二甲醚生产技术与一步气相法新工艺设计方案
作者/来源:刘华彦,孙 日期: 2004-06-16 点击率:1510
目前已经开发和正在开发的二甲醚合成方法有2种:一是由甲醇脱水制取,即通常所说的二步法;二是用合成气直接合成,亦称一步法。
1 二步法合成工艺
二步法是甲醇在催化剂的作用下脱水制取二甲醚,反应式如下:
2CH3OH→CH3OCH3+H2O
1.1 液相法
生产DME最早采用的方法是甲醇在浓硫酸中液相脱水。该工艺具有反应温度低、甲醇转化率高(>80%)、二甲醚选择性好(90%)等优点,但此法由于介质腐蚀性强、污染严重、产品后处理困难,现已逐步淘汰。
山东久泰能源化工科技有限公司(原鲁明化工有限公司)开发研制出液相法新工艺。该工艺以甲醇为原料,采用液体复合酸作为脱水催化剂,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。该工艺不但消除了介质的腐蚀和污染,而且能制得纯度为99.9%的产品,其投资仅为气相法的50%~ 60%。该公司现已建成3万t/a二甲醚装置并投入生产,6万t/a二甲醚的二期工程将开工建设,不久即可投产,并计划在3~5年内建成150万 t/a甲醇、100万t/a二甲醚装置,产品主要用作车用和民用燃料。
1.2 气固相法
气固相法是采用活性氧化铝或ZSM-5分子筛等为催化剂,将甲醇蒸汽通过催化剂床层进行脱水反应而得到二甲醚。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。
美国杜邦公司二甲醚生产装置能力为1.5万t/a;德国联合莱因褐煤燃料公司现有二甲醚生产能力已达6万t/a;日本东洋工程公司已完成建设单系列250万t/a二甲醚装置的可行性验证,以中东低价天然气为原料生产甲醇,再转化成二甲醚。
我国西南化工研究院采用ZSM-5分子筛,在200℃条件下,甲醇转化率达75%~80%,选择性大于98%,已先后在国内建立了数套2 500 t/a规模的装置。浙江省化工研究院也开发了甲....