同一合成塔母体更换催化剂由甲醇转产二甲醚

作者/来源：李琼玖，钟诒烈，顾子樵，廖宗富，漆长席，周述志(益盛环境工程科技公司，成都   日期： 2004-10-16   点击率：1203

1  合成气一步合成二甲醚工艺技术     近年来，国内外均致力于合成气直接制二甲醚技术工艺的开发，其重点多集中在催化剂的研制。直接合成法是采用双功能催化剂在一定温度、压力下使合成气发生下列3步反应：     （1）CO＋2H2→CH3OH ＋90.4kJ     （2）2CH3OH→CH3OCH3＋H2O ＋23.4kJ     （3）CO＋H2O→CO2＋H2 ＋40.9kJ      总反应式：3CO＋3H2→CH3OCH3＋CO2     上述反应中，首先是H2与CO生成CH3OH，而后CH3OH脱水生成DME(CH3OCH3)。DME脱水生成的H2O与CO反应，生成CO2与H2O。一步法制DME的催化剂是具有甲醇合成与甲醇脱水的双功能复合催化剂。     合成气直接合成二甲醚是在1个反应器内同时完成上述3个反应。由于催化剂间的协同作用，打破了甲醇合成的平衡限制，3个反应相互推动，提高了CO的单程转化率，同时生成二甲醚、甲醇和CO2 3种产物。因此，该技术的关键是选择高活性和高选择性的双功能催化剂。从上述3个反应可以看出，一步法制二甲醚属于强放热反应，所采用的铜基甲醇合成催化剂对温度＋分敏感，因此迅速移走反应热，保持反应器的温度稳定非常重要。     二甲醚与甲醇在生产技术上极其相似，只是所用催化剂组分稍有差异。一步法合成二甲醚也分为气—固两相固定床法和气—液—固三相浆态床法。2种工艺方法均采用具有甲醇合成和脱水双功能的催化剂，甲醇合成催化剂为铜基催化剂添加一定量助剂，以提高二甲醚的选择性；甲醇脱水催化剂则有氧化铝、多孔SiO2-Al203、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。固定床法一步合成二甲醚可使用同一合成塔母体更换催化剂由甲醇转产二甲醚。 1.1  气-固相固定床法     合成气通过固定的双催化剂床层在一定的压力和温度下进行二甲醚合成反应，反应产物经水吸收和精制分离，获得高纯度二甲醚。此工艺与气—固相固定床合成甲醇工艺基本一样，其反应器结构极为重要。为了保持床层温度稳定，有各种结构形式的反应器，选择反应器的原则也与合成甲醇时一样：①结构简单；②反应床层温度平稳，反应温度控制简便；③催化剂装填方便；④单机生产能力大。     此法通常要求合成气中n(H2)／n(CO)=2，反应压力2.0～5.0MPa，温度250～280℃，空速为1 500～2 000....