二甲醚和乙酸甲酯互溶吗

乙酸甲酯法制二甲醚的作用是产生爆炸。根据查询相关资料信息，二甲醚是一种有机化合物，标准状态下为无色有气味的易燃气体，化学式是C2H6O。乙酸甲酯法制二甲醚与空气混合形成爆炸性混合物，接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。接触空气，在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性的过氧化物，密度比空气大，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

第一节 概 述

二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细[wiki]化工[/wiki]产品，用途十分广泛。现在主要作为冷冻剂、溶剂、萃取剂、气雾剂的抛射剂和燃料等，作为燃料及氟氯烷的替代品使用是二甲醚应用潜在的巨大市场。

二甲醚的生产工艺最初是甲醇在浓硫酸的作用下直接脱水而制取，反应是在液相中进行，具有反应温度低，转化率高，选择性好的优点，但由于设备腐蚀严重、污染环境、操作条件恶劣等原因而逐渐被淘汰。

1965年，美国Mobil公司开展了以沸石为[wiki]催化剂[/wiki]的甲醇脱水生成二甲醚反应的研究，在常压下、200℃左右，甲醇转化率80%、选择性98%。日本三井东压化学公司在Al2O3上甲醇脱水生成二甲醚的结果：转化率74.2%，选择性约99%。到80年代中期，甲醇气相脱水生产二甲醚的二步法工艺凭借产品纯度高、易操作等特点而成为生产二甲醚的主要方法。90年初，用合成气（CO+H2）直接合成二甲醚的技术逐渐成熟。1991年，美国ACC公司开发了合成气浆态床一步合成二甲醚技术并建成10t/a 中试装置；1995年丹麦TOPSΦe公司开发出以天然气为原料经合成气制二甲醚的技术，并建成了50kg/d中试装置。一步法以煤、天然气为起始原料，产品成本可能低于二步法合成工艺，具有很强的竞争能力。

我国二甲醚生产起步较晚，前几年总产量约为3000 t/a，不能满足国内市场的需求。近年来我国二甲醚的生产有了新的发展，相继建成了2500 t/a的广东中山市精细化实业有限公司、安徽蒙城县化肥厂、广东江门氮肥厂、浙江义乌光阳化工厂等，还有一批年产2000 t/a 、1000 t/a的生产厂家，使国内CH3OCH3的生产能力有了很大的改观。

该装置采用的是气相甲醇脱水合成二甲醚的生产工艺。产品规格：

高纯二甲醚

CH3OCH3 ≥ 99.99%

CH3OH ≤ 10 ppm

H2O≤ 100 ppm

第二节 二甲醚的性质及合成理论

一、二甲醚的一般性质

1、物理性质

二甲醚简称甲醚，是最简单的脂肪醚。分子式是C2H6O，结构式是

CH3-O-CH3，相对分子量是46.07 。

常温下，二甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味。中等压力下为液体，液体甲醚看似水，无色，几乎无臭，不致癌。二甲醚在空气中长期暴露不会形成过氧化物，燃烧时火焰略带光亮。对环境友好，在对流层的半衰期很短（小于1d），遇H2O或CO2分解。

二甲醚的密度在20℃时为 0.661 g/ml ,[wiki]沸点[/wiki]-24.9℃，熔点-141.5 ℃,闪点为-41.4℃（开杯）,临界温度128.8℃ ,临界压力5.32 Mpa ,空气中爆炸极限 3.4～27%（体积）。

二甲醚能溶于水，并能溶于甲醇、汽油、四氯化碳、丙酮、苯等有机溶剂，且在各种有机溶剂中的溶解度随压力的增大而增大。二甲醚的蒸汽压随温度的升高而增加。二甲醚虽然无毒，但对眼睛和呼吸道有刺激作用，对神经系统有影响。液体会迅速蒸发可引起冻伤。空气中最高允许浓度400 ppm，另外二甲醚还是弱麻醉剂，它的迷麻效力只是乙醇的1/4。若出现吸入二甲醚蒸汽中毒，应将中毒者抬离现场，放到空气新鲜、温度适宜的地方，对呼吸障碍者要立即进行输氧或人工呼吸，并送医院就医。皮肤接触者不能先脱衣服，要用大量水冲洗，以免扩大伤害。

2、化学性质

（1） 甲基化反应

35～45℃反应条件下，二甲醚和发烟硫酸或SO3进行气相反应，可以得到98%的硫酸二甲酯：

CH3OCH3 + H2SO4 → （CH3）2SO4 + H2O

在γ-Al2O3催化剂作用下，二甲醚和盐酸在80～240℃条件下反应生成一氯甲烷：

CH3OCH3 + HCl → CH3Cl + CH3OH

二甲醚和氨在325℃条件下催化生成甲胺混合物：

CH3OCH3 + NH3 → CH3NH2 +(CH3)2N H +(CH3)3N + CH3OH

二甲醚和H2S或CS2在γ-Al2O3的催化作用下，可生成二甲基硫醚：

CH3OCH3 + H2S → CH3SCH3 + H2O

二甲醚和CO2在碱性催化剂的作用下可生成碳酸二甲酯：

CH3OCH3 + CO2 → （CH3O）CO

该反应在热力学上十分有利，ΔG=－189 kJ/mol 。另外它还属原子经

济反应，且利用了温室气体CO2，是一个十分有前途的化学反应。

二甲醚和苯胺反应可以合成N，N´-二甲基苯胺：

CH3OCH3 + C6H5NH2 → C6H5N（CH3）2 + H2O

（2） 羰基化反应

二甲醚与CO通过羰基化合成反应生成乙酸甲酯、醋酐，水解后生成乙

酸。

CH3OCH3 + CO → CH3COOCH3

CH3COOCH3 + H2O → CH3COOH + CH3OH

CH3OCH3 + 2CO → （CH3CO）2O

在上述反应中，多采用羰基铑-碘化物为催化剂。尽管铑催化剂活性高，但由于其价格昂贵，使其发展受到一定的限制。

二甲醚与合成气在Pd/C、CH3I催化下，在2，6-二甲基吡啶溶剂中，于175℃、10Mpa反应条件下生成醋酸乙烯：

CH3OCH3 + CO + H2 → CH3COOCH=CH2

（3）氧化偶联反应

由于醚类的独特结构，二甲醚也易发生氧化偶联反应：

CH3OCH 3+ CH3OCH3 + 1/2O2 → CH3OCH2CH2OCH 3+ H2O

CH3OCH3+ MTBE + 1/2O2 → CH3OCH2CH2OC（CH3）3 + H2O

二甲醚无论是自我偶联还是交错偶联，都会相应地生成对称醚和非对称醚。其中交错偶联还可以容易地生成混合醚产品。

（4）脱水反应

以沸石为催化剂，二甲醚在450℃下发生脱水反应可以生成乙烯和丙烯，收率分别为60%和25%，二甲醚的转化率为87%。

CH3OCH3 → CH2=CH2 + CH3CH=CH2 + H2O

（5）氧化反应

二甲醚在氧气的存在下，发生燃烧氧化反应，放出大量的热。

这是二甲醚作为燃料使用时的完全氧化反应：

CH3OCH3+ O2 → CO2 + H2O

若以WO3/α-Al2O3为催化剂，在460～530℃反应条件下，二甲醚发生不完全氧化生成甲醛。反应转化率达80%，收率63%。

CH3OCH3+ O2 → 2CHO + 2H2O

在MoO3/WO3作用下，在500℃反应条件下二甲醚和NH3可以被部分氧化为氢氰酸：

CH3OCH3+ 2NH3 + 2O2 → 2HCN + 5H2O

二、二甲醚合成的热力学

CH3OH脱水生成CH3OCH3的反应式为：

2CH3OH⇌(CH3)2O + H2O － 23.4 kJ/mol

下表为CH3OH(g) 、(CH3)2O(g) 、H2O(g)的热力学参数

物 质△H0f,298

kcal/mol△G0f,298

kcal/molCp=A+BT2+CT2+DT3/〔cal/(mol. K)〕

ABCD

H2O(g)－57.80－54.647.7014.395×10－42.521×10－5－0.859×10－9

(CH3)2O(g)－43.99－26.994.0644.277×10－2－1.250×10－5－0.438×10－9

CH3OH(g)－48.08－38.845.0521.694×10－26.179×10－4－6.811×10－9

不同温度下的反应热、平衡常数和平衡转化率

温度/℃△HR/（kcal/mol）KPX* (平衡转化率)

220－5.12221.2240.9021

240－5.07717.3270.8928

260－5.03314.3860.8835

280－4.99112.240.8744

300－4.95010.3540.8655

320－4.9108.9480.8568

340－4.8737.8150.8483

360－4.8386.8900.8400

380－4.8036.1280.8320

反应热计算公式：

平衡常数计算公式：

平衡转化率计算公式：

由 KP = yD*yW*/(yM*)2 = (x*/2)2/(1－x*)2

得 x* = 2 kp /( 1＋2 kp)

cQp——比热，J/mol•k

△HQf,298——标准生成焓，kJ/mol

△GQf,298—— 标准生成自由能，kJ/mol

△HR,T——温度T时的生成热，J/mol

R——通用气体常数；

x*——平衡转化率；

yM————甲醇体积分率；

yD——二甲醚体积分率；

yW——水体积分率。

三、二甲醚合成动力学

在常压、240～380℃，液空速0.42～7.96 ml/(g.h),原料甲醇浓度100%～50%（体积）的范围内测定了甲醇在CM-3-1催化剂上生成二甲醚的本征动力学数据，催化剂用量12.0035 g , 粒度20～40目。在所有实验中，甲醇脱水制二甲醚的选择性均大于99% 。

所有实验数据采用幂函数模型估值，可得甲醇脱水制二甲醚的动力学方程为：

γM——甲醇脱水反应本征反应速率，mol/g•h

如果考虑压力对反应速率的影响，得到的宏观动力学方程式为：

γ´M——甲醇脱水反应宏观反应速率，mol/g•h

第三节二甲醚催化剂

气相法合成甲醚的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体催化剂，发生非均相反应脱水生成二甲醚。甲醚脱水催化剂有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等。催化剂的基本特性呈酸性，对主反应选择性高，副反应少，而且能够避免二甲醚深度脱水生成烯烃或析碳。

第四节 工艺流程叙述

来自甲醇精馏工段（或甲醇罐区）的原料甲醇经计量后进入循环甲醇贮罐，从循环甲醇贮罐出来的甲醇经甲醇进料泵加压后分为两路。一路进入醇洗塔顶部作为吸收液；另一路进入甲醇预热器壳程，和甲醇预热器管程的出反应器的合成气换热，换热后的甲醇进入甲醇汽化塔汽化。

从甲醇汽化塔塔顶出来的汽化甲醇经气体换热器壳程和气体换热器管程的出塔合成气换热后分成两股进入反应器。第一股甲醇气过热到反应温度从反应器顶部进入；第二股甲醇蒸汽稍过热后经计量从中部进入反应器作为冷激气体。

汽化塔釜液一部分经废水冷却器回收热量后排出界外，汽化塔塔底由低压蒸汽加热的汽化塔再沸器向塔内提供热量。

进入反应器的甲醇蒸汽在催化剂的作用下发生脱水反应生成二甲醚。从反应器底部出来的粗甲醚先经气体换热器管程和壳程的汽化甲醇换热，经换热后温度降到220℃，然后进入甲醇预热器管程和原料甲醇换热后达到130℃，再进入粗甲醚冷凝器冷却到40℃后，进入粗甲醚贮槽进行气液分离。分离后，液相为粗甲醚，进入精馏工段进行精馏；气相物料（组分为：H2、CH4、CO2、等不凝性气体和饱和的CH3OCH3、CH3OH蒸汽）和出甲醚计量罐的甲醚蒸汽汇合进入醇洗塔，用甲醇吸收其中的CH3OCH3 蒸汽，吸收液返回粗甲醚贮

主要用作有机合成的原料，也用作溶剂、气雾剂、制冷剂和麻醉剂等，民用复合乙醇及氟里昂气溶胶的代用品。在国外推广的燃料添加剂在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。

二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。

由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。

作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。

扩展资料：

一、相关性质

二甲醚是一种无色、具有轻微醚香味的气体，具有惰性、无致癌性但有神经毒性。还具有优良的混溶性，能同大多数极性和非极性有机溶剂混溶。

在100ml水中可溶解3.700ml二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、 四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂，加入少量助剂后就可与水以任意比互溶。其燃烧时火焰略带亮光。

二、包装贮存

二甲醚（DME）与LPG持有相似的物性，国内法规中的高压气体安全法规仍适用。输送与储藏系统也与LPG相同。对金属无腐蚀，对运输船只、管材、储槽等与LPG的无太大差别。

大容量储槽是采用在约-25℃的低温贮槽储存。用低温储槽，只需要一般的BOG（气化气）的再液化设备，但所要求的压力可以比IPG的略低。DME的蒸发潜热与丙烷的基本相同，这将有利于降低DME的运行成本。

参考资料来源：百度百科－二甲醚

二甲醚具有优良的燃烧特性，十六烷值高，而且污染少，对大气臭氧层无损害，在对流层中容易降解。可广泛用于车载燃料。

二甲醚可以用作气雾剂的推进剂、发泡剂、溶剂、萃取剂等。高浓度的DME可以用作麻醉剂。

作为氟利昂的替代品也用于制冷剂中。

二甲醚作为大宗工业品的前途，取决于能否用作燃料和乙烯工业的原料。� 1化工原料 二甲醚也是一种有机中间体。它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酐，也可作为甲基化试剂用于医药、农药与燃料合成，与发烟硫酸或三氧化硫反应生产硫酸二甲酯。此外，二甲醚还是一种优良的有机溶剂。� 二甲醚裂解生成乙烯，是天然气制乙烯三步法的主流工艺，属于费－托法合成燃料工艺路线。因此，它是未来乙烯工业的优良原料。 车用燃料 二甲醚具有较高的十六烷值，液化后可以直接作为汽车燃料，其燃烧效果比甲醇燃料好。它不但具有甲醇燃料的所有优点，还克服了其低温启动性和加速性能差的缺点。由于二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，可实现无烟高效燃烧，并可降低噪音。汽车尾气不需要催化转化处理，就能满足美国加利福尼亚洲有关汽车超低排放尾气的标准。而且，现有的柴油车发动机只需略加改装就可燃用二甲醚燃料，且运行性能不会受到损害。� 二甲醚易压缩，存储压力为1.35MPa，小于液化石油气的1.92MPa，因而可替代煤气液化石油气作民用燃料。若二甲醚单独用作燃料，其压力等级符合液化气的要求，可用现在的液化气罐装，灶具也也可以与液化气灶具基本通用，而且燃烧尾气完全符合国家卫生标准，只是要解决管件的溶涨问题。罐装的液体二甲醚将是未来的家庭清洁燃料。 二甲醚还可以以一定比例掺入到城市煤气或天然气中，作为调峰之用，并可改善煤气质量，提高热值。 精细化工产品 自喷式日化用品如气溶胶和喷发胶，大多数还是用氯氟烃作推进剂。而氯氟烃对臭氧层有破坏作用，所以要用对环境无害的推进剂来代替氯氟烃。由于二甲醚的溶解性能与氯氟烃相近，用二甲醚或其与丙烷或丁烷的混合物作推进剂取代氯氟烃势在必行。�现在国内众多生产气雾杀虫剂、喷塑涂料的厂家已经在逐步改用二甲醚作为气雾抛射剂。

1、城镇燃气和液化石油气的掺混气：

作为民用燃料气，其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，在贮存、运输、使用等方面比液化气更安全，可作为城镇燃气、液化气掺混气、城市管道煤气的调峰气使用。

2、车用发动机燃料

二甲醚液化后可以直接作为汽车燃料替代柴油，其动力性能、安全性能、环保性能比甲醇更好。目前由我公司及上海交通大学等机构联合改造的二甲醚发动机正在试运营并且各事项指标良好。实践证明，二甲醚液化后可直接作为汽车燃料使用。二甲醚燃烧具有较高的十六烷值，比甲醇燃料具有更好的燃烧效果，并且没有甲醇的低温启动性和加速性能差的缺点。因此，二甲醚替代柴油，作为未来的汽车燃料前景十分广阔。

3、切割气

二甲醚作为切割气燃烧只产生二氧化碳和水蒸汽，几乎不含有硫化氢和磷化氢有害气体，符合国家标准，不会污染环境，对操作人员没有身体伤害；二甲醚切割气爆炸极限窄，且爆炸下限要比丙烷、液化石油气高，不产生回火现象；在具体工作环境下，使用二甲醚切割气进行切割，其切割速度、预热时间、切割割缝都能达到丙烷相当水平，切割面光滑平整，挂渣少且易清理。由于二甲醚切割气耗氧量少，且价格相对较低，故二甲醚切割气的综合使用成本比乙炔降低30％以上；与增效丙烷相比，二甲醚切割气的综合使用成本比增效丙烷降低10％－15％。

4、气雾剂、抛射剂

二甲醚目前最大的市场是用于气溶胶产品。由于二甲醚是一种优良的气溶胶喷雾剂载体，可单独或作为主要成分，用于制造空气清新剂、杀虫剂、发泡剂、胶粘剂、化妆品、日用化学品等。此外，二甲醚对金属无腐蚀、易液化，特别是水溶性和醇溶性能较好，作为气雾剂具有推进剂和溶剂的双重功能，同时可降低气雾剂中乙醇等有机挥发溶剂的含量，减少对环境的污染。

5、环保型制冷剂

由于二甲醚的沸点较低、汽化热大、汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟里昂，而销售价格只有氟里昂F12的一半左右。因此二甲醚作为制冷剂已有不少专利报道，在不久的将来，将是制冷剂的主要品种之一。

6、化工原料

二甲醚可作为烷基化剂，可用于合成N，N——二甲基苯胺、硫酸二甲酯、烷基卤以及二甲基硫醚等。作为偶联剂，二甲醚可用于合成有机硅化合物、制造高纯度氮化铝——氧化铝——氧化硅陶瓷材料。二甲醚和水、一氧化碳在适合的条件下反应，可生成乙酸，羧基化后，可制得乙酸甲酯，同系化后，可生成乙酸酯，另外，还可用于醋酐的合成。二甲醚和氧气反应，可合成氢氰酸、甲醛等重要化工产品。与环氧乙烷反应，以卤素金属化合物和H2BO3为催化剂，在50—55℃时生成乙二醇二甲醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的混合物，其主要产物乙二醇二甲醚是重要的有机溶剂和有机合成中间体。

作为一种重要的化学中间体，二甲醚在催化剂存在下与苯发生烷基化反应。与一氧化碳反应生成乙酸甲酯；同系化反应还可以生成乙酸乙酯、乙酸酐。与二氧化碳反应生成甲氧基乙酸。与发烟硫酸或三氧化硫反应生成硫酸二甲酯。与氰化氢反应生成乙腈。

分子式：C2H6O

结构式：CH3—O—CH3

二甲醚的性质：二甲醚上一种无色、具有轻微醚香味的气体，具有惰性、无腐蚀性、无致癌性、几乎无毒。还具有优良的混溶性，能同大多数极性和非极性有机溶剂混溶。在100ml水中可溶解3.700ml二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂，加入少量助剂后就可与水以任意比互溶。其燃烧时火焰略带亮光。

二甲醚在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，性能与液化石油气（LPG）相似，不同温度…..

二甲醚的毒性：二甲醚的毒性很低，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。

二甲醚化学式如下：

一般而言，二甲醚化学式是C2H6O。二甲醚是由碳、氢、氧三种元素组成，一个二甲醚分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成。它是一种易燃气体。二甲醚与空气混合能形成爆炸性混合物。

二甲醚的特性：

甲醚具有甲基化反应性能。与一氧化碳反应生成乙酸或乙酸甲酯；与二氧化碳反应生成甲氧基乙酸；与氰化氢反应生成乙腈。可氯化成各种氯化衍生物。与空气混合能形成爆炸性混合物。

稳定性：稳定。

禁配物：强氧化剂、强酸、卤素、硫、硫化物。

避免接触的条件：接触空气、光照。

聚合危害：不聚合。