乙二醇二甲醚(简称DME)是一种无色非质子极性溶剂，具有稳定的化学性质和溶解性能。它在化学工业领域广泛应用，并可用作气体吸附剂、添加剂、清洗剂和催化剂等。近年来，我国逐步取代欧美成为全球最大的DME生产基地，对DME清洁生产工艺技术提出了更高要求。
环氧乙烷开环与二甲醚合成DME的工艺具有设备腐蚀性小、反应条件温和且耐高温、产物选择性高、催化剂与产物易分离、重复使用性能好等优点。其中，高效、环境友好的催化剂是关键。环氧乙烷的三元环张力大，易断裂，使得其反应活性高。当催化剂提供质子或空轨道时，环氧乙烷的三元环中的C—O键断裂，发生环氧基开环。
环氧乙烷与固体酸B酸活性中心的H+反应，生成质子化环氧乙烷。质子化环氧乙烷与二甲醚以亲核反应开环形成质子化DME过渡态，进而生成产物DME。同时，释放出的质子氢可以与环氧乙烷再次反应，循环使用。具体的反应方程式如下：
固体L酸催化剂吸附微量水分，催化剂释放出质子氢，与环氧乙烷反应生成质子化环氧乙烷。质子化环氧乙烷开环与二甲醚反应生成质子化DME过渡态，过渡态质子化DME释放出质子氢生成产物DME。释放出的质子氢可以循环使用，或回到催化剂表面与催化剂表面的羟基反应，脱出水分后循环使用。具体的反应方程式如下：
环氧乙烷开环醚化工业化生产DME常用醇钠作为催化剂，但该催化剂的选择性低、反应产物收率低、不能循环使用且环境污染严重。采用固体酸催化剂可以有效提高反应选择性，提高催化剂与产物的分离效率，并且催化剂能够循环利用。通过对不同类型的活性位协同催化的研究，选择具有较高活性、选择性和稳定性的催化剂ZrO2/TiO2，在连续生产的固定床反应器上催化环氧乙烷与二甲醚合成DME。
随着DME应用领域的不断拓展以及社会对环境要求的提高，对绿色生产工艺提出了更高要求。目前用于工业化生产DME的主要工艺是Williamson合成法，常用均相碱性催化剂醇钠。然而，该工艺存在设备腐蚀严重、副产物复杂难以分离、产生毒性物质以及对环境污染严重等问题。
相比之下，环氧乙烷与二甲醚在固体酸催化剂的作用下进行开环反应合成DME属于原子经济反应，符合绿色环保新工艺的要求。
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