甲醇制二甲醚技术研究.pdfVIP

第35卷增刊 应用化工 V01．35 2006年10月 Chemical Oct．2006 Applied Industry 甲醇制二甲醚技术 陈鹏，古共伟 (西南化工研究设计院，四川成都610225) 摘要：简述了二甲醚的性质和主要的几种合成工艺，较详细介绍了西南化工研究设计 院技术的工艺特点和工业化成果。 关键词：二甲醚；合成；技术 223．24文献标识码：A 中图分类号：TQ 二甲醚(Dimethyl 体或压缩液体，具有轻微的醚香气味，易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸 甲酯等多种有机溶剂。二甲醚毒性很弱，无致癌性，但有一定的麻醉性。 二甲醚在常温、常压下为气态，在低压下变为液体，与液化石油气(LPG)有 相似之处。二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能好，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。由于二甲醚在储存、运输、使用 等方面比液化气更安全，因此二甲醚替代液化气作为民用燃料有着广阔的前景。 二甲醚与液化石油气按一定比例的混合物是一种理想的液体燃料，同时二甲醚 也是良好的柴油替代燃料，被称为21-世纪的清洁燃料，其排放污染大大低于现 有燃料。二甲醚又是一种重要的化工原料，可以用作气雾剂的抛射剂、制冷剂、 发泡剂；高浓度的二甲醚可用作麻醉剂，二甲醚也是制取低碳烯烃的主要原料之 一[1]0 二甲醚大规模生产始于1966年的西德，当时德国联合发动机燃料公司(u— nionKraftstaff 用于发胶行业。以后欧洲其它国家、Et本、中国台湾也开始生产二甲醚。 我国生产二甲醚较晚，除了早期在硫酸二甲酯生产中二甲醚作为中间产品 使用外，直到1994年国内才大规模生产二甲醚。当时国内二甲醚主要用于气雾 剂工业和醇基燃料掺烧。由于气雾剂市场容量有限，截止到2000年，国内气雾 剂级二甲醚生产和消费量不超过20kt。而醇基二甲醚燃料在上世纪90年代由 于经济性不如LPG，也没有得到持续的发展。进入2l世纪以后，国际市场原油 价格的不断攀升和国内甲醇生产能力的快速增长，客观上加快了二甲醚作为替 设正进入加速期。 1 国内二甲醚的工业现状 国内二甲醚生产基本上以甲醇脱水方法为主，也有少量试验规模的合成气 2006年第35卷增刊 一步法生产装置，表1列出了国内已建的一些较有代表性的生产装置。 表1 国内主要二甲醚生产装置产能和技术情况 1 China Table and ofDMEdevicesin Producingcapacitytechnology 注I甲醇法小于5kt／a的装置略。 由于国际市场原油价格长期处于高位，LPG价格一直居高不下，目前国内以 还规划了若干几十万吨至百万吨级的大装置。 2 甲醇制二甲醚技术现状 早期工业用二甲醚是从合成甲醇的副产物中分离回收，产量较低，不足以形 成工业经济规模。由于低压合成甲醇技术的广泛应用，甲醇脱水法制备二甲醚 得到工业化。甲醇脱水制二甲醚可分为液相法和气相法。 2．1液相法 液相法的脱水剂主要为浓硫酸： 陈鹏等：甲醇制二甲醚技术 CH30H+H2S04+CH3HS04+H20 CH3HS04+CH30H_CH30CH3+H2S04 该反应过程具有反应温度低、转化率高、选择性好等优点。但也存在设备腐 蚀和环境污染严重、操作条件恶劣、中间产品有毒性、产品后处理困难、能耗高等 缺点。虽然采用浓硫酸和磷酸混合催化剂，解决了硫酸的脱水再生问题，但是尚 不能克服上述其它方面