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现代煤化工新技术

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内蒙古大学化学化工学院

2009级材料化学

闫炯强

一、煤制二甲醚（DME）

1.1概况

二甲醚是一种重要的绿色工业产品，主要用做清洁燃料、气雾剂、制冷剂、

发泡剂、有机合成原料等。与液化石油气相比生产成本低，有较大的差价，使得

二甲醚替代液化石油气成为可能。所以现在作为柴油掺烧剂和替代民用燃料液化

石油气。制取二甲醚的行业成为了新兴的“绿色化工”。国内合成二甲醚的研究工

作正在紧张进行中，目前已建成最大的二甲醚生产装置为年产几十万吨。不少企

业对“合成气”制二甲醚感兴趣，因此二甲醚被称为朝阳化工产品。并且甲醇制二

甲醚的知识产权是自主的。

二甲醚（DME）是一种比较惰性的非腐蚀性有机物，常温常压下二甲醚为

无色易燃气体，空气中允许浓度为400*10-6。对金属无腐蚀性，对人体不刺激皮

肤，不致癌，对大气臭氧层无破坏作用，是一种有娘的绿色化工产品。

下表为二甲醚和液化石油气的性质比较

二甲醚与液化石油气性质的比较

项目二甲液化气

分子量4644～56

饱和蒸汽压（）

60ϕ/MPa1.351.92

平均热值（）

/kj/kg2841045760

爆炸下限/%3.51.7

理论烟气量（3）

/m/kg6.9611.32

理论空气量3

/(m/kg)7.4612.02

预热器热值3

/(kj/m)42193509

理论燃烧温度/ϕ22502055

从数据可看出，同等条件下，二甲醚存储运输较为安全。虽然二甲醚热值低，

但由于二甲醚本身含氧在燃烧过程中所需空气质量远低于液化石油气，从而使得

二甲醚的预混热气值夏理论燃烧温度都高于液化石油气。

二甲醚具有较高的十六烷值，液化后可直接作为汽车燃料，其燃烧效果比甲醇燃

料效果好。由于二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，所以可实现无言高效燃烧，

并可降低噪声。易于压缩使用，还可作为精细化工产品。在这些用途中，作为精

细化工产品时，小规模生产（0.25～1.0万吨/年）就可满足需求，作为化工原料

时生产规模应在2万吨/年以上，作为清洁燃料时的需求量大，实际上是代替原油，

必须大规模生产（10万吨/年）以上，才能形成经济规模。全世界到2006年对二

甲醚的需求量为40万吨/年。2008年世界经济风暴开始后，二甲醚的产量和价格

也一落千丈，据统计2008年底仅有13.9%的装置维持生产。

1.2生产工艺、方法

煤制二甲醚既可以作为液化石油气(LPG)的替代品，也有可能作为车用柴油

的替代品，因此是一种有望在我国得到大力发展的替代燃料。主要有甲醇脱水制

二甲醚和合成气一步法。

1.3甲醇脱水制二甲

甲醇脱水制二甲醚，分为气相法和液相法。

液相法是加热硫酸和甲醇的混合物，甲醇脱水制二甲醚。由于硫酸腐蚀性较

大且污染严重，近年来已逐渐被淘汰。

气相法是将甲醇蒸汽通过分子催化剂，催化脱水的二甲醚。就是气固相催化

反应精馏流程，国内已在这方面取得成功，并已实现规模化生产。例如，西南化

工研究院的CNM-3甲醇脱水