混酸催化甲醇液相合成二甲醚研究.pdf

第39卷第3期
应用化工
Vol39 No. 3
2010年3月
Applied Chemical Industr
Mar.2010
混酸催化甲醇液相合成二甲醚研究
张锋涛,陈立字,林淑琴,雷涛
(西北大学化工学院,陕西西安710009
摘要:研究了硫酸和磷酸混酸催化甲醇液相合成二甲醚过程。考察了混酸催化剂、反应温度、原料进料速率和催
化剂寿命等对二甲醚收率的影响。实验结果表明,混酸催化剂能较好地催化甲醇液相脱水制二甲隣反应并可长期
使用,当混酸催化剂的配比为(硫酸):o(磷酸)=1.2:1,反应温度为140℃,甲醇进料速度为1.00m/min时,
二甲醚收率可达到84%。
关键词:甲醇;二甲醚;液相脱水;混酸催化剂
中图分类号:10413.23文獻标识码:A文章编号:1671-3206(2010)03-0401-04
Synthesis of dimethyl ether from methanol catalyzed by mixed acid
in liquid phase
ZHANG Feng-ta0, CHEN Li-yu, LN Shu-qin, E Yao
School of Chemistry Engineering, Northwest University, Xi'an 710069, Chin
Abstract Snt esis of dimethyl ether from methanol catalyzed by mixed acid in liquid phase was investi-
gated. Effect of constitute of catalyst, proportion of mixed acid, reaction temperature, feeding rate and ser
ice life of the mixed acid catalyst on synthesis of dime h l ether were studied. Result show that the mixed
acid catalyst had better performance for synthesis of dimethyl ether from methanol dehydration in liquid
phase and longer service life. The yield of DME was 84% when the w(H S0): w(H, O )was 1.2
reactron temperature 140 C and
feeding rate 1. 00 ml/mi
Ke words: me anol im ether dehydration in liquid phase; acidic catalyst
二甲醚被誉为21世纪的新能源,是近年来国内
本文采用硫酸与磷酸混酸作为催化剂进行了甲
外竞相开发的性能优越的清洁能源,可作为石油醇液相合成二甲的研究,在实验室中进行了混酸
液化气和石油类的替代燃料]。
催化剂筛选工作,对混酸催化剂组成以及比例、反应
甲醇液相脱水生成二甲的合成方法具有反应温度、甲醇进料速度、催化剂寿命以及催化反应稳定
温度低、转化率高、选择性好的特点。传统的甲醇液期分别进行了考察,对甲醇液相制二甲藤工艺条件
相脱水合成法采用浓硫酸作催化剂,甲醇反应生成进行优化,以期提高甲醇反应转化率和反应收率。
的水降低了催化剂的浓度,从而降低反应速率,而且1实验部分
生成大量难处理的稀硫酸废液。2001年李奇等采
用硫酸和磷酸的复合酸作催化剂,在130~180℃、1.1试剂与仪器
常压下甲醇液相脱水合成二甲瞇,此工艺中甲醇反
甲醇、硫酸、磷酸、磷酸二氢钠、硫酸氢钠、磷钳
应生成的水能够有效的从催化剂中脱除,解决了传酸均为分析纯;磷钨酸,纯度≥9.0%。
统工艺存在的稀硫酸废液问题,具有市场应用价
CC90A型气相色谱仪;C09700型气相色谱
值]。随后,陈进等采用阳离子型液体催化剂;常仪;LML-1型湿式流量计。
建明采用含氟双磺酸为催化剂;丁百全等采用复合1.2实验方法
酸加盐为催化剂;刘俊峰等采用杂多酸为催化剂,分
将一定组成和比例的硫酸与磷酸混酸催化剂装
别进行了甲醇液相合成二甲醚研究4?。
入500mL三口烧瓶中,搅拌并加热,待温度升至指
收稿日期:2010-01-19修改稿日期:2010-01-30
作者简介:张峰涛(195-),男,映西兴平人,西北大学硕士研究生,师从陈立宇副教授,主要从事石油化工的研究。电
话:15829
E-mail:fengtaozhang@yahoo.cn
通讯联系人:陈立宇,电话:1870296590,E-mail;cheney(@nwu.edu.cn