分燃烧,不析碳、无残液,是一种理想的清洁燃料;以前主要由于其成本较高、生产及应用研究深度以及替代积极性等问题限制了在燃料领域的应用;在民用方面：二甲醚是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品,并且燃烧性能好,热效率高,燃烧过程中无残渣、无黑烟,CO、NO排量低,二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量,≥95%二甲醚可直接作为替代液化气的燃料使用;所以,它将可能是取代液化气的一种理想的清洁燃料;二甲醚可替代煤气、液化石油气用于民用燃料;二甲醚常温下蒸气压力为,同等温度下,二甲醚的饱和蒸气压低于液化气,储存运输比液化石油气更安全,若二甲醚单独用作燃料,其压力等级符合液化气要求,可用现有的液化气罐集中统一罐装,灶具也可与液化气灶具通用;二甲醚还可以以一定比例掺入到城市煤气或天然气中作为调峰之用,并可改善煤气质量,提高热值;同等温度下,二甲醚饱和蒸气压低于液化石油气,因而其贮存、运输比液化石油气更安全；二甲醚在空气中爆炸下限比液化石油气高一倍,因此在使用过程中,也比液化石油气安全；虽然二甲醚热值比液化气低,但由于二甲醚自身含氧,在燃烧过程中所需空气远低于液化气,因此二甲醚预混气热值及理论燃烧温度均高于液化石油气;除单独使用外,将二甲醚、甲醇、水不外加,来自原料甲醇及甲醇制二甲醚反应及其他组分混合可配成稳定燃料——醇醚燃料;作为燃油的替代燃料：由于石油资源不可再生,世界范围内都在研究开发未来汽车代用燃料;未来DME应用的最大的潜在市场是作为柴油代用燃料;相比而言,常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷值都小于10,只适合于点燃式发动机;十六烷值含量是柴油燃烧性能的重要指标,二甲醚的十六烷值高于柴油,具有优良的压缩性,非常适合压燃式发动机,二甲醚替代柴油可降低氮氧化物排放,实现无烟燃烧,是理想的柴油发动机洁净燃料;使用二甲醚,尾气无需催化转化处理,氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国加利福尼亚燃料汽车超低排放尾气的要求,并可降低发动机噪音;研究表明,现有汽车发动机只需略加改造就能使用二甲醚燃料;二甲醚成本虽高于柴油,但成本和污染都低于液态丙烷等低污染替代燃料;使用二甲醚为燃料,仅需对原柴油机的燃油系统稍作改进;在保持原柴油机效率、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,氮氧化物就能大幅度降低,达到kWh以下,同时,控制氮氧化物和微粒排放的矛盾不复存在,碳烟排放为零,没有任何加速烟度,微粒排放也大幅降低;二甲醚发电：DME也可以用于联合循环发电装置的燃料;发电系统一般采用合成气做燃料;在发电低负荷的时候,可以将合成气转化为DME产品,这样就可以方便地贮存以便高负荷时再用或外销出去;其效果类似于联合循环发电用甲醇做燃料;注意事项5.2.1 二甲醚的毒性健康危害侵入途径：吸入健康危害：对中枢神经系统有抑制作用,麻醉作用弱;吸入后可引起麻醉、窒息感;对皮肤有刺激性;毒性：二甲醚的毒性很低,气体有刺激及麻醉作用的特性,通过吸入或皮肤吸收过量的此物品,会引起麻醉,失去知觉和呼吸器官损伤;危险特性：易燃气体;与空气混合能形成爆炸性混合物;接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸;接触空气或在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性的过氧化物;气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃;若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险;5.2.2 二甲醚的安全及处理措施泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入;切断火源;建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服;尽可能切断泄漏源;用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入;合理通风,加速扩散;喷雾状水稀释、溶解;构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水;漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用;防护措施：呼吸系统防护：一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具半面罩;眼睛防护：一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,戴化学安全防护眼镜;身体防护：穿防静电工作服;手防护：戴一般作业防护手套其它：工作现场严禁吸烟;进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护;急救措施：吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处;保持呼吸道通畅;如呼吸困难,给输氧;如呼吸停止,立即进行人工呼吸;就医;灭火方法：灭火方法：切断气源;若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体;喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处;灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土;。
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。
浅议二甲醚的合成工艺
浅议二甲醚的合成工艺【摘要】二甲醚（简称DME）习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，结构式CH3—O—CH3，分子量46.07，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。
DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业，近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”，引起广泛关注。
【关键词】二甲醚；设计；工艺1.DME的用途[1]1.1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。
关于DME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。
1.2 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汽车燃料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。
1.3 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。
2.DME工艺说明及设计2.1设计依据本项目基于教科书上的教学案例，通过研读大量的关于DME性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献，对生产DME的工艺过程进行设计的。
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浅议二甲醚的合成工艺
【摘要】二甲醚（简称DME）习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，结构式CH3―O―CH3，分子量46.07，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。
DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业，近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”，引起广泛关注。
【关键词】二甲醚；设计；工艺
1.DME的用途[1]
1.1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。
关于DME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。
1.2 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汽车燃料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。
1.3 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。
2.DME工艺说明及设计
2.1设计依据
本项目基于教科书上的教学案例，通过研读大量的关于DME性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献，对生产DME的工艺过程进行设计的。
2.2设计方法[2]
2.2.1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。
该工艺生产纯度99.6%的DME产品，用于一些对DME纯度要求不高的场合。
其工艺具有反应条件温和（130～160）℃、甲醇单程转化率高（>85%）、可间歇也可连续生产等特点，但是存在设备腐蚀、环境污染严重、产品后处理困难等问题，国外已基本废除此法。
中国仍有个别厂家使用该工艺生产DME，并在使用过程中对工艺有所改进。
2.2.2气相甲醇脱水法制DME
气相甲醇脱水法是甲醇蒸气通过分子筛催化剂催化脱
水制得DME。
该工艺特点是操作简单，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。
该技术生产DME采用固体催化剂催化剂，反应温度200℃，甲醇转化率达到75%～85%，DME选择性大于98%，产品DME质量分数≥99.9%，甲醇制二甲醚的工艺生产过程包括甲醇加热、蒸发，甲醇脱水，甲醚冷却、冷凝及粗醚精馏，该法是目前国内外主要的生产方法。
3.技术分析
3.1反应原理
反应方程式：2CH3OH→（CH3）2O+H2O；ΔHR（250C）=-11770KJ/kmol
3.2反应条件
本过程采用连续操作，反应条件：温度T=2500C―3700C，反应压力P=13.9bar，反应在绝热条件下进行。
3.3反应选择性和转化率
选择性：该反应为催化脱水。
在400℃以下时，该反应过程为单一、不可逆、无副产品的反应，选择性为100%。
转化率：反应为气相反应，甲醇的转化率在80%。
3.4分离工艺
从反应器中出来的气体含有二甲醚、未反应的甲醇、水等物质，它们都是以气体形式存在。
在进入分离塔之前，要将气体冷却成液体或者气液两相共存。
三组分的混合体系，至少采用两个简单精馏塔，即一个二甲醚塔和一个甲醇回收塔来将三种物质分离[3]。
4.流程叙述
经原料库来的新鲜甲醇经往复泵P-201升压和未完全反应的甲醇循环物流相混合进入甲醇预热器E-201，用低压蒸汽加热到154℃，经过反应器冷却器E-202换热到250℃进入反应器R-201进行绝热反应，反应器温度为250-370℃之间，反应器出口混合物经过反应器冷却器E-202、DME冷却器
E-203，最后进入DME分离塔T-201进行分离，塔顶得到纯度为99.5wt%的产品二甲醚，塔底甲醇和反应生成的水的混合物进入甲醇回收塔T-202进行分离。
在T-202塔中将水和甲醇分离，塔底得到废水进入废水处理工序，塔顶得到的纯
度为99.3wt%的甲醇循环使用。
5.惰气对分离效果的影响
由于粗甲醚中含有少量不凝性气体组分，如H2，N2，CO，CH4，CO2，C2H4，C3H6等，在精馏过程中不断累积在塔顶冷凝器中，当不凝性气体超过规定浓度，即使产品中不含重组分甲醇和水，产品中DME的纯度也难达到99.99%，为此，探讨惰气对分离效果的影响是十分必要的。
这里向分离系统中加入惰性气体10kmol/hr，各个组分摩尔含量相同，如果条件不变，通过模拟表明，加入惰性气体会使分离难度增加，这时，为了保证塔操作稳定，必须在塔顶将惰气采出，即将塔顶全凝器改成分凝器，这样，DME
的采出位置就是一个操作变量。
这时，不仅要考虑理论板数、进料位置、回流比对分离效果的影响，还必须讨论产品的采出位置对分离效果的影响。
6.结论
（1）将甲醇回收塔的压力降低到常压，从而使塔顶塔底的温度都有所降低，这样塔底就可以采用低压蒸汽来对其加热，通过后面的换热网络合成，甲醇回收塔的塔底再沸器实际上可以通过工艺物流换热来达到，从而节约了公用工程消耗量。
（2）通过对DME精馏塔和甲醇回收塔的操作条件进行优化，减少了塔的理论板数，减少了设备投资；降低了塔的
回流比和操作压力，从而降低公用工程消耗和温位，进而降低操作费用。
（3）讨论了工业生产中存在的惰气对塔的分离效果的影响，提出了相应的改造措施。
（4）提出具体的换热网络结构，进行换热网络的合成，通过核算可节约热公用工程52%左右，节约冷公用工程45%左右。
【参考文献】
[1]杨立新，徐红燕.二甲醚生产技术及应用前景.化工进展，2003，22（2），204.
[2]李世勤，崔凤水.二甲醚生产技术（上）.上海化工，2000，25（22）：24-26.
[3][美]J.M.道格拉斯著，蒋楚生等译.化工过程的概念设计，化学工业出版社，1994.。