C2H6O Dme Paliwo mieszane Eter dimetylowy Płynne paliwo samochodowe Paliwo cywilne

Zastosowania i metody syntezy dimetyloetru

Wprowadzenie

DME jest gazem łatwopalnym. Może tworzyć mieszaninę wybuchową w mieszaniu z powietrzem. Łatwo się pali i wybucha w kontakcie z ciepłem, iskrami, płomieniami lub utleniaczami.Może generować nadtlenki o potencjalnym zagrożeniu wybuchem w kontakcie z powietrzem lub w warunkach oświetleniowychGęstość jest większa niż w powietrzu i może rozprzestrzeniać się na znaczną odległość na niższym poziomie.,ciśnienie wewnętrzne pojemnika wzrośnie, a istnieje ryzyko pękania i wybuchu.

Zastosowanie

DME jest głównie stosowany jako środek metylujący do wytwarzania siarczanu dimetylu. Może być również stosowany do syntezy N,N-dimetylaniny, octanu metylu, bezwodoru octowego, estru dimetylu etylenu i etylenu;może być również stosowany jako środek alkylujący, środek chłodniczy, środek piankowy, rozpuszczalnik, środek wylewający, środek ekstrakcyjny, paliwo, cywilny etanol złożony i zamiennik freonowego aerozolu.leki i powłoki jako różne paliwa aerozoloweDodatki paliwowe promowane za granicą mają wiele unikatowych zastosowań w przemyśle farmaceutycznym, barwnikowym i pestycydowym.

Właściwości chemiczne

Bezbarwny, łatwo ciekły gaz, z lekkim płomieniem podczas spalania, rozpuszczalny w wodzie, benzynie, tetrachlorku węgla, benzenie, chlorobenzenie i octanie metylu.

Wykorzystanie

Używane głównie jako surowiec do syntezy organicznej, również jako rozpuszczalnik, aerozol, środek chłodniczy itp.

Wykorzystanie

DME, stosowane głównie jako środek metylujący do wytwarzania siarczanu dimetylu, może być również stosowane do syntezy N,N-dimetylaniliny, octanu metylu, bezwodoru octowego, estru dimetylowego etylenu i etylenu,itd..; może być również stosowany jako czynnik chłodniczy, środek piankowy, rozpuszczalnik, środek wylewający, ekstraktor, środek znieczulający, paliwo, cywilny etanol kompozytowy i zamiennik freonowego aerozolu.pielęgnacja skóryDodatek paliwowy promowany za granicą ma wiele unikalnych zastosowań w przemyśle farmaceutycznym, barwnikowym i pestycydowym.Mobil Oil Company z USA opublikowała patent na odwodnienie metanolu za pomocą DME w celu produkcji etylenu.

Wykorzystanie

Stosowane jako rozpuszczalnik, środek chłodniczy, spray itp.

Metoda produkcji

Jest on głównie uzyskiwany jako produkt uboczny w produkcji metanolu syntetycznego.zawartość DME w surowych produktach metanolu była bardzo niskaW produkcji na małą skalę można stosować metodę katalitycznego odwodnienia metanolu, która ma dwa rodzaje: metodę fazy ciekłej i metodę fazy gazowej.Metodą fazy ciekłej jest podgrzanie mieszaniny metanolu i kwasu siarkowego w celu uzyskania DMEMetodą fazy gazowej jest przeprowadzenie pary metanolu przez alumina lub krystaliczny silikat aluminium (można również użyć sito molekularne typu ZSM-5) solidnego katalizatora, a odwodnienie fazy gazowej wytwarza DME.W laboratorium., można go uzyskać poprzez rozkład trymetyloortoformatu z chlorkiem żelaza jako katalizatorem (wydajność 95%).Wysoce czysty eter metylowy można uzyskać przez syntezę Williamsona z jodku metylowego i metoksydu sodu.

Metody syntezy dimetyloetru (DME)

Metody syntezy DME obejmują przede wszystkim metodę jednokrotną i metodę dwukrotną.

Metoda w jednym kroku

Metoda jednoetapowa polega na bezpośredniej syntezie DME z gazu surowca w jednym etapie.Metoda ta jednocześnie kończy dwa procesy reakcyjne syntezy metanolu i odwodnienia metanolu pod działaniem określonego katalizatora., bezpośrednio generuje DME.

1. Zasada reakcji:
   • Synteza metanolu: CO + 2H2 → CH3OH
   • Odwodnienie metanolu: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     Te dwie reakcje mogą występować jednocześnie w jednym reaktorze, wytwarzając DME i niewielką ilość produktów ubocznych.
2. Katalizator:
   • Metoda jednoetapowa zazwyczaj wykorzystuje katalizator dwufunkcyjny, który jest fizycznie mieszany z dwóch rodzajów katalizatorów.BASFS3-85Innym typem jest katalizator odwodnienia metanolu, taki jak tlenek glinu, porowy SiO2-Al2O3, zeolit typu Y, zeolit ZSM-5, mordenit itp.
3. Warunki reakcji:
   • Temperatura reakcji wynosi zwykle od 280 do 340°C.
   • Ciśnienie reakcji wynosi 0,5 - 0,8 MPa lub więcej (np. 4,2 MPa w procesie Topsøe).
4. Charakterystyka procesu:
   • Przepływ procesów jest krótki, z mniejszymi inwestycjami w sprzęt i niższymi kosztami eksploatacji.
   • Jakość produktu jest wysoka, a selektywność DME przekracza 98%.
   • Jednakże jednoetapowa synteza DME wymaga stosunkowo złożonej technologii i ma wysokie wymagania dotyczące katalizatorów i reaktorów.
5. Procesy reprezentacyjne:
   • Duński proces Topsøe: wykorzystuje wieloetapowy reaktor adiabatyczny z chłodzeniem międzyetapowym, a katalizator jest mieszanym katalizatorem dwufunkcyjnym do syntezy metanolu i odwodnienia do DME.
   • U.S. Air Products Process: Opracował proces DME w fazie ciekłej (LPDMETM), wykorzystując reaktor kolumny bąbelkowej z drobnymi cząstkami katalizatora tworzącymi bąbelkę z obojętnym olejem mineralnym.
   • Japoński proces NKK: stosuje również metodę DME w fazie ciekłej.

Dwuetapowa metoda

Dwuetapowa metoda polega najpierw na syntezie metanolu z gazu syntezy, a następnie odwodnieniu go w celu wytworzenia DME.

1. Synteza metanolu:
   • Gazu surowcowego poddawana jest syntezie metanolu w obecności katalizatora syntezy metanolu, wytwarzającego metanol.
2. Odwodnienie metanolu:
   • Metanol podlega odwodnieniu w obecności katalizatora odwodnienia metanolu, co powoduje wytwarzanie DME.
3. Katalizator:
   • Katalizator syntezy metanolu jest taki sam jak w metodzie jednoetapowej.
   • W metodzie gazowej odwodnienia metanolu powszechnie stosowane są katalizatory kwasowe stałe, takie jak zeolit ZSM-5.stosowane są katalizatory kwasów ciekłych, takie jak stężony kwas siarkowy (ale metoda ta została stopniowo wycofana z powodu zanieczyszczenia środowiska).
4. Warunki reakcji:
   • Synteza metanolu następuje zazwyczaj przy wyższych ciśnieniach i temperaturach.
   • Temperatura i ciśnienie dla odwodnienia metanolu zależą od konkretnego katalizatora i warunków procesu.
5. Charakterystyka procesu:
   • Dwuetapowa synteza DME obejmuje stosunkowo dojrzałą technologię i proste działanie.
   • Czystość produktu jest wysoka, z dobrą selektywnością DME.
   • Proces produkcji jest jednak dłuższy, wymaga większych inwestycji w sprzęt i jest pod wpływem wahań cen metanolu na rynku.
6. Procesy reprezentacyjne:
   • Metoda fazowa gazowa: wykorzystuje katalizatory kwasowe stałe, takie jak zeolit ZSM-5, w reaktorze stacjonarnym do odwodnienia metanolu.
   • Metoda fazy ciekłej (metoda kwasu siarkowego): wykorzystuje stężony kwas siarkowy jako katalizator odwodnienia metanolu w fazie ciekłej (ale został stopniowo wycofany).