Résumé

Formule moléculaire: CH3OCH3, DME C'est un dérivé de la condensation par déshydratation de deux molécules de méthanol. À température ambiante, c'est un gaz incolore, non toxique ou liquide comprimé.Il s'agit d'un produit chimique organique important et d'un intermédiaire chimique..

Propriétés

Le DME est très stable dans l'air, non corrosif, légèrement toxique et non cancérigène.

En tant qu'intermédiaire chimique important, le DME subit une réaction d'alkylation avec le benzène en présence d'un catalyseur.Les réactions d'homologation peuvent également produire de l'acétate d'éthyle et de l'anhydride acétique.Il réagit avec le dioxyde de carbone pour produire de l'acide methoxyacétique. Il réagit avec l'acide sulfurique fumant ou le trioxyde de soufre pour produire du diméthyl sulfate.Il réagit avec le cyanure d'hydrogène pour produire de l'acétonitrile.

Préparation

En laboratoire, on utilise généralement l'orthoformate de triméthyle, qui est préparé en utilisant du chlorure de fer comme catalyseur.Le DME de haute pureté est préparé par la méthode de synthèse Williamson à l'aide d'iodométhane et de méthoxyde de sodiumLes conditions de réaction sont difficiles et doivent être traitées dans des conditions anidres.

Dans l'industrie, le DME a d'abord été séparé et récupéré des sous-produits de la synthèse du méthanol.les méthodes de production de DME comprennent principalement la méthode en deux étapes (déshydratation du méthanol pour en faire du DME) et la méthode en une étape (le gaz de synthèse synthétise directement le DME)En outre, il existe des méthodes pour préparer le DME à partir de dioxyde de carbone et de biomasse.

Méthodes de synthèse de l'EMD

Les méthodes de synthèse du DME comprennent principalement la méthode en une étape et la méthode en deux étapes.

Méthode en une étape

La méthode en une étape consiste à synthétiser directement le DME à partir de gaz de base en une seule étape.Cette méthode complète simultanément les deux processus de réaction de synthèse du méthanol et de déshydratation du méthanol sous l'action d'un catalyseur spécifique., générant directement la DME.

1. Principe de réaction:
   • Synthèse du méthanol: CO + 2H2 → CH3OH
   • Déshydratation du méthanol: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     Ces deux réactions peuvent se produire simultanément dans un même réacteur, produisant du DME et une petite quantité de sous-produits.
2. Catalyseur:
   • La méthode en une étape utilise généralement un catalyseur bifonctionnel, qui est physiquement mélangé à partir de deux types de catalyseurs.Le produit doit être présenté dans un emballage en acier., et ICI-512. L'autre type est un catalyseur de déshydratation du méthanol, tel que l'alumine, le SiO2-Al2O3 poreux, la zéolite de type Y, la zéolite ZSM-5, la mordenite, etc.
3. Conditions de réaction:
   • La température de réaction est généralement comprise entre 280 et 340 °C.
   • La pression de réaction est comprise entre 0,5 et 0,8 MPa ou plus (par exemple, 4,2 MPa dans le procédé Topsøe).
4. Caractéristiques du procédé:
   • Le flux de processus est court, avec moins d'investissement dans l'équipement et moins de coûts d'exploitation.
   • La qualité du produit est élevée, avec une sélectivité DME supérieure à 98%.
   • Cependant, la synthèse en une seule étape de DME implique une technologie relativement complexe et impose des exigences élevées pour les catalyseurs et les réacteurs.
5. Les processus représentatifs:
   • Processus Topsøe danois: utilise un réacteur adiabatique en plusieurs étapes avec refroidissement interstadial, et le catalyseur est un catalyseur bifonctionnel mixte pour la synthèse du méthanol et la déshydratation en DME.
   • U.S. Air Products Process: a développé le procédé LPDMETM en phase liquide, en utilisant un réacteur à colonne de bulles de lisier avec de fines particules de catalyseur formant un lisier avec de l'huile minérale inerte.
   • Processus NKK japonais: adopte également la méthode DME en phase liquide.

Méthode en deux étapes

La méthode en deux étapes consiste d'abord à synthétiser du méthanol à partir du gaz de synthèse, puis à le déshydrater pour produire du DME.

1. Synthèse du méthanol:
   • Le gaz de matière première subit une synthèse du méthanol en présence d'un catalyseur de synthèse du méthanol, générant du méthanol.
2. Déshydratation par méthanol:
   • Le méthanol subit une déshydratation en présence d'un catalyseur de déshydratation du méthanol, générant un DME.
3. Catalyseur:
   • Le catalyseur de synthèse du méthanol est le même que dans la méthode à une étape.
   • Dans la méthode de phase gazeuse pour la déshydratation du méthanol, des catalyseurs acides solides tels que la zéolite ZSM-5 sont couramment utilisés.des catalyseurs à acide liquide tels que l'acide sulfurique concentré sont utilisés (mais cette méthode a été progressivement abandonnée en raison de problèmes de pollution de l'environnement).
4. Conditions de réaction:
   • La synthèse du méthanol se produit généralement à des pressions et à des températures plus élevées.
   • La température et la pression pour la déshydratation du méthanol dépendent du catalyseur et des conditions de processus spécifiques.
5. Caractéristiques du procédé:
   • La synthèse en deux étapes du DME implique une technologie relativement mature et un fonctionnement simple.
   • La pureté du produit est élevée, avec une bonne sélectivité du DME.
   • Toutefois, le processus de production est plus long, nécessite des investissements plus importants dans les équipements et est affecté par les fluctuations des prix du marché du méthanol.
6. Les processus représentatifs:
   • Méthode en phase gazeuse: utilise des catalyseurs acides solides tels que la zéolite ZSM-5 dans un réacteur à lit fixe pour la déshydratation du méthanol.
   • Méthode en phase liquide (méthode à l'acide sulfurique): utilise de l'acide sulfurique concentré comme catalyseur pour la déshydratation du méthanol en phase liquide (mais a été progressivement éliminé).