甲醇制备二甲醚技术

NKCJS-2（Methanol To Dimethyl Ether） Technology

二甲醚是一种重要的化工原料，广泛用于制药、染料、农药等工业，可制成硫酸二甲酯、乙酸甲酯、乙烯；由于二甲醚销售价格比氟氯烷低，二甲醚冷凝和蒸发特性接近氟氯烷，所以也用作制冷剂；还用作气雾剂的抛射剂；并用来替代柴油用作清洁的汽车染料以及替代液化气作民用染料；高浓度的二甲醚还可作麻醉剂。目前，国内二甲醚主要用于气雾剂及替代液化石油气作为民用燃料实用。随着氟氯烷的限制和禁止实用，二甲醚的生产越来越受到人们的关注。

近些年来，二甲醚作为一种清洁的气雾推进剂及民用燃料和汽车用清洁燃料正在受到越来越大的重视。二甲醚作为气雾推进剂在我国已用于发胶等领域。此外，它可以将液化石油气中难以挥发利用的C5、C6组分与易挥发组分C3、C4均匀混合，从而充分利用全部液化石油气，彻底解决民用气残留液问题，并可以此充分利用炼厂C4、C5等高碳数组分。作为汽车用清洁燃料，其洁净、充分的燃烧性能可彻底消除汽车尾气带来的环境污染。它作为一种汽油的替代性新型绿色环保型能源已经受到广泛的关注，具有潜在的重要应用价值和前景。采用二甲醚新工艺技术，并将二甲醚发展为新的环境友好能源将对经济和社会发展起到积极的推动作用。

二甲醚是一种具有很强反应能力的化合物，其作为烷基化剂在很多场合下具有甲基化反应性能。例如：以硅酸铝为催化剂，甲醚与苯发生烷基化反应生成甲苯、二甲苯及多烷基苯等；甲醚与一氧化碳反应可生成乙酸或乙酸甲酯；与二氧化碳反应则生成甲氧基乙酸；甲醚与氰化氢反应时生成乙腈。此外，甲醚还可选择性氯化为各种氯化衍生物；当甲醚与发烟硫酸或三氧化硫气体反应时，可生成硫酸二甲酯；与苯胺蒸汽反应时可生成高浓度N,N-二甲基苯胺；二甲醚羧基化后可制得乙酸甲酯，同系化反应则生成乙酸乙酯。二甲醚与氨反应可以得到非常高选择性的二甲胺。

经多年研究，南开大学催化剂厂采用一种具有纳米微孔的催化剂，反应温度为150-180℃，甲醇转化率大于80%，二甲醚选择性近100%，与美国Mobil公司技术相当。此工艺大幅度节省了投资，大大降低了生产成本，且没有环境污染。

低温气相法二甲醚的开发成功，将在民用燃料、绿色气雾剂、新型制冷剂等应用方面具有巨大潜力。同时，由于二甲醚是非常优良的烷基化剂，作为一种龙头原料，将为硫酸二甲脂、碳酸二甲酯、草酸二甲酯等多种化工生产提供新的机遇。其中二甲醚作为添加剂已经成功应用到民用液化气工艺中，反应过程如下：

甲醇→汽化→预热→催化反应→冷凝→汽液分离→冷冻→压缩→罐装→与C4+C5混合（冷凝→醇水分离）

NKCJS-2的二甲醚工艺技术与经典相催化剂的工艺相比，由于反应温度大大降低，几乎没有副产物，从而大幅度降低设备投资，更节省能量消耗，反应产物二甲醚纯度高，将可直接用于精细化工生产，并可直接用于民用燃料。

硫酸法和甲醇气相法技术较为成熟，两种方法均有大型工业生产装置在正常运行，但通过比较可以发现，甲醇气相法技术反应介质无腐蚀，工艺简单，无环境污染，可生产99.99%无臭的二甲醚产品，该产品适用于有较高要求的气雾剂产品，也可以用作制冷剂，甚至可用于医用气雾剂的抛射剂，因而，从目前来看，甲醇气相法技术，不失为一种比较适合的生产方法。采用甲醇气相法工艺，是一种合适的生产方法。以发展的眼光看，若燃料级二甲醚的价格能够为市场所接受，则一步法合成二甲醚的前景较为乐观，一步法具有较高的经济价值。二甲醚用途广泛，具有巨大的潜在市场，其市场前景相当乐观，发展二甲醚工业具有明显的社会和经济效益。