C2H6O Dme Μεικτό καύσιμο Διμεθυλοαιθέρα υγρό Καύσιμο αυτοκινήτων Καύσιμο πολιτικών χρήσεων

Χρησιμοποιήσεις και μέθοδοι σύνθεσης του διμεθυλοαιθέρα

Εισαγωγή

Το DME είναι ένα εύφλεκτο αέριο. Μπορεί να σχηματίσει ένα εκρηκτικό μείγμα όταν αναμιγνύεται με αέρα. Είναι εύκολο να καεί και να εκραγεί όταν έρχεται σε επαφή με θερμότητα, σπίθες, φλόγες ή οξειδωτικά.Μπορεί να παράγει υπεροξείδια με δυνητικό κίνδυνο έκρηξης όταν έρχεται σε επαφή με αέρα ή υπό φωτεινές συνθήκεςΗ πυκνότητα είναι μεγαλύτερη από εκείνη του αέρα και μπορεί να εξαπλωθεί σε σημαντική απόσταση σε χαμηλότερο επίπεδο.,η εσωτερική πίεση του δοχείου θα αυξηθεί και υπάρχει κίνδυνος ρωγμών και εκρήξεων.

Εφαρμογή

Το DME χρησιμοποιείται κυρίως ως μεθυλοποιητικό μέσο για την παραγωγή θειικού διμεθυλίου. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση της N,N-διμεθυλανιλίνης, του μεθυλοακετατίου, του ακετικού ανυδριδίου, του διμεθυλοεστέρα του αιθυλενίου και του αιθυλενίου.μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αλκυλοποιητικός παράγονταςΧρησιμοποιείται για την περιποίηση των μαλλιών, της επιδερμίδας, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών, των μαλλιών.Φαρμακευτικά προϊόντα και επικαλύψεις ως διάφορα προωθητικά αερολύματαΤα πρόσθετα καυσίμων που προωθούνται στο εξωτερικό έχουν πολλές μοναδικές χρήσεις στις βιομηχανίες φαρμάκων, χρωστικών και φυτοφαρμάκων.

Χημικές ιδιότητες

Χωρίς χρώμα, εύκολα υγροποιημένο αέριο, με ελαφρώς φωτεινή φλόγα κατά την καύση.

Χρήση

Χρησιμοποιείται κυρίως ως πρώτη ύλη για την οργανική σύνθεση, χρησιμοποιείται επίσης ως διαλύτης, αερολύσιμο, ψυκτικό κλπ.

Χρήση

Το DME, χρησιμοποιείται κυρίως ως μεθυλοποιητικό μέσο για την παραγωγή θειικού διμεθυλίου και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση της N,N-διμεθυλανιλίνης, του μεθυλοακετατίου, του ακετικούanhydride, του διμεθυλοεστέρα του αιθυλενίου και του αιθυλενίου,κλπ.Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό, αφρωτικό, διαλύτης, εκχύλισμα, εκχύλισμα, αναισθητικό, καύσιμο, πολιτική σύνθετη αιθανόλη και υποκατάστατο του αερολύματος φρεονίου.Φροντίδα δέρματοςΤα πρόσθετα καυσίμων που προωθούνται στο εξωτερικό έχουν πολλές μοναδικές χρήσεις στις φαρμακευτικές βιομηχανίες, τις βαφές και τα φυτοφάρμακα.Η Mobil Oil Company των Ηνωμένων Πολιτειών δημοσίευσε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την αφυδάτωση της μεθανόλης μέσω DME για την παραγωγή αιθυλενίου.

Χρήση

Χρησιμοποιείται ως διαλύτης, ψυκτικό, ψεκαστικό κλπ.

Μέθοδος παραγωγής

Ωστόσο, με την ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας χαμηλής πίεσης μεθανόλης με βάση καταλύτες με βάση τον χαλκό, η παραγωγή της μεθανόλης έχει αυξηθεί σημαντικά.η περιεκτικότητα σε DME στα προϊόντα ακατέργαστης μεθανόλης ήταν πολύ χαμηλήΣτην παραγωγή μικρής κλίμακας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος καταλυτικής αφυδάτωσης με μεθανόλη, η οποία έχει δύο τύπους: μέθοδος υγρής φάσης και μέθοδος αέριας φάσης.Η μέθοδος της υγρής φάσης είναι η θέρμανση ενός μείγματος μεθανόλης και θειικού οξέος για την παραγωγή DMEΗ μέθοδος της αέριας φάσης είναι να περάσει ο ατμός μεθανόλης μέσω αλουμινίου ή κρυσταλλικού πυριτικού αλουμινίου (μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μοριακό φίλτρο τύπου ZSM-5) στερεό καταλύτη, και η αφυδάτωση της αέριας φάσης παράγει DME.Στο εργαστήριο, μπορεί να ληφθεί με αποσύνθεση του ορθοφορμικού τριμεθυλίου με χλωριούχο σίδηρο ως καταλύτη (απόδοση 95%).Μεθυλοαιθέρα υψηλής καθαρότητας μπορεί να ληφθεί με σύνθεση Williamson από ιωδιούχο μεθυλικό και μεθοξείδιο νατρίου.

Μέθοδοι σύνθεσης διμεθυλοαιθέρα (DME)

Οι μέθοδοι σύνθεσης του DME περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο ενός βήματος και τη μέθοδο δύο βημάτων.

Μέθοδος ενός βήματος

Η μέθοδος ενός σταδίου περιλαμβάνει την άμεση σύνθεση του DME από το φυσικό αέριο πρώτης ύλης σε ένα μόνο βήμα.Η μέθοδος αυτή ολοκληρώνει ταυτόχρονα τις δύο διαδικασίες αντίδρασης της σύνθεσης της μεθανόλης και της αφυδάτωσης της μεθανόλης υπό την δράση ενός ειδικού καταλύτη., δημιουργώντας άμεσα DME.

1. Αρχή αντίδρασης:
   • Σύνθεση μεθανόλης: CO + 2H2 → CH3OH
   • Αποξυδάτωση μεθανόλης: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     Αυτές οι δύο αντιδράσεις μπορούν να συμβούν ταυτόχρονα σε έναν αντιδραστήρα, παράγοντας DME και μια μικρή ποσότητα υποπροϊόντων.
2. Καταλύτης:
   • Η μέθοδος ενός βήματος χρησιμοποιεί συνήθως έναν διλειτουργικό καταλύτη, ο οποίος είναι φυσικά αναμεμειγμένος από δύο τύπους καταλύτη.BASFS3-85Ο άλλος τύπος είναι ένας καταλύτης αφυδάτωσης μεθανόλης, όπως αλουμίνη, πορώδες SiO2-Al2O3, ζεόλιθος τύπου Y, ζεόλιθος ZSM-5, μορντινίτης κλπ.
3. Συνθήκες αντίδρασης:
   • Η θερμοκρασία αντίδρασης είναι συνήθως μεταξύ 280 ~ 340 °C.
   • Η πίεση αντίδρασης είναι στην περιοχή των 0,5 έως 0,8 MPa ή υψηλότερη (π.χ. 4,2 MPa στη διαδικασία Topsøe).
4. Χαρακτηριστικά διαδικασίας:
   • Η ροή της διαδικασίας είναι σύντομη, με λιγότερες επενδύσεις εξοπλισμού και χαμηλότερα λειτουργικά έξοδα.
   • Η ποιότητα του προϊόντος είναι υψηλή, με επιλεκτικότητα DME μεγαλύτερη από 98%.
   • Ωστόσο, η ενιαία σύνθεση του DME περιλαμβάνει σχετικά περίπλοκη τεχνολογία και έχει υψηλές απαιτήσεις για καταλύτες και αντιδραστήρες.
5. Αντιπροσωπευτικές διαδικασίες:
   • Δανική διαδικασία Topsøe: Χρησιμοποιεί πολυ-σταθμικό αντιδραστήρα με ψύξη μεταξύ σταδίων και ο καταλύτης είναι ένας μικτός διλειτουργικός καταλύτης για τη σύνθεση μεθανόλης και αφυδάτωση σε DME.
   • Η διαδικασία των αμερικανικών προϊόντων αέρα: Αναπτύχθηκε η διαδικασία DME υγρής φάσης (LPDMETM), χρησιμοποιώντας έναν αντιδραστήρα στήλης φυσαλίδων λιπαντικού με λεπτά σωματίδια καταλύτη που σχηματίζουν λιπαντικό με αδρανές ορυκτό λάδι.
   • Ιαπωνική διαδικασία NKK: υιοθετεί επίσης τη μέθοδο DME υγρής φάσης.

Μέθοδος Δύο Βημάτων

Η μέθοδος των δύο σταδίων περιλαμβάνει πρώτα τη σύνθεση μεθανόλης από αέριο σύνθεσης και στη συνέχεια την αφυδάτωσή του για την παραγωγή DME.

1. Σύνθεση μεθανόλης:
   • Το αέριο πρώτης ύλης υποβάλλεται σε σύνθεση μεθανόλης παρουσία καταλύτη σύνθεσης μεθανόλης, παράγοντας μεθανόλη.
2. Αποξυδάτωση με μεθανόλη:
   • Η μεθανόλη υποβάλλεται σε αφυδάτωση παρουσία καταλύτη αφυδάτωσης μεθανόλης, δημιουργώντας DME.
3. Καταλύτης:
   • Ο καταλύτης σύνθεσης μεθανόλης είναι ο ίδιος με αυτόν της μεθόδου ενός βήματος.
   • Στη μέθοδο της αέριας φάσης για την αφυδάτωση μεθανόλης, χρησιμοποιούνται συνήθως καταλύτες στερεών οξέων, όπως ζεόλιτος ZSM-5.χρησιμοποιούνται καταλύτες υγρών οξέων όπως συμπυκνωμένο θειικό οξύ (αλλά η μέθοδος αυτή έχει σταδιακά καταργηθεί λόγω ζητημάτων ρύπανσης του περιβάλλοντος).
4. Συνθήκες αντίδρασης:
   • Η σύνθεση μεθανόλης συνήθως συμβαίνει σε υψηλότερες πιέσεις και θερμοκρασίες.
   • Η θερμοκρασία και η πίεση για την αφυδάτωση μεθανόλης εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο καταλύτη και τις συνθήκες της διαδικασίας.
5. Χαρακτηριστικά διαδικασίας:
   • Η σύνθεση σε δύο στάδια του DME περιλαμβάνει σχετικά ώριμη τεχνολογία και απλή λειτουργία.
   • Η καθαρότητα του προϊόντος είναι υψηλή, με καλή επιλεκτικότητα DME.
   • Ωστόσο, η διαδικασία παραγωγής είναι μεγαλύτερη, με μεγαλύτερες επενδύσεις σε εξοπλισμό και επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις των τιμών της αγοράς μεθανόλης.
6. Αντιπροσωπευτικές διαδικασίες:
   • Μέθοδος αέριας φάσης: Χρησιμοποιεί στερεούς καταλύτες οξέων όπως ζεόλιτος ZSM-5 σε αντιδραστήρα σταθερής βάσης για αφυδάτωση μεθανόλης.
   • Μέθοδος υγρής φάσης (μέθοδος θειικού οξέος): Χρησιμοποιεί συμπυκνωμένο θειικό οξύ ως καταλύτη για την αφυδάτωση της μεθανόλης στη υγρή φάση (αλλά έχει σταδιακά καταργηθεί).