二甲醚在辐射或加热条件下会分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化碳（产物取决于反应条件及催化剂）。二甲醚可作为烷基化合剂，在很多场合中，它具有甲基化反应性能，例如在硅酸铝催化剂存在的条件下，二甲醚可以与苯发生烷基化反应而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。二甲醚与一氧化碳反应可生成乙酸或乙酸甲脂；与二氧化碳反应则生成甲氧基乙酸。当与氰化氢反应时则生成乙腈。此外，二甲醚可与三氟化硼形成络合物，其分子式（CH3）2OBF3，此络合物在空气中发烟，而在水或醇中则可分解。DME还可选择性氯化为各种氯化衍生物。无致癌性、腐蚀性甚微。 （2）物理性质

DME是具有挥发性醚味的无色气体，有令人愉快的气味，燃烧时的火焰略带光亮。在常温，常压下为气态，在压力储罐内为液体。

表5 DME的主要物理化学性质

分子式 摩尔质量 熔点 沸点 临界温度 临界压力 对水的相对密度 液体密度（20℃） 蒸汽密度（10℃ 1atm）

CH3OCH3 46.07 -141.5℃ -24.9℃ 128.8℃ 5370Pa 0.66 0.661kg/L 1.92kg/m3

蒸汽压（20℃） 气体燃烧热 蒸发热（-24.8℃）

自燃温度 爆炸极限（空气中） 在汽油中的溶解度 对空气的相对密度

闪点

0.53MPa 31.58Kj/kg 467.4kJ/kg 350℃ 3.45～26.7VOL％ 64%（-40℃）

1.62 -41.4℃

（3）DME的毒性

DME的毒性很低，气体有刺激及麻醉作用的特性，通过吸入或皮肤吸收过量的此物品，会引起麻醉，失去知觉和呼吸器官损伤。

小鼠吸入 225.72g/ m3 麻醉浓度 猫 吸入 1658.85g/ m3 深度麻醉 人 吸入 154.24g/ m3×30min 轻度麻醉

人 吸入 940.50g/ m3 有极不愉快的感觉、有窒息感

1.6 二甲醚的主要技术指标 1.6.1技术要求

高纯度二甲醚的生产以甲醇为主要原材料，经过催化转化制成燃料级二甲醚，再经精馏分离后制得高纯度二甲醚气体产品。其中含有微量杂质如N2、CH4、CO2、C2H4、C3H6、及少量H2O、CH3OH等组分。本标准采用气相色谱法，选用GDX-502和25%PEG-1500/PoropakQ柱，使用程序升温，得到良好的分离效果。

类别：二甲醚气体产品按有效组份含量的不同划分为：A类---燃料级DME产品；B1类---溶剂、原料级DME产品；B2类—制冷剂、推进剂级DME产品（表1-8）。

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表6 A级、B1级、B2级二甲醚气体产品符合下表规定的技术要求

指 标

项目

A级

感观

二甲醚含量m/m %≥ 水份m/m 10-6 ≤ 甲醇m/m 10-6 ≤ 其它杂质m/m ％≤

95 2000000 2000000 1.0

B1级

B2级

无色、无异味，常温下为压缩液体，略呈醇香

99.5 200 100 0.4997

99.9 100 50 0.09985

1.6.2试验方法

（1）抽样：Q/OCLX002-2000，抽样以一罐装容器为一批（或以一中间计量贮藏罐为一批） 抽样方法

将钢瓶取样器称重，打开采样阀门，冲洗管线及接头，立即将取样器的截止阀与采样点紧密连接，依次打开采样点的阀门，取样器截止阀和球阀，让试样冲洗取样器，30秒后依次关闭取样球阀，截止阀和采样点阀门，从连接管线上取下钢瓶，采样工作结束。

称量装满试样的钢瓶，计算出试样的重量，要求把试样内的20%排掉，重量不足时应重新取样。 （2）二甲醚含量、水分、甲醇的测定。 试剂与材料：

1、Porapak Q(50～80目)有机担体（进口） 2、聚乙二醇（PEG）-1500色谱固定液 3、GDX-502（60～80目）色谱担体 4、氢气载气 纯度≥99.99% 5、丙酮 分析纯 6、无水甲醇 分析纯 7、无水乙醇 分析纯

8、标准气：N2、CH4、CO2、C2H4、C3H6（由西南化工研究院提供） 9、H2O、CH3OH标准样制备

准确称取无水乙醇m1约4.9g(称准至0.0002g)、蒸馏水m2约0.001g（称准至0.0002g）,无水甲醇m3约0.001g（称准至0.0002g）于干净玻璃瓶中摇匀备用。

装置：

1、气相色谱仪（带热导池检测器，气体进样器及色谱数据处理机） 2、微量注射器：5ml

3、钢瓶取样器：可用25mm内径的不锈钢管与截止阀，球阀焊制而成 4、色谱柱

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用25%PEG-1500涂于Porapak Q+GDX-502=1+1装填在Ф3mm，长4m的不锈钢钢柱中，要求紧密均匀。并在色谱内90℃条件下老化4小时（注意老化期间要接入检测器）。

试样和试样的制备：按上述抽样方法准备好试样 程序：

先把气相色谱仪按下列条件调试好

载 气：氢气 流 速：37ml/min

柱 前 压：90～kpa 柱初温：63℃ 汽化温度：120℃ 柱终温：100℃ 检测温度：120℃ 桥 流：160mA 进 样 量：2.5ul

1、待仪器稳定后，在柱温63℃时，进标准气体

以峰面积标准曲线法测定以下各组份的校正因子，并得各组份的保留时间（min）： N2：1.005 CH4：1.192 CO2 C2H4：2.238 C2H6：2.517 C3H6：7.247

2、待仪器柱温升至100℃并稳定后，以微量注射器注入H2O、CH3OH的标准样1μ1，得水的峰面积A1，甲醇峰面积A2，保留时间为（min）：H2O：11.12, CH3OH:14.62

在相同条件下，注入标准样同体积的无水乙醇得水的峰面积A3，甲醇的峰面积A4 Q/OCLX002-2000

A水=A1-A3 A甲醇=A2-A4

H2O、CH3OH的标准样由质量百分比浓度换算为摩尔百分浓度。 按下式进行计算：

水(%)?m2/18?100%m1/46?m2/18?m3/32m3/32?100%m1/46?m2/18?m3/32甲醇(%)? 式中：m1- H2O、CH3OH标准样中无水乙醇的质量，g; m2- H2O、CH3OH标准样中蒸馏水的质量，g；

m3-H2O、CH3OH标准样中无水甲醇的质量，g； 46—乙醇的分子量；18—水的分子量；32—甲醇的分子量。 1μlH2O、CH3OH标准样汽化后标准体积

1?10?3?0.79Vo??22.4?103?0.3847ml46f水?水(%)?100%(V1/(V0?V2))?A水

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校正因子按下式计算：

式中f水-水的校正因子；f甲醇--甲醇的校正因子， V0-lml标准样汽化后的标准体积

f甲醇?甲醇(%)?100%(V1/(V0?V2))?A甲醇V1-试样的进样量ml;V2- H2O、CH3OH标准样的进样量ml。 A水—标准样中水的面积；A甲醇-标准样中甲醇的面积。 C、二甲醚含量的测定

①、在a条相同条件下，以绝对标准曲线法使用色谱数据 Q/OCLX002-2000

处理机得到N2、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C3H6组份的体积百分含量（%）

②、在b条相同条件下，以绝对标准曲线法使用色谱数据处理机得到H2O、CH3OH组份的体积极百分含量（%）

③、二甲醚体积百分（VDME）含量按下式计算：

VDME(%)=100％-(N2%+CH4%+CO2%+C2H4%+C2H6%+C3H6%+H2O%+CH3OH%) ④、把体积百分含量换算成质量百分含量

X(%)=N2%×28+ CH4%×16+ CO2%×44+ C2H4%×28+ C2H6%×30+ C3H6%×42+ H2O %×18+ CH3OH %×32+DME%×46

⑤、二甲醚（WDME）质量百分含量按下式计算： WDME（%）=(VDME%×46)/X% 水（W H2O）质量百分含量按下式计算： M H2O（%）=（V H2O %×18）/X%

甲醇（W CH3OH）质量百分含量按下式计算： M CH3OH（%）=（V CH3OH %×32）/X%

2 DME产品方案及生产规模

2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 产品品种： 二甲醚 拟建规模： 20万吨/年 年操作日： 365天 2.2 产品规格、质量指标

气雾级(工业级)二甲醚、燃料级二甲醚 (1)气雾级二甲醚质量标准(企业标准)

由于目前国内尚无气雾级二甲醚产品的国标，参照国内行业的技术标准，气雾级二甲醚产品应符合下述质量标准(企业标准)

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项目 期望值 二甲醚wt%≥ 99.9 甲醇wt% ≤ 0.01 水份wt%≤ 0.002 (2)燃料级二甲醚质量标准(企业标准)

对燃料级二甲醚产品，目前也没有相应的国标，参照国内行业的技术标准，燃料级二甲醚产品应符合下述质量标准(企业标准)

项目 期望值 二甲醚wt%≥ 93 甲醇Wt% ≤ 3 水份wt%≤ 1 2.3 产品方案分析及生产规模分析

二甲醚是一种用途广泛的化工产品，主要用作冷冻剂、溶剂、萃取剂、气雾剂和燃料等。 二甲醚还能代替柴油作汽车燃料，又可作为民用燃料。二甲醚的用途和消费量正在不断扩大，其产品有着良好的市场和发展前景。

对于二甲醚而言，基本不存在市场需求问题，关键在于成本的控制。如果以二甲醚的热值和目前广泛使用的液化石油气相比较，二甲醚的成本不能超过3000元。

由于二甲醚用耐压罐车或装入钢瓶后运输很安全便捷，因此从成本上考虑，生产企业应该选择在富产煤炭或天然气的地区（甲醇两步法生产则可考虑少些），年产规模至少要在万吨以上，并且尽可能在工艺上实现多联产。

天然气和煤炭是规模化生产二甲醚较为经济的原料。本设计可以充分利用湖南及周围省份的便利资源并以甲醇为原料发展市场前景广阔的清洁燃料级二甲醚，对发展地区经济及解决能源问题注重环保方面都有着重要的作用且前景广阔。根据湖南、湖北、江西、广东等地区的消费情况，以及二甲醚技术的研发情况，当前二甲醚作为资源尚处于推广应用阶段，设计定为10万吨/年，随着市场的进一步培育和开拓，届时可再建更大规模的二甲醚装置。

3 工艺流程介绍

3.1生产方法简述

二甲醚的生产方法主要有一步法和二步法两种。

一步法以合成气(CO+H2)为原料，在甲醇合成以及甲醇脱水的复合催化剂上直接合成二甲醚，再提纯得到二甲醚产品。

二步法是以合成气制得甲醇，然后甲醇在固体催化剂作用下脱水制得二甲醚，所用催化剂选择性高，特别适用于高纯度二甲醚生产。

（一）甲醇脱水制二甲醚

二甲醚可由甲醇脱水制得。此工艺在山东临沂新建的30000吨/年二甲醚生产装置上采用。最早

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