Zapach Chloroform jak zapach Słodki Dimethyl DME Używany w pielęgnacji włosów, pielęgnacji skóry

Przegląd

Formuła cząsteczkowa: CH3OCH3, DME Jest pochodną kondensacji odwodniania dwóch cząsteczek metanolu.Jest ważnym produktem chemicznym organicznym i środkiem pośrednim chemicznym.

Właściwości

DME jest bardzo stabilne w powietrzu, nie jest żrące, lekko toksyczne i nie jest rakotwórcze.

Jako ważny środek chemiczny pośredni, DME przechodzi reakcję alkylacyjną z benzenem w obecności katalizatora.reakcje homologacyjne mogą również wytwarzać octan etylu i anhydrid octowy. Reaguje z dwutlenkiem węgla w celu wytworzenia kwasu metoksyacytowego. Reaguje z dymem kwasu siarkowego lub trójtlenku siarki w celu wytworzenia siarczanu dimetylowego.Reaguje z cyjankiem wodorowym w celu wytworzenia acetonitrylu.

Przygotowanie

W laboratorium zazwyczaj stosuje się ortoformat trymetylowy, który jest przygotowywany przy użyciu chlorku żelaza jako katalizatora lub można go uzyskać poprzez rozkład termiczny węglanu metylu sodu w temperaturze 320 °C.Wysokiej czystości DME przygotowuje się metodą syntezy Williamsona przy użyciu jodometanu i metoksydu soduWarunki reakcji są trudne i muszą być reagowane w warunkach bezwodnych.

W przemyśle DME najpierw oddzielono i odzyskano z produktów ubocznych syntezy metanolu.metody produkcji DME obejmują głównie metodę dwuetapową (odwodnienie metanolu do DME) i metodę jednoetapową (gaz syntezy bezpośrednio syntetyzuje DME)Ponadto istnieją metody przygotowywania DME z dwutlenku węgla i biomasy.

Metody syntezy 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 LPDMETM w fazie ciekłej, wykorzystując reaktor kolumny bąbelkowej ze szlachetnymi cząstkami katalizatora tworzącymi szlamę 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).