二甲醚合成与精馏技术 二甲醚的生产工艺有：液相甲醇脱水法、气相甲醇催化法、固相催化一步法、液相催化一步法。前两种方法属两步法，需先生产甲醇再转化成二甲醚，相比之下，一步法制二甲醚具有投资省、成本低、经济效益好等优点，它代表了当今世界二甲醚生产最高技术和发展趋势。 国内二甲醚生产技术状况 西南化工研究院曾对甲醇气相脱水法制二甲醚进行过研究，其扩大试验与1992年通过鉴定。广东中山精细化工实业有限公司采用该技术建设了一套2500t/a的生产装置，并自1994年底投产，运转正常，目前该公司正在建设5000t/a的生产装置。中科院山西煤化所开发了甲醇气相脱水法制二甲醚的工艺和催化剂，并建成了燃料级工业装置。上海
石油化工研究院也开发了甲醇气相脱水法制二甲醚的工艺。并已建成2000t/a的生产装置。 国内许多化工研究单位对合成气一步法生产二甲醚工艺也进行了不同程度的研究。据资料介绍，中科院山西煤化所于1987年就开始致力于合成气生产二甲醚的催化剂活性及反应条件的研究，并用自制的双功能催化剂在275℃、2.0MPa、1500ml/(g.h)、H2／C0=2、C02=1％～2％的条件下，合成了二甲醚。其CO的转化率可达75％，二甲醚的选择性>84％。 中科院兰州化物所对合成气生产二甲醚的工艺技术进行了广泛研究。研究表明，气固相条件下其自制铜基双功能催化剂上二甲醚合成的适宜条件为：反应温度270～300℃，压力4．0MPa，空速1500／h，H2:CO=(2～2.8)：1，C02=5％(V)。在此条件下，CO的转化率>90％，二甲醚在有机产物中的选择性>95％。该催化剂的制备已申请了国家专利(申请号：95121619．8)。 中科院大连物化所采用
复合催化剂体系对合成气直接制二甲醚进行了系统研究，筛选出SD219-I、SD219-II及SD219-III催化剂，均表现出较佳的催化性能。在220℃，3．0MPa，1000～1500h-的条件下进行实验室小试，CO转化率可达90％ 以上，二甲醚的选择性在95％左右。在240℃,3.5MPa，1000 h－的条件下进行中间放大试验，连续运转1000h后，CO的单程转化率可达75～78%,二甲醚的选择性在95％左右。这一成果已于1996年通过了中科院组织的科技成果鉴定，获得科技进步特等奖，并申报了国家专利(专利号为ZL9211187．5)。 浙江大学催化剂研究所在自制的催化剂上进行单管试验，使半水煤气一步气相直接合成二甲醚。CO的单程转化率可达60～83％，二甲醚的选择性达95％：经1000h的催化寿命试验和短时间破坏性冲击试验，其催化剂仍能保持良好的活性和选择性。该试验通过浙江省科委组织的鉴定，认为该项目处于国内领先水平。采用该技术己建成了湖北田力实业股份有限公司的1500t／a二甲醚生产装置。该装置既可生产醇醚燃料，又可生产99.9％以上的高纯二甲醚，CO的单程转化率为70～80％，二甲醚的产率达350kg／t.h，其催化剂经长时间运行仍能保持良好的稳定性。该装置是我国第一套由合成气一步法生产高纯度二甲醚的工业化生产装置，并于2000年3月3日通过了湖北省经贸委组织的技术鉴定和验收。 从大量的资料来看，在合成气气固相合成二甲醚方面，国内研究与国外水平基本上保持同步。 国外二甲醚工艺技术情况 据报道，甲醇直接气相脱水的研究始于1965年。美国Mobil公司与意大利的ESSO公司就已分别研究了以结晶硅酸铝作催化剂，以甲醇气相脱水生产二甲醚的方法。而首先实现大规模工业化的是德国。日本于1979年开始采用甲醇生产二甲醚。 目前世界二甲醚的总生产能力已超过17万吨，所采用的方法基本上都是甲醇气相催化脱水法。 70年代美国Amoco就开始着手研究通过合成气生产二甲醚的工艺路线，即一步法。丹麦的霍尔多-托普索公司(Hador Topsφe A/S公司)根据实验室研究成果，采用合成气气固相一步法工艺路线，于1993年在丹麦哥本哈根建立了50kg／d规模的中试装置。该中试装置运行了12000小时。在此期间，研究者优化了操作参数，完成了动力学研究，建立了动力学方程。该公司还计划于2000年之后建设一套7t／d的工业装置。 国外对三相床法工艺路线研究较多的有日本的NKK公司(日本钢管公司)、美国空气及化学制品公司公司(Air Products&Chemical Inc．)。 NKK公司(日本钢管公司)在日本通产省的支持下，采用三相床法的工艺路线，于1989年开始进行1kg／d规模的实验室试验，1994年开始进行50kg／d规模的中试装置试验，1999年建成5t／d规模的工业性示范装置，并计划于2002～2005年建设第一套100～500t／d规模的装置。 八十年代美国空气及化学制品公司也开发研究了三相床法合成气二甲醚的工艺路线，并于1986年建成了
实验室装置，1991年建成了4t／d规模的中试装置，1999年建成了lOt／d规模的工业示范装置。 由美国空气及化学制品公司开发的液相催化一步法制二甲醚工艺二甲醚收率高；CO单程转化率高，产品含水少，精馏能耗低；反应器内温度分布均匀，减少了副反应的生成；催化剂抗毒物能力比固体接触反应明显提高。 [ ]
