二甲醚的生产
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二甲醚生产工艺规程及操作
二甲醚生产工艺规程及操作目 录第一章 甲醇制二甲醚流程....................................‥1 第一节 流程简述 (1)第二节 控制点表 (1)第二章 合成塔操作 (3)第一节 合成原始开车步骤 (3)第二节 开车 (4)第三节 导热油泵的开车 (5)第四节 合成塔正常工艺条件 (6)第三章 精馏塔操作 (6)第一节 精馏系统的原始开车 (6)第二节 正常操作方法 (8)第三节 正常工艺条件 (10)第四节 异常现象和事故处理 (11)第一章 甲醇制二甲醚流程第一节 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。
第二节 控制点表序位号用途备注特性参数号一、温度3001 TI101 导热油出口温度 L2 TI102 甲醇蒸发器E101温度 L 1303 TI103 出E101甲醇汽温度 L 1304 TI104,5,6 二甲醚合成塔温度 P ～2805 TI107 入合成塔甲醇汽温度 L 2006 TI108 出合成塔混合气温度 L 2807 TI109 入E101冷甲醇温度 L 258 TI110 混合气冷凝器循环出水温度 L 409 TI111 出混合气冷凝器温度 L 12010 TI112 出二甲醚冷凝器循环出水温度 L 4011 TI113 二甲醚分离塔塔底温度 L 14012 TI114 二甲醚分离塔塔顶温度 L 36～3813 TI115 二甲醚分离塔塔顶温度 P 36～3814 TI116 二甲醚中间槽温度 L 3080 15 TI117 甲醇水温度 L6516 TI118 甲醇塔塔顶温度 L17 TI119 甲醇塔塔顶温度 P6510018 TI120 甲醇塔塔底温度 L3019 TI121 二甲醚储槽温度 L二、压力MPa1 PI101 进加热炉导热油压力 L 0.22 PI102 出加热炉导热油压力 L 0.30.33 PI103 导热油泵后压力 L4 PI104 甲醇蒸发器压力 L0.80.85 PI105 合成塔顶压力 L6 PI106,107 甲醇泵后、前压力 L 0.1,0.80.07 PI108 甲醇中间槽压力 L8 PI109 二甲醚分离塔顶压力 L 0.89 PI110,111 二甲醚回流泵前、后压力 L 0.3,0.810 PI112 二甲醚中间槽压力 L 0.311 PI113,114 二甲醚中间泵前、后压力 L 0.3,0.512 PI115,116 甲醇回流泵前后压力 L 0.0,0.113 PI117,118 甲醇中间泵前后压力 L 0.0,0.10.314 PI119 二甲醚储槽压力 L三、液位M0.1-0.51 LI101 导热油储槽液位 L0.1-0.5 2 LI102 甲醇蒸发器液位 L0.1-1.03 LI103 甲醇中间槽液位 L4 LI104 二甲醚分离塔底液位 L 0.1-0.85 LI105 二甲醚中间槽液位 L 0.1-1.00.1-0.8 6 LI106 甲醇塔底液位 L0.1-1.0 7 LI107 甲醇回流槽液位 L0.1-2.0 8 LI108 二甲醚储槽液位 L0.1-5.09 LI109 甲醇储槽液位 L四、流量L/h1 FI101 进蒸发器甲醇流量 L 340-4502 FI102 混合气冷凝器冷却水流量 L 50002203 FI103 二甲醚回流流量 L1204 FI104 甲醇水流量 L5 FI105 甲醇冷却器冷却水流量 L 80006 FI106 二甲醚冷凝器冷却水流量 L 80001207 FI107 甲醇回流流量 L注：P代表控制室仪表，L表示就地仪表五、取样口1 A101 合成混合气取样2 A102 二甲醚分离塔底取样3 A103 甲醇水取样4 A104 甲醇塔底取样5 A105 精甲醇取样6 A106 来料甲醇取样7 A107 二甲醚储槽二甲醚取样第二章 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。
二甲醚催化剂生产工艺
二甲醚催化剂生产工艺
二甲醚催化剂以拟薄水铝石、低硅大孔氧化铝、醋酸及田菁粉为原料，经过备料、捏合、成型、烘干、焙烧等工序得到产品。
其生产周期为12h （1）备料：将拟薄水铝石、低硅大孔氧化铝和田菁粉依次加入100L捏合机后，启动搅拌将其混合均匀后待用。
向1m3醋酸配液釜中加入一定量水，再加入醋酸，混合均匀后打入醋酸计量罐中，用作一下工序原料。
（2）捏合：启动含有粉料的捏合机，边搅拌边缓慢均匀加入配制好的醋酸溶液，捏合30～45分钟。
（3）成型：将捏合好的物料送入挤条机中均匀挤条成型，成型物料送烘干工序。
（4）烘干：将经过挤条成型的物料送入烘干网带窑进行烘干，烘干控制温度为130～170℃，烘干后物料送入焙烧网带窑进行焙烧。
烘干废气中主要污染物为醋酸，由15m排气筒排放；烘干网带窑以天然气为燃料，烟气由15m烟囱排放。
（5）焙烧：将烘干后物料送入焙烧网带窑进行焙烧，焙烧温度控制为450～550℃，焙烧结束后得到产品二甲醚催化剂，包装后入库存放待售。
焙烧废气中主要污染物为醋酸，由15m排气筒排放；焙烧网带窑以天然气为燃料，烟气由15m烟囱排放。
二甲醚催化剂生产工艺流程简图如下：。
甲醚生产工艺
二甲醚及生产工艺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。
二甲醚的性质及合成技术
• 两步法合成技术
– 甲醇液相脱水法－－－液相两步法 甲醇液相脱水法－－－ －－－液相两步法 – 甲醇气相脱水法－－－气相两步法 甲醇气相脱水法－－－ －－－气相两步法
两步法合成二甲醚技术
液相两步法
• 液相两步法是甲醇液体在浓硫酸的存在下,加热脱水生成二 液相两步法是甲醇液体在浓硫酸的存在下, 甲醚,同时有CO CO、 及少量烷烃等副产物。 甲醚,同时有CO、CO2 及少量烷烃等副产物。 • 该工艺优点： 该工艺优点： –反应温度低( < 100 ℃) 、转化率高( > 80 %) 、选择性 反应温度低( 转化率高( 反应温度低 )等 高( >99 % )等； • 该工艺缺点： 该工艺缺点： –采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重、污染严重、操作 采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重、 采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重 污染严重、 条件恶劣等缺点 • 工业化典型厂家： 工业化典型厂家： –硫酸厂等少数厂家采用此工艺； 硫酸厂等少数厂家采用此工艺； 硫酸厂等少数厂家采用此工艺 –作为液相两步法的一种改进工艺,山东临沂久泰化工有限 作为液相两步法的一种改进工艺, 作为液相两步法的一种改进工艺 公司开发了液体复合酸脱水催化剂 液体复合酸脱水催化剂。 公司开发了液体复合酸脱水催化剂。该催化剂改变了单一 酸脱水催化的共沸现象,使水分能够稳定均衡脱出, 酸脱水催化的共沸现象,使水分能够稳定均衡脱出,生产能 够连续进行,所产生的污染较小,已建立万吨级生产装置. 够连续进行,所产生的污染较小,已建立万吨级生产装置.
一步法合成二甲醚(P58) 一步法合合成气通过复合催化 剂层,直接生成二甲醚的工艺。 –一步法又有气相一步法(两相法,固定床)； –液相一步法(三相法,浆态床) 。
一步法催化剂（P59)
二甲醚的的合成及其应用前景
学号:3510020031泰山医学院毕业设计（论文）题目：二甲醚的的合成及其应用前景院（部）系化工系所学专业应用化工技术年级、班级10级1班完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：班级：签名：年月日摘要二甲醚是一种重要的精细化工产品，因其良好的理化性质在化工和医药行业中一直被广泛用作甲基化剂、气雾剂、致冷剂和各种有机合成原料。
近年来国内外的研究发现它还具有优良的燃烧性能，可直接用作发动机燃料和民用燃料，被誉为“21世纪的清洁燃料”。
本论文将介绍二甲醚的性质，二甲醚的制备方法，二甲醚的应用及市场发展前景，国内二甲醚的生产及研究现状。
关键字：二甲醚；燃料；化工产品；制备方法AbstracTwo ether is an important fine chemical product, because of its physical and chemical properties in the chemical and pharmaceutical industries has been widely used as a methylating agent, aerosol, refrigerant and various organic synthesis of raw materials. In recent years, the domestic and foreign research found that it also has excellent combustion properties, can be directly used as engine fuel and civilian fuel, known as "the twenty-first Century clean fuel". This paper will introduce the properties of two ether, preparation method of two ether, application and market prospect of the two ether, present situation of production and research of the two ether.Keywords: two ether; fuel; chemical products; preparation method目录第一章二甲醚的性质 (1)1.1二甲醚的物理性质 (1)1.2二甲醚的化学性质 (1)第二章二甲醚的制备方法 (3)2.1两步法 (3)2.1.1 甲醇液相脱水法 (3)2.1.2 甲醇气相脱水法 (4)2.2合成气一步法 (5)2.2.1 一氧化碳和氢气合成二甲醚 (5)2.2.2 二氧化碳和氢气合成二甲醚 (6)第三章二甲醚的应用及市场发展前景 (7)3.1化工原料 (7)3.2化工产品 (7)3.3用作燃料 (8)3.3.1 民用燃料 (8)3.3.2 车用燃料 (8)3.4二甲醚的市场发展前景 (9)第四章国内二甲醚生产工艺的发展及研究现状 (10)4.1国内二甲醚的生产工艺的发展 (10)4.2国内二甲醚生产工艺的研究现状 (11)4.3国内二甲醚的主要生产厂家及产能 (11)第五章结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)二甲醚的性质第一章二甲醚的性质1.1 二甲醚的物理性质二甲醚（Dimethyl Ether，缩写为DME），又称甲醚，氧化甲。
二甲醚
原料甲醇的性质：甲醇另名甲基醇、木醇、木精、分子式：CH3OH，分子量32.04，有类似乙醇气味的无色透明、易燃易挥发的液体，比重：0.7915.熔点-97.80℃，沸点：64.7℃，20℃时蒸汽压96.3㎜㎏，表面张力为：0.0226N/m，粘度：0.5945厘斯，闪点（闭点）12.2℃（开口）16℃，自然点385℃，燃烧热：22688J/㎏，在空气中的爆炸极限为6.0-36.5％。
甲醇为有毒化工物品，有显著的麻醉作用，对神经影响很大，严重时可引起失明。
甲醇是最常用的有机溶剂之一，与水互溶且体积较小，能与甲醇、乙酸等多种有机溶剂互溶。
二甲醚性质：二甲醚简称甲醚，分子式：CH3OCH3。
分子量：46.07，常温下无色气体或压缩液体，类似氯仿臭味，密度（20℃）66㎏/m3，凝固点为：-141.5℃，沸点为：-24.9℃，表面张力为（-10℃）16mN/m，0℃时合体粘度为：82.5pa.S，蒸汽压为：（20℃）0.5MPa，闪点为：-41.4℃，着火点为：-27℃，自然点：350℃，燃烧热：31583J/KG，比热：2.24KG/KG.K,在空气中的爆炸极限为：3.45-26.7％（体积）（24℃）20℃时约0.49MPa下，二甲醚在水中的溶解度为：35.3％wt，水在二甲醚中的溶解度为：7％wt能溶于四氯化碳丙酮、氯仿、乙酸甲酯等。
二甲醚为弱麻醉剂，对呼吸道有轻微的刺激作用，长期接触使皮肤发红、水肿。
皮肤接触二甲醚易冻伤。
生产原理甲醇制二甲醚生产工艺过程可分为反应和分馏两大工序。
一、反应工序反应工序包括甲醇气化甲醇脱水反应和粗甲醚收集。
原料甲醇在气化塔内被气化成甲醇蒸汽，甲醇蒸汽浴反应器流出的高温气体进行热交换后升温到240-280℃进入脱水反应器。
甲醇在催化剂和一定温度条件下进行分子间的脱水反应，反应方程式为：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O(1)副反应：CH3OCH3=C2H4+H2O(2)CH3OH=CO+2H2(3)CH3OCH3=CH4+H2+CO(4)CO+H2O=CO2+H2(5)甲醇单程转化率大于75％，二甲醚的选择性大于98％。
合成二甲基醚(DME)
二步法简介：
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。
催化剂性能的影响因素：
（1）脱水组分对催化剂性能的影响
不同脱水组分对催化剂的性能影响较大， 其中脱水组分包括HZSM-5分子筛、NH3HZSM-5分子筛、MgO-HZSM-5分子筛、 ZrO2-HZSM-5分子筛等，查找知，HZSM-5 分子筛的脱水性能优于其他种类的脱水剂， 适用于作合成气直接合成二甲醚的脱水组 分。而一些改性HZSM-5脱水组分制成催化 剂后效果不好的原因，可能是在改性过程 中，引入的改性剂覆盖了脱水活性中心， 进而引起催化剂性能的下降。
谢谢观赏！
合成二甲基醚（DME） 的催化技术
毕建美（资料收集整理）
组员
施学钱（PPT制作）
朱启超（PPT讲解）
二甲基醚又称二甲醚、甲醚、氧化甲，二甲醚是最简单的脂 肪醚。它是二分子甲醇脱水缩合的衍生物。室温下为无毒， 有轻微醚香味的气体或压缩液体。主要由合成甲醇生产中的 副产获得。二甲醚主要作为甲基化剂和生产二甲基苯胺、硫 酸二甲酯等的原料，也可用于制取甲醛和合成汽油。是一种 重要的有机化工产品和化学中间体。
3活性组分对催化剂性能的影响在该催化剂活性组分的选取工作中分别对zncuzralmgmnfesicr等元素以及配比进行大量的研究工作得从表三可以看出该催化剂最优的活性组分为cuznzr脱水组分为hzsm5分子筛最佳制备方法为将cuznzr的硝酸盐配置成所需浓度的溶液按一定的比例与na2co3溶液进行共沉淀反应经老化洗涤后加入一定量的hzsm5分子筛进行充分混合然后进行过滤干燥焙烧打片成型得到cuo50zno40zro210hzsm5催化剂1
2023年二甲醚行业市场环境分析
2023年二甲醚行业市场环境分析二甲醚是一种重要的有机化合物，其具有可溶、易挥发、无色、易燃等特性，被广泛应用于工业生产、医药、化妆品、涂料等领域。
本文将对二甲醚行业市场环境进行分析。
一、行业现状1.产能供需目前，全球二甲醚年产能已超过800万吨，主要集中在中国、美国、日本等地。
其中，中国是全球最大的二甲醚生产国家，占据了全球产能的近一半。
根据中国石化工程建设协会的数据显示，当前国内已有近200家企业参与二甲醚生产，产能已超过400万吨/年。
但是，当前国内二甲醚行业存在着严重的产能过剩问题，导致市场竞争激烈，行业利润普遍不高。
2.市场规模二甲醚作为一种高附加值产品，其全球市场规模前景广阔。
根据市场研究机构的数据显示，2019年全球二甲醚市场规模达到了约1000亿美元，未来几年预计将保持稳定增长。
特别是在中国，由于经济实力的增强，对二甲醚的需求量也在不断增加。
3.技术水平二甲醚行业的技术水平有待进一步提高。
目前，国内二甲醚生产企业大多处于中小型，技术水平整体较低。
部分企业在生产过程中，存在着废水排放量大、废气排放中有害物质含量高等问题，对环境造成了不良影响。
因此，整个行业需要在技术改进、环保水平等方面加大投入。
二、市场竞争分析1.主要厂商国内二甲醚生产企业众多，其中主要厂商包括山东永和化工、上海宝钢化工、浙江富阳化工、江苏恒邦化学物质有限公司等。
这些企业技术实力较强，生产规模较大，产品质量得到市场认可。
2.竞争格局目前，国内二甲醚市场竞争激烈，市场份额集中度较低。
企业之间的竞争主要表现在价格竞争、品质竞争、市场营销能力竞争等方面。
由于市场需求量大、价格波动性较大，因此行业中存在一些小型企业通过低价竞争抢占市场份额的情况。
3.未来发展趋势随着国内环保意识的不断加强，未来二甲醚行业将向高端、环保化发展。
当前，国内企业已加强环保治理措施，但仍需要加强技术更新、资本支持等方面的投入，提高整体产能规模和技术水平，优化竞争格局，保持市场竞争优势。
二甲醚生产工艺操作指南(初稿)
二甲醚生产工艺操作指南大连化学物理研究所二○○六年九月目录第一章甲醇制二甲醚流程简述第二章合成塔操作第一节合成原始开车步骤第二节开车第三节合成塔正常工艺条件第三章精馏塔操作第一节精馏系统的原始开车第二节正常操作方法第三节正常工艺条件第四节异常现象和事故处理第四章催化剂与装填第五章环境控制第六章二甲醚安全生产安全管理附录第一章甲醇制二甲醚流程简述来自界区外的原料甲醇与本装置回收的未反应甲醇分别被送入甲醇中间罐V－101，其中部分原料甲醇作为吸收液从V－101罐吸收段上部进入塔内回收不凝气中挟带的二甲醚等物料，另一部分从下部直接进入V－101罐内。
甲醇进料泵P－102将V－101罐内甲醇经换热后送入R-01（二甲醚脱水反应器）中进行脱水反应，脱水反应器分为二段催化剂床层，每段床层设四个甲醇冷激盘，以控制催化剂床层的反应温度。
原料甲醇进入R-01（二甲醚脱水反应器）前需与下列设备换热来提升进料甲醇的温度：E－111（C-102塔釜甲醇/废水换热器）、E －114（C-101塔釜甲醇/醇水换热器）、E－101（反应器进出预热器）、E－103（反应器进出换热器）；另外在V-102(甲醇闪蒸罐)中E-102（甲醇汽化器）将进料甲醇全部加热变成气相，装置开工防爆加热器（E-104）用于开工阶段氮气或进料甲醇的加热。
预热到预定温度的甲醇蒸汽分段进入R－01（甲醇脱水反应器）内，在反应器中约有70 mol％的甲醇被转化，二甲醚的选择性约为99.5mol%。
反应器出口混合气中含有甲醇、二甲醚及微量的副产不凝气。
反应生成混合物料经E-103（反应器进出换热器）、E-101（反应器进出预热器）、E-109（甲醇回收塔再沸器）、E-113（DME塔进料换热器）换热降温至100℃左右；再经粗DME冷却器E-105A/B冷却至40℃后进入V-103（气液分离罐）进行气液分离。
从V-103（DME分离罐）底部排除的粗DME混合液，经E-113（DME塔进料换热器）与粗DME换热后进入C-101塔（粗DME塔）。
二甲醚(DME)
林达气相脱水制二甲醚技术及反应器杭州林达化工技术工程有限公司冯再南周传华钟永芳1、综述二甲醚(DME)作为民用清洁燃料和潜在的车用发动机燃料，市场空间巨大，因此倍受国内外关注。
二甲醚生产方法分为二类：合成气一步法制DME，是近几年世界上竞相开发的工艺路线，它以合成气为原料直接合成DME，具有流程短、成本低、经济效益显著等特点。
美国APC、日本NKK 公司自20世纪90年代初期开始研发，完成了工业试验，取得了长足进展。
国内浙江大学于90年代末在湖北田力公司建成1500t/a工试装置，清华大学等于2003年在重庆3000t/a中试装置，大连物化所、山西煤化所、华东理工大学等也对此有所研究，但真正意义上的工业规模装置尚未见诸报导。
甲醇脱水制DME即二步法，早期采用甲醇与浓硫酸共混加热进行液相脱水的方法制取DME，俗称液相法。
由于此法腐蚀性强、污染较重，不符合国际和国内环保要求，因此该工艺已逐步被淘汰。
1965年美国mobil公司与意大利DSSO公司相继开发了甲醇气相脱水制取DME工艺，经过几十余年的不断改进和优化，该技术已趋于成熟，生产流程简单，如外购原料甲醇生产DME，装置投资省、风险小，因而成为目前国内二甲醚的主要生产方法。
2、国内外甲醇脱水制DME技术现状由于合成气一步法制DME在工程化、特别是大型化装置上应用还存在较多风险，因此当前情况下生产DME技术采用甲醇脱水法技术路线更加合适，国外有日本东洋工程公司(TEC)和美国杜邦等公司，国内经十来年的改进完善，工艺技术也已相当成熟。
如单建DME装置，投资低，建设周期也短。
国内外DME生产技术主要如下：(1) 美国杜邦气相脱水法流程如右所示。
杜邦公司技术采用绝热固定床脱水反应器，合成压力 1.13MPa，进出催化剂床层温度分别为270℃、380℃，甲醇转化率70%。
DME精馏和甲醇回收压力分别为：1 MPa、常压，回收后甲醇送至甲醇贮罐再循环利用。
该技术生产流程较为典型。
二甲醚生产方法及应用
（ Ｈ 、 Ｃ Ｏ） 直 接 合 成 二 甲醚 ， 简称直接法 ， 又 称 为 一 步法 ， 包括 固定床 气相 法 、 浆 态床 液相 法 。另一 种是 通 过 甲醇脱 水生 成二 甲醚 ， 简称 间接法 ， 又 称为 二步 法， 包 括 甲醇液相 脱水 法 、 甲醇气 相脱 水法 。
・
Ａ ４ ０・
于雪连 ， 等： 二 甲醚生产方法及应 用
第３ ４卷
第 ３期
２ Ｃ ０＋ ４ Ｈ２
Ｃ Ｈ ３ Ｏ Ｈ
（ ３ ）
在我 国 ， 二 甲醚 原 料来 源 丰 富 、 生产成本低 ， 凭
甲醇脱水反应 ：
２ Ｃ Ｈ３ Ｏ Ｈ Ｃ Ｏ＋Ｈ ２ ０ Ｃ Ｈ３ Ｏ Ｃ Ｈ ３ ＋Ｈ ２ ０ Ｃ ０ ２ ＋Ｈ ２ （ ４ ） （ ５ ）
气安 全 。
③ ④
二 甲醚本 身含 氧 ， 易 燃烧 ， 在空 气 中的爆 炸 不 污 染环 境 ， 不 破 坏臭 氧 层 ， 生 产成 本 低 ，
极 限范 围 比液 化石 油气 宽 。
生 产工艺 不太 复杂 。
⑤
二 甲醚对金属材料的腐蚀作用并不明显 ，
但会使橡胶材料产生一定体积和质量变化。
摘
弋 龠
要 ： 介 绍二 甲醚 的特 性及 生产 方 法 ， 对二 甲醚 的应 用 现状 、 局 限性及 相 关 标 准规 范进 行
关键 词 ： 二 甲醚 ； 生产方 法 ； 应 用现 状 ； 标 准规 范 中图分类 号 ：Ｔ Ｕ ９ ９ ６ 文献标 志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ ０ ０— ４ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３— ０ Ａ ４ ０— ０ ３
１ ． ２ 二 甲醚 生产方 法
二 甲醚 最早是 从合 成 甲醇 的副产 物 中分 离得 到 的， 我 国从 ２ ０世 纪 ７ ０年 代末 就 开 始 研 究 。 当前 二
二氧化碳 制二甲醚 化学式
二氧化碳制二甲醚化学式《二氧化碳制二甲醚的化学原理与应用》1. 介绍二氧化碳，化学式CO2，是一种常见的无机化合物，广泛存在于自然界中。
二甲醚，化学式CH3OCH3，是一种重要的有机化合物，具有广泛的工业和应用价值。
本文将深入探讨二氧化碳制二甲醚的化学原理以及其在工业生产中的应用。
2. 二氧化碳的来源和性质（1）二氧化碳的来源：二氧化碳主要由生物呼吸、燃烧和化石燃料燃烧等过程释放。
（2）二氧化碳的性质：二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，在常温下呈现为气态，具有较高的密度。
3. 二甲醚的生产及应用（1）二甲醚的生产工艺：二甲醚通常通过甲醇与碱催化剂反应制备而成。
（2）二甲醚的应用：二甲醚广泛用于工业生产中的溶剂、燃料等领域，具有重要的经济和社会意义。
4. 二氧化碳制二甲醚的化学原理（1）催化剂作用：二氧化碳通常作为反应物与甲醇在催化剂的作用下发生反应。
（2）化学反应方程式：CH3OH + CO2 → CH3OCH3 + H2O （3）反应机理：通过催化剂的作用，甲醇与二氧化碳发生甲醇醚化反应，生成二甲醚和水。
5. 工业中的二氧化碳制二甲醚应用（1）工艺优势：二氧化碳制二甲醚工艺具有原料来源广泛、反应条件温和、产品纯度高等优势。
（2）环保意义：二氧化碳制二甲醚过程中利用了废弃的二氧化碳，有利于减少排放，具有明显的环保意义。
6. 个人观点二氧化碳制二甲醚是一种具有广阔应用前景的新型化工工艺，它充分利用了二氧化碳这一废弃气体资源，对于减少排放、环保和资源循环利用具有重要意义。
在工业化和环保发展的趋势下，该工艺将有望得到更广泛的应用和推广。
7. 总结本文深入探讨了二氧化碳制二甲醚的化学原理和工业应用，并就其技术优势和环保意义进行了阐述。
二氧化碳制二甲醚工艺的进一步推广将为化工行业的可持续发展和环境保护作出重要贡献。
通过以上的构思，我将在撰写文章的过程中充分综合化学反应原理、工业应用和个人观点，以期形成一篇深度和广度兼具的有价值的中文文章。
二甲醚
二甲醚生产技术
1. 甲醇尾气精馏分离法 合成气生产甲醇过程存在甲醇脱水生成二甲醚的副反应，将粗甲醇中的 二甲醚通过脱醚塔分离即得二甲醚。随着高选择性铜基催化剂及低压法甲醇 合成工艺的广泛推广，粗甲醇中二甲醚含量大幅度降低，分离回收二甲醚工 艺的应用价值极低。二甲醚工业生产技术很快发展的到甲醇脱水（两步法） 和合成气直接合成（一步法）两种工艺。
二甲醚
dimethyl ether， DME
汇报人姓名
Contents
01
二甲醚性质用途
Properties and USES of dimethyl ether
02
03
二甲醚生产技术
Dimethyl ether production technology
二甲醚合成工艺
Dimethyl ether synthesis process
CO 2H 2 CH 3OH
CO H 2O CO2 H 2
2CH3OH CH3OCH3 H2O
总反应：
3CO 3H2 CH3OCH3 CO2
二甲醚生产技术
合成气一步法工艺流程
二甲醚生产技术
二甲醚生产方法技术比较
二甲醚合成工艺
Dimethyl ether synthesis process
二甲醚合成工艺
2. 甲醇气相法 1965年，美国Mobil公司最早报道了气相甲醇脱水法制二甲醚的方法。 该工艺反应压力为0.5~1.5MPa，温度为230~400℃。甲醇气化后与反应产物 换热后，进入反应器进行气相催化脱水反应，产物经换热、冷却冷凝。反应 器有绝热式固定床、换热式固定床、多段冷激式固定床和等温管式固定床等。 冷凝后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，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 精馏塔进行分离，从精馏塔顶出来的二甲醚蒸汽冷凝后一部分回流入塔，一 部分作为产品送产品储罐。
(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。
2.5二甲醚合成技术-章结兵
– 另一种是采用合成气直接合成二甲醚的生产 工艺,称为一步法。
• 两步法合成技术
– 甲醇液相脱水法－－－液相两步法 – 甲醇气相脱水法－－－醚合成生产技术的现状
➢ 合成气一步法处于工业化探索阶段，尚无工业化 的报道。甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱 水法国内外均有工业化生产装置；而甲醇气相催 化脱水法由于其投资低、产品调整灵活、工艺简 单、技术成熟可靠，是目前国内外使用最多的二 甲醚工业生产方法。国外拟建的大型二甲醚生产 装置均采用甲醇气相脱水法。
➢由于液相法反应器无法大型化、反应系统 需采用耐腐蚀材料、反应器搅拌和二甲醚 气体压缩投资高，电力消耗高，还有废酸 处理等问题，造成液相法投资高、生产成 本高，其技术推广有很大难度。
甲醇气相两步法催化脱水合成二甲醚工艺
甲醇气相两步法
• 气相两步法是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂床层, 发生非均相反应脱水而得到二甲醚。
甲醇脱水反应在液相、常压或微正压，130-180℃ 下进行。其化学反应式如下：
2CH3OH= H3COCH3+ H2O 液相法的优点：反应温度低，而甲醇脱水反应为放 热反应，故其甲醇在反应器中的单程转化率高，达 90%以上。但反应在常压下进行，需要将产品从常 压压缩至0.9MPa 以上才能用循环冷却水冷凝液化， 压缩电耗太高，其电耗比甲醇气相法高100KWHZ 左右。
• 该工艺优点：
–反应温度低( < 100 ℃) 、转化率高( > 80 %) 、选择性 高( >99 % )等；
• 该工艺缺点：
–采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重、污染严重、操作 条件恶劣等缺点
• 工业化典型厂家：
–硫酸厂等少数厂家采用此工艺；
–作为液相两步法的一种改进工艺,山东临沂久泰化工有限 公司开发了液体复合酸脱水催化剂。该催化剂改变了单一 酸脱水催化的共沸现象,使水分能够稳定均衡脱出,生产能 够连续进行,所产生的污染较小,已建立万吨级生产装置.
• 两步法合成技术
– 甲醇液相脱水法－－－液相两步法 – 甲醇气相脱水法－－－醚合成生产技术的现状
➢ 合成气一步法处于工业化探索阶段，尚无工业化 的报道。甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱 水法国内外均有工业化生产装置；而甲醇气相催 化脱水法由于其投资低、产品调整灵活、工艺简 单、技术成熟可靠，是目前国内外使用最多的二 甲醚工业生产方法。国外拟建的大型二甲醚生产 装置均采用甲醇气相脱水法。
➢由于液相法反应器无法大型化、反应系统 需采用耐腐蚀材料、反应器搅拌和二甲醚 气体压缩投资高，电力消耗高，还有废酸 处理等问题，造成液相法投资高、生产成 本高，其技术推广有很大难度。
甲醇气相两步法催化脱水合成二甲醚工艺
甲醇气相两步法
• 气相两步法是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂床层, 发生非均相反应脱水而得到二甲醚。
甲醇脱水反应在液相、常压或微正压，130-180℃ 下进行。其化学反应式如下：
2CH3OH= H3COCH3+ H2O 液相法的优点：反应温度低，而甲醇脱水反应为放 热反应，故其甲醇在反应器中的单程转化率高，达 90%以上。但反应在常压下进行，需要将产品从常 压压缩至0.9MPa 以上才能用循环冷却水冷凝液化， 压缩电耗太高，其电耗比甲醇气相法高100KWHZ 左右。
• 该工艺优点：
–反应温度低( < 100 ℃) 、转化率高( > 80 %) 、选择性 高( >99 % )等；
• 该工艺缺点：
–采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重、污染严重、操作 条件恶劣等缺点
• 工业化典型厂家：
–硫酸厂等少数厂家采用此工艺；
–作为液相两步法的一种改进工艺,山东临沂久泰化工有限 公司开发了液体复合酸脱水催化剂。该催化剂改变了单一 酸脱水催化的共沸现象,使水分能够稳定均衡脱出,生产能 够连续进行,所产生的污染较小,已建立万吨级生产装置.
二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展
二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展文摘：：二甲醚作为有机化工重要的化工厂品，在现代化工生产中应用非常广泛。
本文综述了二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展，对反应的机理、动力学及热力学模型、催化剂以及现代工业催化合成二甲醚的重要方法进行了分析和论述。
关键词：二甲醚；催化加氢；催化剂；合成；二氧化碳2CO 是含碳化合物燃烧的最终产物，作为主要的温室气体，对环境影响极大。
因此研究2CO 的有效用显得特别重要]1[。
二甲醚(Dimethyl ether)又称甲醚，简称DME ，是一种基础化工原料，具有易压缩、冷凝、汽化特性，在燃料、农药、制药等化学工业中有许多独特的用途]2[。
可作为制冷剂]3[、气雾剂]4[、清洁燃料]75[-，还可用于燃料电池及制低碳烯烃]7[。
因此以2CO 为原料催化加氢合成二甲醚具有重要的经济意义和环保意义，其化学方程式为：O H OCH CH H CO 23322362+=+。
一、反应机理目前关于二氧化碳催化加氢合成二甲醚有两种观点]8[，分别是一步法和两步法。
早期人们认为CO 是合成甲醇的直接碳源，所以当利用二氧化碳加氢合成二甲醚时应该先将二氧化碳进行转换而得到CO ，再进行甲醇的合成。
Amenomiya ]9[认为2CO 应先加氢合成甲酸的中间产物，甲酸的中间产物再分解生成CO ，再经由CO 加氢生成甲醇，再由甲醇脱水得到二甲醚。
其反应机理为：2CO →甲酸中间产物→CO →2CO →甲醇→二甲醚直到20世纪70年代Kagan ]10[等使用放射性同位素C14来研究甲醇合成过程中的反应机理，并首先提出，甲醇主要来源于2CO ，而并非CO ，CO2首先被氢气还原成CO, 再由CO 加氢生成甲醇, 甲醇脱水得到二甲醚]11[, 目前得到普遍认可的主要是一步法，其技术已经比较成熟，其反应机理可简单表示为2CO →CO →OH CH 4→330CH CH张建祥]12[认为, 一步法的反应机理可以较好地解释催化剂对原料气吸附性能与产物分布之间的关系,即在催化剂上CO2与H2的吸附活化发生在不同的催化位上, CO2 吸附活化后形成的表面中间物直接分解生成CO, 如果在附近有适宜吸附强度的氢存在, 该中间物将进一步加氢得到甲醇, 并在酸中心上甲醇脱水生成二甲醚。
二甲醚生产技术
合成气一步法
三相床法
–
工艺流程
图1 Air Products液相一步法浆态床工艺流程 液相一步法浆态床工艺流程
合成气一步法
三相床法
–ห้องสมุดไป่ตู้
开发现状
日本钢管株式会社（ 日本钢管株式会社（NKK） ）
– –
– –
以天然气为原料的浆态床反应器 5t/d的中试装置 的中试装置 产品纯度可达99.5%，合成气单程转化率达 产品纯度可达 ，合成气单程转化率达55~60%， ， 总转化率大于95%，DME选择性为 选择性为90% 总转化率大于 ， 选择性为 1万t/a二甲醚半工业化装置（日本） 二甲醚半工业化装置（ 万 二甲醚半工业化装置 日本） 规模为80~150万t/a二甲醚工业化装置 规模为 万 二甲醚工业化装置 与几家其它公司组成联合体，拟将从不同烃类来源， 与几家其它公司组成联合体，拟将从不同烃类来源， 包括煤气和天然气通过合成气一步法直接生产二甲醚 的工艺推向工业化。该联合体计划将此工艺2006年实 的工艺推向工业化。该联合体计划将此工艺 年实 现工业化生产
二甲醚的生产技术二步法合成工艺合成气一步法二甲醚dme用途替代氟氯烃气溶胶的抛射剂致冷剂和各种有机合成原料替代lpg作民用燃料易压缩易贮存燃烧效率高污染低柴油发动机理想的替代燃料二甲醚dme作为清洁燃料的发展前景潜力巨大已经得到了国内外的广泛关注二步法由甲醇脱水来制取一步法由合成气直接来合成改变了单一酸脱水催化的共沸现象使水分能稳定均衡脱出生产能够连续进行甲醇蒸汽通过固体催化剂床层进行脱水反应而得二甲醚此法生产技术成熟工艺流程简单装置投资较少副反应也少产品纯度高是目前国内外生产dme的主要方法也是在建的大型二甲醚项目采用的方法
三相床法
– – – –
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了浆液鼓泡塔反应器。催化剂颗粒呈细粉状，用惰性矿物油与其形成浆 液。高压合成气原料从塔底喷入、鼓泡，固体催化剂颗粒与气体进料达 到充分混合。用矿物油可使混合更充分、易于温度控制。 二甲醚合成反应器采用内置式冷却管换热，同时副产蒸汽。浆相反应器 催化剂装卸容易，无须进行停工，由于反应过程是等温操作，反应器不 存在热点问题，催化剂失活速率大大降低。
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。
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。
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任务一 生产方法选择
1.国外发展现状 国外开发有代表性的一步法工艺有:丹麦TopsΦe工艺、美国Air
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任务一 生产方法选择
(2)美国Air Products工艺 在美国能源部的资助下，作为洁净煤和替代燃料技术开发计划的一部分，
Air Products公司成功开发了液相二甲醚新工艺，简记作LPDMETM . LPDMETM工艺的主要优势是放弃了传统的气相固定床反应器，而使用
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任务二 生产准备
作为民用燃料气，其储运、燃烧安全性、预混气热值和理论燃烧温度等 性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺 混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车 冷启动问题。二甲醚还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
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任务一 生产方法选择
典型的反应器操作参数为:压力2. 76~10. 34 MPa，推荐5. 17 MPa;温度 200℃~350℃，推荐250℃。催化剂用量为矿物油用量的5%~60%，最 好在5%~25% 该工艺用富含CO的煤基合成气，比天然气合成气更具优 势。
(3)日本NKK工艺 除Air Products公司外，日本NKK公司也开发了采用浆相反应器由合成
项目三 二甲醚的生产
1 任务一 生产方法选择 2 任务二 生产准备 3 任务三 应用生产原理确定生产条件 4 任务四 生产工艺流程的组织 5 任务五 正常生产操作
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项目三 二甲醚的生产
6 任务六 异常生产现象的判断与处理
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任务一 生产方法选择
二甲醚的生产工艺主要有两种:一种是甲醇脱水制二甲醚，称为两步法; 另一种是合成气(CO + H2)直接合成二甲醚，称为一步法。
2.国内发展现状 我国在20世纪90年代前后开始采用气相甲醇法(两步法)生产二甲醚工艺
技术及催化剂的开发，很快建立起了工业生产装置。近年来，随着二甲 醚建设热潮的兴起，我国两步法二甲醚工艺技术有了进一步的发展，工 艺技术已接近或达到国外先进水平。
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任务一 生产方法选择
山东久泰化工科技股份有限公司(原临沂鲁明化工有限公司)成功开发了 具有自主知识产权的液相法复合酸脱水催化生产二甲醚工艺，已经建成 了5 000吨/年的生产装置，经一年多的生产实践证明，该技术成熟可靠。 该公司的第二套3万吨/年装置一也将投产。
一、两步法
两步法生产二甲醚的关键为甲醇脱水反应的实现。根据参与反应时甲醇 的状态，两步法又分为液相法和气相法。
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，因此叫作
液相甲醇脱水法，也称硫酸法工艺。该工艺生产纯度为99. 6%的DME产 品，主要用于一些对DME纯度要求不高的场合。
一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味;相对密度(20 ℃)为0. 666， 熔点为-141. 5℃，沸点为﹣24. 9 ℃，室温下蒸气压约为0. 5 MPa，与 石油液化气(LPG)相似。易溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂; 常温下DME具有J隋性，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。 二甲醚为易燃气体，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热(气态)为1 455 kJ/mol;与空气混合能形成爆炸性混合物;
Products工艺和日本NKK工艺。 (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。
该工艺造气部分选用的是自热式转化器(ATR)。自热式转化器由加有耐 火衬里的高压反应器、燃烧室和催化剂床层3部分组成。 二甲醚合成采用内置级间冷却的多级绝热反应器以获得较高的CO和CO 2转化率。催化剂用甲醇合成和脱水制二甲醚的混合双功能催化剂。
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任务二 生产准备
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，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂 和爆炸的危险。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，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， 对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱，对皮肤有刺激性。
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任务一 生产方法选择
两次长周期(500 h , 1 000 h)试验表明:研制的催化剂在工业原料合成气 中有良好的稳定性;二甲醚对有机物的选择性大于97% ; CO转化率大于 75 %;二甲醚产品纯度大于99.5 %;二甲醚总收率为98. 45 % 。
对于两步法二甲醚工艺技术，无论是气相法还是液相法，国内技术均已 经达到先进、成熟可靠的水平，完全有条件建设大型生产装置。
冷凝、气化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多 独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟利昂用作气溶胶喷射剂和制冷 剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油 溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用 作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中 更显示出其优越性。
山东久泰二甲醚工艺技术已经通过了山东省科技厅组织的鉴定，已被认 定达到国际水平。特别是液相法复合酸脱水催化剂的研制和冷凝分离技 术，有针对性地克服了一步法合成中气相脱水提纯成本高、投资大的缺 点，使反应和脱水能够连续进行，减少了设备腐蚀和设备投资，总回收 率达到99. 5%以上，产品纯度不小于99.9 %，生产成本也较气相法有较 大的降低。
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任务一 生产方法选择
综上所述，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。 ④CO2加H2直接合成。 ⑤催化蒸馏法。
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任务二 生产准备
一、二甲醚的性质
二甲醚(Dimethyl Ether, DME)又称作甲醚;氧代双甲烷，其分子式为 CH3-O-CH3，是最简单的脂肪醚，甲醇的重要衍生物之一。在常压下是
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任务一 生产方法选择
二、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内。
一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由两类催化剂混合而成，其 中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASF”-85和ICI512等;另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝。
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任务一 生产方法选择
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优点，但是存在设备腐蚀、环境污染严重、产品 后处理困难等缺点，国外已基本废除此法。我国仍有个别厂家使用该工 艺生产DME，但在使用过程中对工艺有所改进。
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
艺的特点是:操作简单，自动化程度高，三废排放少，低于国家规定的排 放标准。该技术生产DME采用固体催化剂，反应温度为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，该法是日前国内外主要的生产方法。
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。
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。
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任务一 生产方法选择
1.国外发展现状 国外开发有代表性的一步法工艺有:丹麦TopsΦe工艺、美国Air
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任务一 生产方法选择
(2)美国Air Products工艺 在美国能源部的资助下，作为洁净煤和替代燃料技术开发计划的一部分，
Air Products公司成功开发了液相二甲醚新工艺，简记作LPDMETM . LPDMETM工艺的主要优势是放弃了传统的气相固定床反应器，而使用
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任务二 生产准备
作为民用燃料气，其储运、燃烧安全性、预混气热值和理论燃烧温度等 性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺 混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车 冷启动问题。二甲醚还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
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任务一 生产方法选择
典型的反应器操作参数为:压力2. 76~10. 34 MPa，推荐5. 17 MPa;温度 200℃~350℃，推荐250℃。催化剂用量为矿物油用量的5%~60%，最 好在5%~25% 该工艺用富含CO的煤基合成气，比天然气合成气更具优 势。
(3)日本NKK工艺 除Air Products公司外，日本NKK公司也开发了采用浆相反应器由合成
项目三 二甲醚的生产
1 任务一 生产方法选择 2 任务二 生产准备 3 任务三 应用生产原理确定生产条件 4 任务四 生产工艺流程的组织 5 任务五 正常生产操作
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项目三 二甲醚的生产
6 任务六 异常生产现象的判断与处理
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任务一 生产方法选择
二甲醚的生产工艺主要有两种:一种是甲醇脱水制二甲醚，称为两步法; 另一种是合成气(CO + H2)直接合成二甲醚，称为一步法。
2.国内发展现状 我国在20世纪90年代前后开始采用气相甲醇法(两步法)生产二甲醚工艺
技术及催化剂的开发，很快建立起了工业生产装置。近年来，随着二甲 醚建设热潮的兴起，我国两步法二甲醚工艺技术有了进一步的发展，工 艺技术已接近或达到国外先进水平。
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任务一 生产方法选择
山东久泰化工科技股份有限公司(原临沂鲁明化工有限公司)成功开发了 具有自主知识产权的液相法复合酸脱水催化生产二甲醚工艺，已经建成 了5 000吨/年的生产装置，经一年多的生产实践证明，该技术成熟可靠。 该公司的第二套3万吨/年装置一也将投产。
一、两步法
两步法生产二甲醚的关键为甲醇脱水反应的实现。根据参与反应时甲醇 的状态，两步法又分为液相法和气相法。
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，因此叫作
液相甲醇脱水法，也称硫酸法工艺。该工艺生产纯度为99. 6%的DME产 品，主要用于一些对DME纯度要求不高的场合。
一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味;相对密度(20 ℃)为0. 666， 熔点为-141. 5℃，沸点为﹣24. 9 ℃，室温下蒸气压约为0. 5 MPa，与 石油液化气(LPG)相似。易溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂; 常温下DME具有J隋性，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。 二甲醚为易燃气体，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热(气态)为1 455 kJ/mol;与空气混合能形成爆炸性混合物;
Products工艺和日本NKK工艺。 (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。
该工艺造气部分选用的是自热式转化器(ATR)。自热式转化器由加有耐 火衬里的高压反应器、燃烧室和催化剂床层3部分组成。 二甲醚合成采用内置级间冷却的多级绝热反应器以获得较高的CO和CO 2转化率。催化剂用甲醇合成和脱水制二甲醚的混合双功能催化剂。
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任务二 生产准备
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，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂 和爆炸的危险。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，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， 对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱，对皮肤有刺激性。
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任务一 生产方法选择
两次长周期(500 h , 1 000 h)试验表明:研制的催化剂在工业原料合成气 中有良好的稳定性;二甲醚对有机物的选择性大于97% ; CO转化率大于 75 %;二甲醚产品纯度大于99.5 %;二甲醚总收率为98. 45 % 。
对于两步法二甲醚工艺技术，无论是气相法还是液相法，国内技术均已 经达到先进、成熟可靠的水平，完全有条件建设大型生产装置。
冷凝、气化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多 独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟利昂用作气溶胶喷射剂和制冷 剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油 溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用 作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中 更显示出其优越性。
山东久泰二甲醚工艺技术已经通过了山东省科技厅组织的鉴定，已被认 定达到国际水平。特别是液相法复合酸脱水催化剂的研制和冷凝分离技 术，有针对性地克服了一步法合成中气相脱水提纯成本高、投资大的缺 点，使反应和脱水能够连续进行，减少了设备腐蚀和设备投资，总回收 率达到99. 5%以上，产品纯度不小于99.9 %，生产成本也较气相法有较 大的降低。
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任务一 生产方法选择
综上所述，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。 ④CO2加H2直接合成。 ⑤催化蒸馏法。
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任务二 生产准备
一、二甲醚的性质
二甲醚(Dimethyl Ether, DME)又称作甲醚;氧代双甲烷，其分子式为 CH3-O-CH3，是最简单的脂肪醚，甲醇的重要衍生物之一。在常压下是
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任务一 生产方法选择
二、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内。
一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由两类催化剂混合而成，其 中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASF”-85和ICI512等;另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝。
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任务一 生产方法选择
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优点，但是存在设备腐蚀、环境污染严重、产品 后处理困难等缺点，国外已基本废除此法。我国仍有个别厂家使用该工 艺生产DME，但在使用过程中对工艺有所改进。
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
艺的特点是:操作简单，自动化程度高，三废排放少，低于国家规定的排 放标准。该技术生产DME采用固体催化剂，反应温度为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，该法是日前国内外主要的生产方法。