1 二甲醚的简介

1。1 二甲醚的物理和化学性质

二甲醚是一种易燃气体；与空气混合后能形成爆炸性混合物；接触热、火星、火焰或氧化剂容易燃烧并导致爆炸；接触空气或在光照条件下可生成具有爆炸危险性的过氧化物；二甲醚气体比空气重，能在地势较低处扩散到相当远的地方，遭遇火源会回燃；若遇高温，导致容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。

表1  二甲醚的物化性质[6]文献综述

分子式 CH3OCH3 密度（g/ml，20℃） 0。661

摩尔质量 （g/mole） 46。07 蒸汽压（MPa，20℃） 0。5

沸点 (℃) -24。9 蒸发热（kJ/kg） 410

熔点 (℃) -138。5 低位热值（kJ/kg）    28。430

闪点 (℃) -41 自燃温度 (℃) 235

临界压力 （MPa） 5。32 爆炸极限（空气中，体积分数） 3%~17%

临界温度 (℃) 127 水中溶解度 35。3%

1。2 二甲醚的用途

二甲醚主要作为甲基化剂用于硫酸二甲酯的生产[7]，并且可以合成N,N-二甲基苯胺、、醋酐和乙烯等[8,9]；二甲醚也可用作烷基化、冷冻剂、发泡剂、溶剂、浸出剂、萃取剂、麻醉药、燃料、民用复合乙醇以及氟利昂气溶胶等物质的替代品，纯度高于93 ％的二甲醚可以直接替代液化气的燃料使用，纯度高于97 ％的二甲醚可以直接替代柴油作为车用燃料[10]。

2 合成二甲醚的工艺

2。1 煤制二甲醚的工艺研究

二甲醚制备的传统工艺有：甲醇催化脱水工艺，合成甲醇的副产物经脱醚塔回收工艺和甲酸甲酯催化分解工艺等[11-13]。甲醇催化脱水工艺又称硫酸法，是以甲醇在液相中使用浓硫酸[14,15] 作为催化剂，但是制备的二甲醚纯度低，然则浓硫酸具有较强的腐蚀性，导致设备容易腐蚀，生产的产品处理困难并且污染环境，这一工艺早已被舍弃。为了应对新的挑战，目前新开发出工艺有合成气一步法合成二甲醚的工艺等[16,17]。

根据我国目前的资源分布以及储量，呈现油少煤多，因此选择用煤制合成气一步法合成二甲醚的工艺。所谓的一步法是指以煤气化生成的合成气为原料，在同一个反应器内同时完成甲醇的合成与甲醇醚化两个反应[18,19]，甲醇一经生成，立刻就会醚化成二甲醚，突破了单纯甲醇合成的热力学平和限制，增加了平均反应推动力，大大提高了一氧化碳的转化率[20]。具有流程短，设备效率高，操作压力低和一氧化碳的转化率高等优点，降低了操作成本，适宜大面积推广。

煤制合成气一步法合成二甲醚的主要反应有：来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

主反应：

副反应：(1)反应为合成甲醇的反应；

（2）反应为甲醇的醚化；

(3）为煤化的总反应；

（4）为合成气一步法合成二甲醚的总反应。

以下为合成二甲醚的总的工艺流程：

2。2 煤制合成气一步法合成二甲醚工艺的热力学研究