1、概述

    能源、环境和人口是当今全球发展战略的三大问题。能源是国民经济发展的基础资源和重要战略物质。石油产品是国民经济的“血液”。根据已探明的能源储量预测：全球石油可再维持30~50年。与许多国家相比，我国的石油贮藏量并不多，因此受石油危机的影响也更大。面对石油的短缺，能源的不可再生性，以及国际上对环境的要求日高，国外早已提出代用燃料和燃料清洁化的开发方向。我国政府也已意识这个问题的严峻性，近期又反复强调抓紧开展这项工作。因此，近年来二甲醚的开发受到了越来越多的关注。

    二甲醚是碳一化学中的一个拳头新产品，一般通过甲醇脱水获得。二甲醚亦称甲醚（CH3）2O，缩写DME，无色无毒气体或压缩液体，沸点-24℃，凝固点-140℃。其用途广泛，它不仅是一种重要的化工原料（可用于许多精细化学品的合成），而且也是一种清洁燃料和燃料添加剂；还可作为汽油和烯烃的中间体；在制药，农药等化学工业中有许多独特的用途；可以替代氯氟烃类（即CFC物质）用作溶胶喷射和制冷剂；高纯度的二甲醚可用作麻醉剂；此外，二甲醚还可以成为城市煤气和液化气的代用品，也可作为汽车燃料。

   2、二甲醚的生产方法比较

   2.1生产方法

   工业上制取二甲醚的生产方法主要有以下四种：

（1）甲醇脱水法；

（2）在生产甲醇时作为副产物经分离，精制而得到；

（3）合成气直接合成二甲醚（发展方向，目前正进行工业装置的中试阶段）；

（4）甲酸甲酯催化分解；

   现阶段大多数工业生产都采用甲醇脱水法，该法有如下技术路线：

A、以浓硫酸脱水反应

B、添加磷酸铝高温反应
 
C、催化反应
 
   在以上三种技术中，浓硫酸脱水反应的方法，设备腐蚀严重，操作条件差；磷酸铝高温反应的方法，甲醇转化率及二甲醚的选择性均较低。而改性固体酸催化的方法，虽然温度和压力条件要求较低，生产控制比较容易，便于连续化工业生产，但甲醇蒸汽与固体催化剂表面接触面积有限，存在转化率低，二甲醚气体与反应气不易分离等缺点。针对以上情况，阳离子型液体催化反应法是近几年成功开发的一项专利技术，它采用“液-液-气”工艺路线，甲醇分子与催化剂分子接触充分，因而转化率高，二甲醚气体极易脱离液相。而且投资少，能耗低，收率高、成本低，且具较强的市场竞争力。

2.2反应特点

  该方法的特点为：

    （1）催化剂的再生与反应过程是同步的，即在产气的同时就完成了催化剂的再生。

    （2）液体甲醇在较低温度（＜130℃），较低压力（＜0.1MPa）条件下脱水。

    （3）反应平和稳定，能耗少，易控制。

    （4）无污染、无腐蚀。

    由于采用了阳离子型液体催化剂，因而和其它工艺路线相比，投资省，工艺简便易行，无需增加再生工序和装备，而且能大大提高产品质量。

    现有技术是采用“气-固-气”工艺路线，甲醇气体与固体催化表面接触有限，因而转化率低，而且二甲醚气体与反应气（合成气）不易分离，而液-液-气工艺路线，甲醇分子与催化剂分子接触充分，因而转化率高，而且二甲醚气体极易脱离液相，因而易于分离提纯。

2.3 工艺指标

    阳离子型液体催化剂甲醇液相脱水制二甲醚的工艺指标如下：

甲醇单程转化率            ＞85%
                    二甲醚选择性             ≥99.5%
     反应温度                 120℃～130℃
      反应压力                 0.1 MPa（表）
          原料消耗                 ＜1.42t甲醇/t二甲醚
二甲醚含量               ≥99.5%

2．4工艺流程简述：

（1）在反应器内先装入阳离子型液化催化剂，然后按照理论配比将原料甲醇通过水加压输入反应器进行反应，将其物料加热到120℃～130℃，反应器压力升到0.1Mpa,完成酯化、脱水反应。

（2）将原料甲醇继续以慢速流量加入反应器内，使反应器温度维持到125℃左右，釜内压力升到0.2MPa时一部分水蒸汽和未反应的甲醇随产生的二甲醚气体一起进入冷凝器冷却。

（3）在冷凝器内，将二甲醚气体从反应器带来的水蒸气和部分未反应的甲醇蒸汽冷凝后进入回收釜内。

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