二甲醚的生产方法比较及市场预测

二甲醚的生产方法比较及市场预测

http://china.toocle.com 2007年11月06日14:45 生意社化工分社

11月06日讯

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。

(4)未反应的甲醇和冷凝水，进入回收釜内加热，使其温度保持在70℃～95℃之间，维持一定的真空度，此时甲醇气体携带回收釜内的少量蒸气到冷凝器，使甲醇蒸汽冷凝成粗甲醇送到反应槽。回收釜内留下的物质就是废水溶液，再将

这部分废水送入废水处理池处理，达标后排放。

(5)二甲醚气体进入洗涤塔Ⅰ除去多余杂质，再进入洗涤塔Ⅱ，通过塔板上的填料层进一步出去水份后进入干燥塔，通过干燥塔进一步除去水份，将此二甲醚气体压缩至0.4MPa～0.6MPa(表压)，经过油气分凝器以除去杂质，冷却到常温即得二甲醚液体。将此二甲醚液体送入提纯塔提纯，经压缩冷却后得到精二甲

醚产品。

3、二甲醚的市场预测

以二甲醚为原料的主导产品其三个系列——燃气、燃油和制冷剂的应用取得

突破性进展，它们的生产路线构思新颖、技术独特。

以科学的配比和适当方式将二甲醚与C4、C5完全混溶。即成优质的可燃性液化气，该液化气无毒、无烟、不积炭、“残液”量少，热值高(约10000大卡/kg)，比同等重量13 kg装置的普通液化气连续燃烧时间可长4小时左右。经有关部门检测，符合《国家液化石油气标准》，受到广大用户的青睐。被列为国家科委重点推广项目之一。由于二甲醚液化燃气的安全、清洁方面已越来越受到青睐。据报道，日本对管道煤气的安全性反而有点不放心，却对钢瓶液化气情有独钟，在我国液化气已十分普及而二甲醚液化气及性质比石油液化气优越，成本不比液化石油气高，而石油液化气2002年我国就进口4000万吨，因此二甲醚液化

气市场十分广阔。

将二甲醚加进汽(柴)油中，可提高油品的辛烷值(十六烷值)，具有明显的燃烧经济性，不仅改善车辆的冷启动性和加速性能，而且降低尾气排放。据统计，仅北京市就有100多万辆汽车，全国拥有量不少于3000万辆，按每辆每年烧油两吨计，就得6000万吨汽(柴)油，而我2002年进口石油达7000万吨，因此二

甲醚作为能源替代品已迫在眉捷。

以二甲醚为基础原料配制的环保制冷剂，具有无毒无害、安全可靠、化学性能稳定，单位容积制冷量大，流动阻力小，在常温和低温范围内压力适中，热效率高等优点，是一种很有前景的氟利昂长期性替代物。几乎与此同时，环保型“绿色制冷剂”的市场需求量越来越大，尤其是汽车空调制冷剂(俗称“雪种”)，是汽车空调的重要冷源。随着我国加入WTO，“安全、可靠、舒适”是汽车工业发展的方向，而汽车空调是提高汽车档次和市场竞争力的不可缺少的一部分。目前

汽车空调制冷剂市场还没有规范的管理体系，处于逐步完善阶段，正朝着环保节能型方向发展。我国政府已宣布加入修改后的“蒙特利尔议定书”，向国际社会作出承诺，至2005年停止生产CFC类氟利昂。因此必须加快“绿色制冷剂的研究和生产”。据制冷协会的不完全统计，我国每年制剂(还不包括各种气雾剂、发泡剂、灭火剂等在内)的消耗量约50万吨，总值约280亿元，仅汽车空调制冷剂的消耗量占整个市场的40%，而且今后还在不断增加，巨大的市场潜力和新技

术的交叉渗透为二甲醚开辟了广阔的发展空间。

4、结论

将资源优势和技术优势结合，大力发展我国碳一化学，二甲醚作为清洁燃料系列产品，作为能源的替代品，具有非常广阔的前景，二甲醚先进技术的开发成功，将煤化工、石油化工、天燃气化工有机结合，融为一体、相辅相成，它将产

生显著的社会效益，对开辟节能新领域，具有十分现实和深远意义。

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