甲醇及二甲醚的生产
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计1. 引言甲醇是一种重要的化工原料，在许多工业领域都有广泛的应用，比如作为燃料、溶剂和合成其他化学品的中间体。
而二甲醚（DME）是一种重要的替代燃料和清洁能源，在汽车和家庭用品等方面具有潜在应用价值。
为了满足市场需求，在本文中，我们将设计一种工艺，以每年产出10万吨的甲醇，并利用甲醇合成二甲醚。
2. 工艺图下图展示了年产10万吨甲醇合成二甲醚的工艺图：工艺图工艺图3. 工艺步骤3.1 甲醇生产首先，我们需要生产甲醇。
这可以通过对天然气进行蒸汽重整反应来实现。
该反应将天然气中的甲烷转化为一氧化碳和氢气。
然后，将一氧化碳和氢气在催化剂的存在下进行合成反应，生成甲醇。
3.2 甲醇净化生产的甲醇需要经过净化步骤，以去除杂质。
这包括使用吸附剂和分离技术，如蒸馏和结晶，将甲醇中的杂质去除，提高甲醇的纯度。
3.3 甲醇合成二甲醚在甲醇净化后，我们将进行甲醇合成二甲醚的反应。
该反应将甲醇与催化剂一起加热，生成二甲醚。
这是一个可逆反应，所以我们需要对反应条件进行控制，以提高二甲醚的产率。
3.4 二甲醚净化生产的二甲醚需要经过净化步骤。
这包括使用分离技术，如蒸馏和结晶，将二甲醚中的杂质去除，提高二甲醚的纯度。
4. 工艺参数为了实现年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标，我们需要考虑以下工艺参数：•甲醇生产装置的产能•甲醇净化装置的效率•甲醇合成二甲醚反应的温度和压力•甲醇合成二甲醚反应的催化剂选择和用量•二甲醚净化装置的效率这些参数将直接影响到工艺的效果和产量。
5. 结论通过设计合理的工艺步骤和参数，我们可以实现每年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标。
这有望满足市场需求，并为清洁能源领域做出贡献。
然而，需要注意的是，实际生产中可能会受到许多因素的影响，包括原材料供应、设备故障等等。
因此，需要进行全面的工艺设计和风险评估，以确保工艺的可行性和稳定性。
参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill.。
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(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%)。
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。
新燃料――二甲醚(DME
新燃料――二甲醚(DME【摘要】短缺，再联系我们继续为您提供服务。
是一种环保的替代燃料，具有清洁高效的特点。
本文围绕二甲醚的定义、发展历程、特性与优势、生产技术、用途和市场前景、环保特点以及面临的挑战展开探讨。
未来，二甲醚有望成为可持续发展的重要组成部分，在能源领域发挥重要作用。
二甲醚的发展仍面临着一些挑战，需要持续创新和技术突破。
通过深入研究与推广应用，可以进一步促进二甲醚在能源领域的发展，为环保和可持续发展贡献力量。
【关键词】二甲醚(DME)、新燃料、发展历程、特性、优势、生产技术、用途、市场前景、环保特点、挑战、未来发展展望、可持续发展、能源领域、重要性。
1. 引言1.1 新燃料――二甲醚(DME)的定义二甲醚(DME)是一种无色透明液态气体，化学式为CH3OCH3，属于新型清洁燃料之一。
二甲醚在常温下为无色透明液体，在高温下则会变为气态。
它的燃烧产生的废气中不含硫，烟尘少，对环境的影响很小，是一种环保型燃料。
二甲醚具有较高的燃烧效率和出色的点火性能，是一种性能优良的燃料。
二甲醚(DME)在一定程度上可以替代传统燃料如柴油和汽油，被广泛应用于交通运输、能源生产和工业生产等领域。
由于其清洁环保、性能优越等特点，二甲醚在能源领域备受关注，被认为是未来替代传统燃料的一种候选品种。
二甲醚的燃烧产生的CO2排放量比传统燃料低，有助于减少温室气体的排放，对于缓解能源危机和改善环境质量具有积极的作用。
1.2 二甲醚(DME)的发展历程二甲醚(DME)的发展历程经历了不断的技术提升和市场拓展。
随着科技的发展，二甲醚(DME)的生产技术不断改进，生产成本逐渐降低，使得其在替代传统石油燃料方面更具竞争力。
在全球范围内，二甲醚(DME)的应用领域也在不断扩大，包括用作燃料、替代气体、清洁能源等方面，为可持续发展注入了新的活力。
2. 正文2.1 二甲醚(DME)的特性与优势二甲醚(DME)是一种无色透明、无毒、无臭的液体，具有以下特性与优势：DME的燃烧产物中没有硫氧化物和硫氧化合物，排放的主要成分是二氧化碳和水蒸气，相比传统燃料更环保。
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。
二甲醚生产工艺及流程操作
第一节流程简述粗甲醇由原料槽经原料泵打入粗甲醇储槽 V107，再经甲醇中间泵P106 打入甲醇塔C103 中部（如原料是精甲醇，则直接进入精甲醇储槽V101）。
在甲醇塔分离出水，>95%的甲醇由塔顶经E106 甲醇冷凝器后，进入甲醇回流槽V103，部分甲醇回流入塔C103，部分进入精甲醇储槽V101，甲醇塔尾气排空。
V101 槽的甲醇由P101 精甲醇泵经E103 冷甲醇加热器进入E101 甲醇蒸发器，蒸发的甲醇蒸气经E102 甲醇气加热器与反应后气体再加热至200℃，进入C101 合成塔下部，在经中央管加热至270℃，从合成塔上部进入催化剂床层，合成反应为放热反应，合成塔温度由导热油冷却控制。
开车时由导热油加热至反应温度。
反应后的混合气在E102、E103 中与入塔的冷甲醇换热后，进入经合成气冷凝器冷凝后进入C102 二甲醚分离塔中部，从塔顶得到99%的二甲醚，它经E105二甲醚冷凝器冷凝后进入二甲醚塔回流槽V102，部分回流入塔，部分进入V106精二甲醚冷凝储槽再进入产口储槽。
在C101 及C102 塔中，操作压力为0.4～1.0Mpa，C102 塔底的甲醇水经减压后进入C103 塔中部，塔底水分析合格后排放。
第二章合成塔操作二甲醚由甲醇在催化剂作用下脱水来合成，反应为放热反应，方程式为：2CH3OH—CH3OCH3+H2O+5.5Kcal为严格控制反应温度应及时移走反应热，二甲醚合成设计为列管式，催化剂装于管内，管外用导热油强制换热。
导热油自下部加热合成塔壳程，上部引出至导热油加热炉，经导热油泵打循环。
为防止不凝气体在合成器壳程上部积聚影响传热效果，设有一导热油膨胀罐，导热油膨胀罐的主要作用是吸收导热油的热膨胀及排放不凝气体。
在开工阶段，导热油的升温由加热炉来完成，加热炉采用燃油炉形式。
通过改变导热油入合成塔壳程的温度来调节催化剂床层温度。
第一节合成原始开车步骤1）检查按照流程图核对各设备管道、阀门和各种仪表是否齐全，位置是否正确，按技术规程检查安装质量。
二甲醚生产工艺操作要点
二甲醚生产工艺操作要点山西省长子丹峰化工有限公司张永林我公司现有一套6.0万吨/年合成氨系统，联产甲醇1.5万吨/年，二甲醚1万吨/年。
二甲醚系统于2008年投入生产运行，主要为甲醇催化脱水精馏生产二甲醚工艺。
二甲醚生产工艺有四川天一公司设计，采用自动化操作系统。
热源采用导热油锅炉提供，减少了软化水设施建设和水处理的压力。
系统降温循环水采用闭路循环使用，循环水系统基本无污染物排放。
导热油炉烟囱设置了一次和二次除尘和净化装置，烟气达标排放。
下面就我公司二甲醚系统近年来的运行情况做一个简单的总结。
一、生产原理甲醇在催化作用下反应如下：主反应 2CH3OH=CH3OCH3+H2O二甲醚的生成是在催化剂的作用下，同时放出大量的热量伴随着还有副反应产生。
2CH3OCH3=C2H2+H2O CH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2 2CH3OH=CO+2H2二、原料甲醇及产品二甲醚性质：1、原料甲醇的性质甲醇俗称酒精，有类似乙醇气味的无色透明易挥发液体，分子式为：CH3OH，密度：0.7913克/毫升（20℃），沸点：64.65℃，甲醇为有毒化工产品，有显著的麻醉作用，对视神经危害最为严重，吸入浓的甲醇蒸汽时出现沉醉、头痛、恶心、呕吐、流泪、视力模糊和眼痛等。
空气中允许浓度为0.05mg/l极限允许浓度在空气中为2000ppm，在空气中甲醇蒸汽的爆炸极限为 6.0～36.5%。
2、产品二甲醚的性质二甲醚为弱麻醉剂，它的迷麻效力只是乙醇的1/4左右，可以经呼吸道、消化道、皮肤侵入人体，对皮肤和呼吸有刺激作用，对神经系统有影响。
二甲醚在常温常压下是气体，有醚类特有的气味，密度为0.661kg/m3，蒸汽压低，爆炸极限为3.4～27%，空气中的允许浓度为400ppm。
三、二甲醚工艺流程叙述1、二甲醚合成精馏工艺流程来自合成氨系统的原料甲醇经计量后进入甲醇中间罐，甲醇中间罐的甲醇经甲醇进料泵、甲醇预热器汽化后，汽化甲醇经换热器换热后分两股进入反应器；第一股甲醇汽加热到反应温度从顶部进入反应器；第二股甲醇汽稍过热后作为冷激气经计量后从中部进入反应器。
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。
甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理.
副反应： CH3OH 2CH3OH 2CH3OH CH3OCH3
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CO＋H2O
单击此处编辑母版标题样式 甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理 二、反应速率
本征动力学
宏观动力学 rM=1.59322× 105×
rM=5.50× 1010× e122867RT yM2(1－yD yw／Kp yM2 )
e16451.5／RTP23yM1.5(1 －yD yw／Kp yM2 )
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单击此处编辑母版标题样式 甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理 三、影响甲醇转化率的因素
1．质量空速与甲醇转化率的关系
2．反应温度与甲醇转化率的关系
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甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理 单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版标题样式 第二节 甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理
一、化学平衡 甲醇脱水生成二甲醚的化学反应式为 2CH3OH 平衡转化率： 温度升高，平衡常 数减小，甲醇平衡 转化率降低 CO＋2H2 C2H4＋2H2O CH4＋2H2O＋C CH4＋H2＋CO CO2＋H2 CH3OCH3＋H2O 可逆、放热、 等体积
3．反应压力与甲醇转化率的关系
结论：温度的提高、压力的增大、空速的减小，催化剂的 活性增加、反应速率加快、反应时间变长，甲醇的转化率高，产 物中的二甲醚量增加
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二甲醚的生产
由国内开发的合成气一步气相法制二甲醚技术基本成熟，并已建成千吨 级装置。但对于建设大型二甲醚装置，国内技术尚需实践验证。
合成气法制DME是在合成甲醇技术的基础上发展起来的，由合成气经浆 态床反应器一步合成DME，采用具有甲醇合成和甲醇脱水组分的双功能 催化剂。
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任务一 生产方法选择
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任务一 生产方法选择
2003年8月由沪天化工与日本东洋工程公司合作开发的两步法二甲醚万 吨级生产装置试车成功。该装置工艺流程合理，操作条件优化，具有产 品纯度高、物耗低、能耗低的特点，在工艺水平、产品质量和设备硬件 自动化操作等方面均处于国内先进水平。
近年来，我国在合成气一步法制二甲醚方面的技术开发也很积极，而且 一些科研院所和大学都取得了较大进展。、介化研究院、、介化化肥厂 与、钊们化物所共同开展了合成气法制二甲醚的5 mL小试研究，重点进 行工艺过程研究、催化剂制备及其活性、寿命的考察。试验取得良好结 果:CO转化率大于85 %;选择性大于99 %。
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任务一 生产方法选择
也可采用从化肥和甲醇生产装置侧线抽得合成气的方法，适当增加少量 气化能力，或减少甲醇和氨的生产能力，用以生产DME 。
催化蒸馏法制DME到目前为止，只有上海石化公司研究院从事过这方面 的研究工作。他们是以甲醇为原料，用H2SO4作催化剂，通过催化蒸馏 法合成二甲醚的。由于H2SO4具有强腐蚀性，而且甲醇与水等同处于液 相中，因此，该法的工业化前景一般。催化蒸馏工艺本身是一种比较先 进的合成工艺，如果改用固体催化剂，则其优越性能得到较好的发挥。 用催化蒸馏工艺可以开发两种DME生产技术:一种是甲醇脱水生产DME， 一种是合成气一步法生产DME。从技术难度方面考虑，第一种方法极易 实现工业化。
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。
甲醇制造二甲醚(DME)
甲醇制二甲醚(DME)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℃）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/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3.1工艺过程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。
(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。
甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理
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甲醇气相脱水制二甲醚的基本原理 单击此处编辑母版标题样式 甲2C醇H气3O相H脱水制－速yD率yw／Kp yM2 ) 三温、度影 升响高甲，醇平衡转常化数率减的小因，素甲醇平衡转化率降低 甲yM醇2脱(1水－生yD成y二w甲／醚Kp的y化M学2反) 应式为
单第击二此处节编甲辑母醇版气标相题脱样水式制二甲醚的基本原理
一、化学平衡 甲醇脱水生成二甲醚的化学反应式为
2CH3OH CH3OCH3＋H2O
平衡转化率：
可逆、放热、 等体积
副反应：
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CH3OH 2CH3OH 2CH3OH CH3OCH3 CO＋H2O
CO＋2H2 C2H4＋2H2O CH4＋2H2O＋C CH4＋H2＋CO CO2＋H2
单甲击醇此气处相编脱辑水母制版二标甲题醚样的式基本原理
3．反应压力与甲醇转化率的关系
结论：温度的提高、压力的增大、空速的减小，催化剂的 活性增加、反应速率加快、反应时间变长，甲醇的转化率高，产 物中的二甲醚量增加
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C甲y三MH醇、23气 影(O1C相响2－H脱甲．y3D水醇反y制转w化二C／应H率甲K4p醚的温＋y的因HM度2基素2＋本与)C原O理甲醇转化率的关系
三甲、醇影 气响相甲脱醇水转制化二率甲醚的的因基素本原理 e二／、R反TP应2速3y率(1－yD yw／Kp yM2 ) 甲yM醇2脱(1水－生yD成y二w甲／醚Kp的y化M学2反) 应式为 21．质反应量温空度速与甲醇转化率的关系 甲温醇度气 升相高脱，水平衡制常二数甲醚减的小基，本甲原醇理平衡转化率降低 二yM、2反(1应－速yD率yw／Kp yM2 ) 甲50醇× 气10相1脱0×水e制12二2甲86醚7R的T基本原理 二甲、醇反 脱应水速生率成二甲醚的化学反应式为 C2COH＋3HO2HO CHO32O＋CHH23＋H2O 三甲、醇影 气响相甲脱醇水转制化二率甲醚的的因基素本原理 C二H、3反OC应H速3率 CH4＋H2＋CO 5三0、× 影10响1甲0×醇e转12化2率86的7R因T素 甲醇脱 气水相生脱成水二制甲二醚甲的醚化的学基反本应原式理为 2．反应温度与甲醇转化率的关系 甲e／醇R气TP相2脱3y水(1制－二y甲D 醚yw的／基K本p 原yM理2 ) 三2C、H影3O响H甲醇转C2化H率4＋的2因H素2O 2CCHH33OOHPHage CC3O2＋H42＋H22H2O
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。
甲醇生成二甲醚反应热
甲醇生成二甲醚反应热甲醇是一种常见的有机化合物，它具有多种用途。
其中一个重要的应用是作为二甲醚的前体，用于生产二甲醚。
二甲醚是一种无色、易挥发的液体，具有广泛的工业用途。
甲醇生成二甲醚的反应热是指在反应过程中释放出的热量。
这个反应过程可以通过催化剂的存在来实现。
一般来说，铝酸盐类催化剂在该反应中具有良好的活性和选择性。
具体而言，该反应可以通过以下步骤进行。
首先，将甲醇和二甲醚催化剂放置在反应器中。
然后，加热反应器以提高反应速率。
在适当的温度下，甲醇会与催化剂发生反应，生成二甲醚和水。
反应热是在这个过程中释放的热量。
甲醇生成二甲醚的反应热对于工业生产非常重要。
首先，它可以被用作反应过程的热源，提供反应所需的能量。
其次，反应热可以被利用来加热反应器，提高反应速率和产量。
此外，反应热还可以被收集和利用，以提高能源利用效率。
然而，反应热的释放也会带来一些问题。
首先，高温和高压条件下的反应可能会导致催化剂的失活和降解，从而降低反应效率。
其次，反应热的释放可能会导致反应器过热，增加了操作的困难和风险。
为了解决这些问题，工程师们通常采取一些措施。
例如，他们可以优化反应条件，使反应在较低的温度和压力下进行，以减少催化剂的失活和降解。
此外，他们还可以设计高效的热交换系统，以控制反应器的温度，避免过热。
甲醇生成二甲醚的反应热是一个重要的工业过程。
它不仅提供了反应所需的能量，还可以被用作能源的来源。
然而，它也带来了一些挑战，需要工程师们采取适当的措施来解决。
通过优化反应条件和设计高效的热交换系统，可以提高反应效率，降低能源消耗，并确保安全运行。
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第二节 甲醇合成及其应用
反应温度
合成甲醇是放热反应。温度升高，副反应产物增 多，同时，由于甲酸的生成，造成设备的氢腐蚀
；从动力学考虑，温度升高，反应速度加快．但
影 响 因 素
反应压力
合 力过 5成 对0高0甲 提～温醇 高5度4主 甲3也K、 醇左会副 平右影反 衡。响应 分催均 压化为 有剂利体使。积用同减寿时小命，的，从反适反应宜应，温速增度度加在考压 虑，提高压力，甲反醇应生速产度时加，快气。体但一加次压通生过产合要成消塔耗仅
控 制
活。故一般采。用但氢空过速量太。高．转化率降低，循环气
量增加，作费用增加。空速过小，则
空气速度及气体的循环 不能满足生产任务要求。
2020/7/13
第二节 甲醇合成及其应用
三、甲醇生产方法
高压法
高压法是在压力为30MPa，温度为300～ 400℃下使用锌铬催化剂合成甲醇
浆态床工艺
低压法
液相法
2020/7/13
转化率是指参加反应的原料数量与通入反应器原料数量比值 百分率，它说朋原料的转化程度。转化率越大，参加反应的 原料越多。 选择性是指实际所得目标产物量与反应掉原料计算应得产物 理论量之比。 选择性= 实际所得目标产物量／计算应得产物理论量×100%
= 转化为目标产物原料量／反应掉原料量×100% 收率是指转化为目标产物的原料量与通入反应器原料量之比。 收率=转化为目标产物的原料量／通入反应器原料量×100% 有循环物料时产物总收率和的计算如下。 总收率=转化为目标产物的原料量／新鲜原料量×100%
及
能量，且受设备能强得度到限3％制～，6适％宜的压甲力醇为，1原0M料pa气转化
工
合成甲醇反应率的不原高料，气因化此学原计料量气比必为须H2：循环CO使=2用：。1
艺 条 件
原料气组成
生产实践证明增，加当空C0速含可量增高大时甲，醇温的度生不产易能控力制．，并 且会导致羰基有铁利聚于集移在走催反化应剂热上，，防引止起催催化化剂剂过失热
生成芳烃
生成低碳烯烃 C3 O H H C2 H C2 H H 2 O
第二节 甲醇合成及其应用
二、甲醇合成原理 主反应：
C O 22 H C uC3O HH-9 (g 8 0)k . J/m 副反应：
nCO(2n1)H2 CnH2n 2nH2O CH3OHnCO2nH2 CnH2n1CH2OHnH2O COH2 HCHO 2CO4H2 CH3OCH3 H2O 2CH3OHCH3OCH3 H2O CH3OHnCO2(n-1)H2 CnH2nHCOOH(n-1)H2O
化 学 性 质
2020/7/13
第二节 甲醇合成及其应 用
脱水反应 2CH 3OH CH 3OC3 H
氧化反应 CH3OH电 解 O银 2HCH O电 解 O银 2HCOO CCH3O3 H O H H C H uZ n/C A 2 lO3O HO 2H H CCO2O3O H C 2OH
2020/7/13
合成气在碳一化学化工中的
生产甲醇
应用
甲醇是碳一化学的支柱产品，是除合成氨以外，惟 一可以经过煤炭气化大规模合成的简单化工产品。
醋酸和醋酐
用CO与甲醇进行羰基合成制取醋酸、酸酐、酯等有 机化工产品
合成氨
合成气是生产合成氨原料气的一种主要来源。以氨为原料可 以制造各种氮肥，合成氨工业是氮肥工业的基础。
甲醇及二甲醚的生 产
知识目标
碳一化学的基 本概念
二甲醚的生产
甲醇合成及其 应用
2020/7/13
其他碳一化工 生产技术
醋酸的生产
掌握甲醇 的合成原 理与生产 方法
能力目标
掌握二甲 醚的生产 方法
2020/7/13
掌握醋酸的 生产方法
第一节 概 述
碳一化合物的概念
碳一化合物是指分子中仅含有一个碳原子的 化合物，如CO、C0、CH 0H、HCHO、HCOOH等，是 含碳化合物中碳含量最少的物质。这些物质在一 定条件下均能发生化学反应生成一系列化工产品。 因此．碳一化合物可作为化工生产的原料，在化 工合成生产中占有比较重要的地位。
制备燃料醇
用合成气制燃料醇，寻找内燃发动机的替代燃料 ，使能源结构向多元化结构发展
制备烃燃料
F-T合成技术的应用，使甲醇间接合成液体烃类Байду номын сангаас 合物成为现实。
2020/7/13
化工生产基本概念
空间速度：是指在单位时间内，单位体积的催化剂 所通过气体体积数。其单位是m3／(m3催化剂·h)。 空间速度越高，单位体积催化剂处理能力越大，生 产能力就越大。 空间时间：是指气体与催化剂的接触时问。常用来 表示反应器的生产能力。空时越小，反应器的生产 能力越大。 必须注意的是：如果反应过程中物料的密度发生改 变，体积流量也随之变化．此时空间时间不等于物 料在反应器内停留时间。只有在反应过程中密度不 变(等密度过程，时空时才与物料停留时间相等。
液相络合催化法
气相法
中压法
中压法是在低压法基础上开发的在5～ 10MPa压力下合成甲醇的方法，其工艺流程 如图8-5所示
2020/7/13
第二节 甲醇合成及其应用
2020/7/13
第二节 甲醇合成及其应用
典 型 的 甲 醇 合 成 塔
2020/7/13
第二节 甲醇合成及其应用
一.甲醇的性质
物 理 性 质
2020/7/13
无色透明、略带醇香味、 有毒、易挥发和易燃液体。熔 点175．6K，沸点37.8K。甲醇 是强极性化台物，可以和水及 乙醇、乙醚等许多有机溶液以 任意比例互溶，并与多种有机 物形成共沸物，但不能与脂肪 烃类化合物相互溶。
酯化反应 CC H3O3 H O H H 燃 H 烧 O22S O C4 O2CH23 H O OS2O OH H2O
胺羰化基反化应反应C 2C C 2 CH 3O 33 3 H O C H O H O 3H O H SH N H 2N O C O H H 32H H 3 O C C C C (C 3 H H O 3O (3 N C H 3H C )S 2H 23 2 N C O O O H H H C 22 O O 3O 2O H H H 2)O H 2H S2O O 4 3C3O HH NH 3(C3H )3N3H 2O