甲醇制二甲醚催化蒸馏技术的开发

作者/来源：孙新德，朱书魁，许磊，陈曙光，贾金明，刘中民(中国科学院   日期： 2008-06-23   点击率：3298

一、前言     二甲醚(DME)易压缩、易贮存、燃烧效率高、污染低、具有较高的十六烷值，可替代煤气、液化石油气作民用燃料或直接用作汽车燃料替代柴油，作为清洁燃料的发展潜力十分巨大，已经得到了国内外的广泛关注。2006年7月国家发改委印发了《国家发展改革委二甲醚产业发展座谈会会议纪要》，确立了二甲醚作为替代能源在中国能源化工体系中的重要地位。     近年来，我国二甲醚的生产发展十分迅速。2002年全国二甲醚总生产能力仅有3.18万吨，2006年已超过48万吨，预计2010年将达到1000万吨以上。     二甲醚的生产方法有一步法和二步法。一步法是指由合成气一次合成二甲醚，二步法是由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。目前国内外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用二步法工艺技术，说明该法有较强的综合竞争力。二步法又可分为液相脱水法与气相脱水法，国内分别以山东久泰化工有限公司的复合酸液相法、西南化工研究设计院和大连化学物理研究所的气相脱水法为代表，均已建成较大规模的生产装置。     催化蒸馏技术是使催化反应过程和蒸馏分离过程在装有催化剂的催化蒸馏塔中同时进行的一种化学工程方法，已在甲基叔丁基醚的生产和其它许多化工过程中得到成功的应用。采用催化蒸馏技术，可使反应条件得以改善，解决了普通催化反应器的许多固有缺陷，通常具有如下优点：(1)反应温度易于控制；(2)可抑制副反应的发生、提高目的产物的选择性；(3)可提高反应速度和可逆反应的转化率；(4)反应热直接用作蒸馏所需要的热量；(5)减少了设备台数，流程简单，投资省；(6)催化剂寿命长。 在甲醇脱水二甲醚的反应体系中，甲醇的挥发度介于反应产物二甲醚和水之间，特别适合采用催化蒸馏技术。二甲醚和水分别从催化蒸馏塔的塔顶和塔釜排出，而甲醇则富集在催化蒸馏塔中部的反应段得以高效率地转化。  上海石化院曾提出了以硫酸为催化剂的反应精馏工艺，进行了有益的探索，减小了设备腐蚀问题，但在反应精馏塔中仅是将甲醇脱水反应和反应物与硫酸的分离结合在一起，同....