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
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。