娄贺

摘 要： 综述了一步法制备二甲醚的反应机理，并介绍了制备过程。在Cu-Zn-Zr甲醇催化剂体系中，探究了Zr的最佳催化剂组分质量比进行探究，CuO：ZnO：ZrO2=5：4.5：0.5时，CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到89.5%，70.0%和62.5%。在Cu-Zn-Al甲醇催化剂体系中，探究了Al的最佳催化剂组分质量比进行探究，CuO：ZnO：Al2O3=6：3：1时，CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到90.2%，62.3%和56.7%。

关 键 词：关二甲醚；一步法；反应机理；共沉淀法；催化剂

中图分类号：TQ 426 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0847-03

Abstract： The reaction mechanism of one-step preparation of dimethyl ether was summarized， and one-step preparation process of dimethyl ether was introduced. In Cu-Zn-Zr-methanol catalyst system， the best mass ratio of different components in the catalyst was discussed. The results show that the conversion rate of CO， and the selectivity rate and the recovery rate of dimethyl ether can reach 89.5%， 70.0% and 62.5% respectively when the ratio of Zr， CuO and ZnO is 5：4.5：0.5. In Cu-Zn-Al catalyst system， the best mass ratio of different components in the catalyst was discussed. The results show that the conversion rate of CO， the selectivity rate and the recovery rate of dimethyl ether can reach 90.2%，62.3% and 56.7% respectively when the ratio of CuO：ZnO：Al2O3 is 6：3：1.

Key words： Dimethyl ether； One-step method； Reaction mechanism； Coprecipitation； Catalyst

1 引 言

二甲醚的物理性质与液化石油气相近，在化工实验及生产中可以作为萃取剂、冷冻剂和推进剂等；在生物制药、民用燃料等方面有广阔的市场和前景，二甲醚潜在市场的广泛需求使得其合成研究成为新的热点[1]。

二甲醚得制备主要有两种方法：一步法及两步法[2]。其中两步法工艺相对传统，其主要原理是先合成甲醇，之后甲醇通过催化剂的作用脱水形成高纯度的二甲醚（最高可以达到99.99%）。两步法工艺较为成熟，操作上较简便，但缺点在于工艺流程长、投资大、能耗和成本高，二甲醚的价格严重受到甲醇市场价格和供应量的影响。一步法工艺是指通过气体直接通过催化剂床层合成，其实质是氢与一氧化碳通过催化反应产生二甲醚。一步法工艺包括固态床和浆态床两类。一步法制备工艺的技术核心在于工艺开发、反应器和催化剂[3，4]。

2 一步法合成二甲醚的反应机理

一步法合成二甲醚是指由合成气直接反应生成二甲醚，由于其没有中间过程，因而设备投资和操作费用相对较低，从而使二甲醚的经济效益提高。……