[發明專利]一種二甲醚的制備方法

無效

• 申請號: 200710202409.1
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN101429104A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 肖鋼;侯曉峰;李波
• 申請（專利權）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/16;B01J27/08
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技術領域

本發明涉及一種二甲醚的制備方法，具體涉及一種由硫酸二甲酯經熱處理制備二甲醚的方法。

背景技術

二甲醚又稱甲醚、木醚，是最簡單的脂肪醚，重要的甲醇下游產品之一，其分子式為C₂H₆O，化學結構式為CH₃—O—CH₃，不含C—C鍵，其氧質量分數為34.8％，常溫常壓下為無色氣體，具有輕微的醚香味。在空氣中長期暴露不會形成過氧化物。能溶于水、甲醇和乙醇等溶劑，但不會腐蝕金屬。二甲醚在制藥、燃料、農藥等化學工業中有許多獨特的用途，可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對環境的污染。高濃度的二甲醚可用作麻醉劑，在催化劑存在下可與苯胺發生烷基化反應生成N，N—二甲基苯胺，與CO反應生成乙酸甲酯，同系化生成乙酸乙酯、乙酐；與CO₂反應生成甲氧基乙酸；與發煙硫酸或三氧化硫反應生成硫酸二甲酯；與氰化氫反應生成乙腈。二甲醚還可能作為城市煤氣和液化氣的代用品而日益引起重視，它比甲醇替代汽車燃料優越。此外，二甲醚還可用作發泡劑、偶聯劑，用于合成低碳烯烴，制造高辛烷值汽油、芳烴和高分子量的氧化烴等。

目前國內制備二甲醚的生產工藝主要有兩種：一種是通過合成氣生產甲醇，再經由甲醇脫水生成二甲醚的方法，即兩步法；另一種是采用合成氣直接合成二甲醚的生產工藝，稱為一步法。由甲醇脫水生產二甲醚工藝的優點是工藝較為成熟，操作比較簡單，能獲得純度高達99.99％的二甲醚；缺點是生產成本比較高，且受甲醇市場波動的影響比較大。兩步法由生產工藝可以看到，生產成本必定高于甲醇，因此目前許多研究者將研究重點轉向通過合成氣直接生產二甲醚。一步法中合成氣在復合催化劑的作用下，合成氣生成甲醇和甲醇脫水生成二甲醚的反應同時進行，甲醇脫出的水又被水煤氣變換反應所利用，這就打破了單純一個反應所受到的化學平衡限制，從而大大增加了合成氣的單程轉化率。

上述兩種生產工藝中，均是以合成氣為原料生產二甲醚，而合成氣則是從煤轉化而來，因此必然消耗了大量的煤。

由于天然氣原料易得，目前很多科學家研究利用天然氣生產二甲醚。不過普遍具有產率不高的缺陷，而且制備過程中產生大量的硫酸二甲酯。硫酸二甲酯經提純后用于醫藥、農藥、染料及香料等化工、輕工產品的生產。由于硫酸二甲酯還需要純化步驟，因此增加了應用難度。目前還沒有見到將上述工藝中的副產物硫酸二甲酯直接用于制備二甲醚的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種二甲醚的制備方法，其具有制備工藝簡單的優點，而且能充分利用傳統的天然氣制備二甲醚產生的副產物硫酸二甲酯。

為實現上述發明目的，本發明的發明人在現有技術的基礎上進行了大量的研究和創造性的勞動，研制出了一種由硫酸二甲酯經熱處理制備二甲醚的方法，所述的方法為：將硫酸二甲酯溶液和催化劑置于反應器內，再通入反應氣體至反應器內的初始壓力為1—5MPa，在溫度為190—230？條件下反應2-8小時，冷卻，收集反應器內的氣體經堿液洗滌，制得二甲醚；所述的硫酸二甲酯溶液可以是所有含硫酸二甲酯的溶液。

所述催化劑為單質碘或含碘化合物；所述反應氣體為甲烷、沼氣、天然氣或煤層伴生氣。

所述催化劑以碘計為硫酸二甲酯的0—2.0wt％，優選為0.05—1.5wt％。

所述含碘化合物為碘化氫、碘甲烷、碘酸鈉、碘酸鉀中的一種或其中幾種的混合物。

所述反應器內的初始壓力優選為1—3MPa，在溫度為190—210℃條件下反應3—6小時。

所述堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液和氨水溶液中的一種或其中幾種的混合物。

為了將天然氣制備二甲醚的副產物硫酸二甲酯用于制備二甲醚，本發明的發明人進行了多次試驗。本發明提供的二甲醚的制備方法，其原料可以直接將天然氣制備二甲醚的副產物硫酸二甲酯用于制備二甲醚，省卻了硫酸二甲酯的純化步驟，縮短了反應周期，節約了成本。而且本發明提供的方法所需壓力只有1-5MPa，溫度只有190—230℃，因此減輕了設備的承受力。經測定，本發明制備的二甲醚，其在反應結束后的氣體中的體積比高于26.4％。因此，本發明在利用副產物硫酸二甲酯方面取得了很好的效果。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1-7中硫酸二甲酯的相對密度1.3322(20℃/4℃)；

實施例1