甲醇制備二甲醚技術

NKCJS-2（Methanol To Dimethyl Ether） Technology

二甲醚是一種重要的化工原料，廣泛用于制藥、染料、農藥等工業，可制成硫酸二甲酯、乙酸甲酯、乙烯；由于二甲醚銷售價格比氟氯烷低，二甲醚冷凝和蒸發特性接近氟氯烷，所以也用作制冷劑；還用作氣霧劑的拋射劑；并用來替代柴油用作清潔的汽車染料以及替代液化氣作民用染料；高濃度的二甲醚還可作麻醉劑。目前，國內二甲醚主要用于氣霧劑及替代液化石油氣作為民用燃料實用。隨著氟氯烷的限制和禁止實用，二甲醚的生產越來越受到人們的關注。

近些年來，二甲醚作為一種清潔的氣霧推進劑及民用燃料和汽車用清潔燃料正在受到越來越大的重視。二甲醚作為氣霧推進劑在我國已用于發膠等領域。此外，它可以將液化石油氣中難以揮發利用的C5、C6組分與易揮發組分C3、C4均勻混合，從而充分利用全部液化石油氣，徹底解決民用氣殘留液問題，并可以此充分利用煉廠C4、C5等高碳數組分。作為汽車用清潔燃料，其潔凈、充分的燃燒性能可徹底消除汽車尾氣帶來的環境污染。它作為一種汽油的替代性新型綠色環保型能源已經受到廣泛的關注，具有潛在的重要應用價值和前景。采用二甲醚新工藝技術，并將二甲醚發展為新的環境友好能源將對經濟和社會發展起到積極的推動作用。

二甲醚是一種具有很強反應能力的化合物，其作為烷基化劑在很多場合下具有甲基化反應性能。例如：以硅酸鋁為催化劑，甲醚與苯發生烷基化反應生成甲苯、二甲苯及多烷基苯等；甲醚與一氧化碳反應可生成乙酸或乙酸甲酯；與二氧化碳反應則生成甲氧基乙酸；甲醚與氰化氫反應時生成乙腈。此外，甲醚還可選擇性氯化為各種氯化衍生物；當甲醚與發煙硫酸或三氧化硫氣體反應時，可生成硫酸二甲酯；與苯胺蒸汽反應時可生成高濃度N,N-二甲基苯胺；二甲醚羧基化后可制得乙酸甲酯，同系化反應則生成乙酸乙酯。二甲醚與氨反應可以得到非常高選擇性的二甲胺。

經多年研究，南開大學催化劑廠采用一種具有納米微孔的催化劑，反應溫度為150-180℃，甲醇轉化率大于80%，二甲醚選擇性近100%，與美國Mobil公司技術相當。此工藝大幅度節省了投資，大大降低了生產成本，且沒有環境污染。

低溫氣相法二甲醚的開發成功，將在民用燃料、綠色氣霧劑、新型制冷劑等應用方面具有巨大潛力。同時，由于二甲醚是非常優良的烷基化劑，作為一種龍頭原料，將為硫酸二甲脂、碳酸二甲酯、草酸二甲酯等多種化工生產提供新的機遇。其中二甲醚作為添加劑已經成功應用到民用液化氣工藝中，反應過程如下：

甲醇→汽化→預熱→催化反應→冷凝→汽液分離→冷凍→壓縮→罐裝→與C4+C5混合（冷凝→醇水分離）

NKCJS-2的二甲醚工藝技術與經典相催化劑的工藝相比，由于反應溫度大大降低，幾乎沒有副產物，從而大幅度降低設備投資，更節省能量消耗，反應產物二甲醚純度高，將可直接用于精細化工生產，并可直接用于民用燃料。

硫酸法和甲醇氣相法技術較為成熟，兩種方法均有大型工業生產裝置在正常運行，但通過比較可以發現，甲醇氣相法技術反應介質無腐蝕，工藝簡單，無環境污染，可生產99.99%無臭的二甲醚產品，該產品適用于有較高要求的氣霧劑產品，也可以用作制冷劑，甚至可用于醫用氣霧劑的拋射劑，因而，從目前來看，甲醇氣相法技術，不失為一種比較適合的生產方法。采用甲醇氣相法工藝，是一種合適的生產方法。以發展的眼光看，若燃料級二甲醚的價格能夠為市場所接受，則一步法合成二甲醚的前景較為樂觀，一步法具有較高的經濟價值。二甲醚用途廣泛，具有巨大的潛在市場，其市場前景相當樂觀，發展二甲醚工業具有明顯的社會和經濟效益。