如何制备硫酸二甲酯? ¹

硫酸二甲酯是一种在化工、医药、农药、橡胶和皮革等工业中广泛应用的有机合成甲基化剂，它是一种重要的化工原料。

制备方法

方法一

在醚化反应中，将1390kg甲醇通入硫酸氢甲酯中，控制反应温度在140-150℃，产生的二甲醚气体经过液碱吸收罐去除酸，然后经过分馏得到216kg合格的甲醇，再将二甲醚气体通入酯化罐。

酯化罐内装有吸收三氧化硫的物质，在90-100℃的条件下与通入的二甲醚气体反应，经过约3小时后，得到2200kg硫酸二甲酯粗品。然后在真空度为0.09Mpa的条件下进行减压蒸馏，得到2090kg成品硫酸二甲酯，收率为90.37%，含量为98.60%，酸度为0.45%。

方法二

将硫酸和磷酸按一定比例配制成合格的复合酸，然后放入醚化反应釜中。接着将计量好的甲醇汽化后通入醚化反应釜中，在一定条件下进行脱水反应生成二甲醚气体。经过三级净化后，将二甲醚气体送至酯化塔中，在一定温度下与吸收了三氧化硫的硫酸二甲酯富液反应生成硫酸二甲酯粗品。最后，将合格的硫酸二甲酯粗品送至精制岗位进行减压蒸馏，得到合格的硫酸二甲酯成品。

(1)甲醇催化脱水：甲醇气体与催化剂在醚化反应釜中充分反应生成二甲醚。

(2)醚化气净化：二甲醚气体经过第一分离器、第二分离器和液氨冷却分离器后进行净化。

(3)SO₃的吸收：从硫酸车间进入的SO₃气体经过二级吸收塔吸收。吸收循环槽内的硫酸二甲酯经过换热器后从塔顶喷淋吸收SO₃气体。一吸塔吸收液上塔温度为70-80℃，二吸塔上塔温度为40-60℃。当吸收循环槽内吸收液酸度达到7-13%时，吸收液进入酯化循环槽内。

(4)酯化(硫酸二甲酯的合成)：净化后的二甲醚气体与酯化循环槽内的循环液互溶。循环液经过换热器后进入酯化塔，三氧化硫与二甲醚在塔内反应生成硫酸二甲酯。

(5)精馏：当酯化循环槽内循环液酸度小于0.7%时，表示反应已充分进行，循环液(粗品硫酸二甲酯)输送至粗品储罐。粗品硫酸二甲酯经过减压蒸发得到精品硫酸二甲酯。

残渣处理方法

将1000kg硫酸二甲酯残渣经过水解、醚化和酯化反应后得到210kg硫酸二甲酯粗品。经过减压蒸馏后，分离出200kg硫酸二甲酯，得到浓度为60wt%的硫酸母液。将硫酸母液进行真空蒸馏以提高浓度至80wt%，然后与20kg二氧化锰和80kg双氧水混合，在150℃下反应1小时。最后经过阳离子交换树脂系统脱色后得到250kg无色透明的硫酸。反应过程中产生的废气进入尾气处理系统，通过采用碱液喷射吸收的方法进行达标排放。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN200410155333.8 硫酸二甲酯的制备工艺

[2] [中国发明,中国发明授权] CN201610038001.4 硫酸二甲酯残渣的处理方法

[3] [中国发明] CN200810048926.2 复合酸催化脱水制备硫酸二甲酯的生产工艺