第八章间接液化二甲醚详解.ppt

64 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 煤基合成气合成二甲醚 二甲醚合成的动力学分析与动力学模型 由合成气直接合成二甲醚的反应过程包括三个相互关 联的反应，即甲醇合成、甲醇脱水和水煤气变换反应 (1) (2) (3) ? 3CO + 3H2 ?? CH3OCH3 + CO2 (4) ? ? ? 4H2 + 2CO ?? 2CH3OH 2CH3OH ?? CH3OCH3 + H2O + CO + H2O ?? CO2 + H2 煤基合成气 H2:CO = 1:1 65 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 煤基合成气合成二甲醚 二甲醚合成的动力学分析与动力学模型 反应(4)比反应(1) 容易进行，由于反应(1) 中生成的甲 醇经过反应(2) 立即被消耗，因此有利于减少反应(1) 热 力学平衡限制 有关直接合成二甲醚有很多报道，但对同时包含3 个反 应的动力学研究较少 Brown等根据文献提出了以下反应动力学 3CH OHf ? 21 1 CO H 1r k f f? ?? ? ? ? 21 CO HK ? ? 2DME H Of 32 2 CH OH 1r k f? ?? ? 32 CH OHK ? ? ? ? 2 2CO Hf 23 3 CO H O 1r k f f? ?? ? 23 CO H OK ? ? 66 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 煤基合成气合成二甲醚 二甲醚合成的动力学分析与动力学模型 3 3 n f f f f f ri ,ki ,Ki分别为反应速度、速度常数、平衡常数 fi 组分i的逸度 1 ? ? f ? 1 ? f ? 3CH OHp ? 1 1r k p p? ?? ? ? ? 221 CO HK ? p p 2DME H Op ? 32 2 CH OH 1r k p? ?? ? ? ? 32 CH OHK ? ? 67 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 煤基合成气合成二甲醚 二甲醚合成的动力学分析与动力学模型 粟同林等人采用同样的方法，在不考虑副反应，假定 反应(3) 达到平衡的前提下，利用甲醇合成及甲醇脱水 的两个动力学方程描述了合成气制二甲醚的反应过程 0.4 1.4 1 CO H2 1.5 p2 ri ,ki ,Ki分别为反应速度、速度常数、平衡常数 pi 组分i的分压 ? ? ? p 32 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 二甲醚的用途－化工原料 烷基化剂－合成硫酸二甲酯 硫酸二甲酯是一种重要的烷基化试剂，常见的反应有 O-甲基化反应和N-甲基化反应，广泛应用于医药?农药 ?香料和染料等有机合成领域 硫酸二甲酯又可单独作为溶剂使用?我国以前生产硫酸 二甲酯采用的方法是以甲醇和硫酸为原料，DME作为 中间产物出现的 O O S O O Dimethyl Sulfate 33 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 二甲醚的用途－化工原料 烷基化剂－合成硫酸二甲酯 工艺过程：先将气化后的甲醇与硫酸反应生成硫酸氢 甲酯，硫酸氢甲酯再在一定温度下继续和甲醇作用， 生成的DME气体再与三氧化硫在溶酶中反应，最后真 空蒸馏制得成品硫酸二甲酯 该工艺缺点是生产流程长，使用的硫酸易腐蚀设备， 中间产物硫酸氢甲酯比硫酸二甲酯的毒性更高，生产 条件比较恶劣 S O O O O Dimethyl Sulfate 34 煤制油工程 － 煤炭间接液化技术与工艺 二甲醚的用途－化工原料 烷基化剂－合成硫酸二甲酯 20世纪70年代萨迪勒克提出了以DME为原料直接和 SO3反应制备硫酸二甲酯新工艺 该方法避免了剧毒物质硫酸氢甲酯出现，反应条件温 和，产品的选择性较高，是一条新型的