กลิ่นคลอโรฟอร์มเหมือนกลิ่นหวาน ดิมีธีลดีเอ็มอี ใช้ในการบํารุงผม

ภาพรวม

สูตรโมเลกุล: CH3OCH3, DME เป็นสารกําเนิดจากการผสมผสานการขาดน้ําของโมเลกุลเมธาโนลสองโมเลกุล ในอุณหภูมิห้อง, เป็นก๊าซไร้สี, ไม่เป็นพิษ หรือเหลวที่บดมันเป็นผลิตภัณฑ์เคมีอินทรีย์ที่สําคัญ และเป็นสารกลางทางเคมี.

คุณสมบัติ

DME มีความมั่นคงมากในอากาศ, ไม่เป็นสารกัด, มีพิษเล็กน้อย, และไม่เป็นมะเร็ง. มันมีความสามารถในการผสมผสานที่ดีและสามารถผสมผสานได้กับสารละลายอินทรีย์ขั้วโลกและไม่ขั้วโลกส่วนใหญ่

เป็นสารกลางทางเคมีที่สําคัญ DME ผ่านปฏิกิริยาแอลคิลเลียกับเบนเซนในตัวของตัวเร่ง มันปฏิกิริยากับคาร์บอนโมโนออกไซด์เพื่อผลิตเมธีลอะเซเทตการปฏิกิริยาการยอมรับยังสามารถผลิตเอธิลแอสเตตและแอสเตตแอนไฮดริด. มันปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อผลิตกรดเมท็อกเซติก มันปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริกหรือซัลฟูร์ไตรออกไซด์ที่ควันเพื่อผลิตไดเมธีลซัลเฟตมันปฏิกิริยากับไฮโดรเจนไซไนได เพื่อผลิตอะเซโตนิทรีล.

การเตรียม

ในห้องปฏิบัติการ, ทรีเมธิลออร์โตฟอร์เมทมักจะใช้, ซึ่งได้รับการเตรียมโดยใช้คลอริดเหล็กเป็นตัวเร่ง. หรือมันสามารถได้รับโดยการย่อยสลายทางความร้อนของโซเดียมเมธีลคาร์บอเนตที่ 320 ° C.DME ความบริสุทธิ์สูงได้รับการจัดทําโดยวิธีการสังเคราะห์ Williamson โดยใช้ยอดโมเทนและโซเดียมเมโตออกไซด์สถานการณ์ปฏิกิริยานั้นรุนแรง และต้องปฏิกิริยาภายใต้สภาพไร้น้ํา

ในอุตสาหกรรม, DME ถูกแยกออกและนํากลับมาจากผลิตภัณฑ์ข้างเคียงของการสังเคราะห์เมธานอลวิธีการผลิต DME ส่วนใหญ่รวมถึงวิธีสองขั้นตอน (การขาดน้ําจากเมธาโนลเป็น DME) และวิธีหนึ่งขั้นตอน (ก๊าซซินเซสสังเคราะห์ DME โดยตรง)นอกจากนี้ยังมีวิธีการในการจัดทํา DME จากคาร์บอนไดออกไซด์และชีวพืช

วิธีการสังเคราะห์ของ DME

วิธีการสังเคราะห์ของ DME ประกอบด้วยวิธีการหนึ่งขั้นตอนและวิธีการสองขั้นตอน

วิธี หนึ่ง ขั้นตอน

วิธีหนึ่งขั้นตอนรวมการสังเคราะห์โดยตรงของ DME จากก๊าซแหล่งนําในขั้นตอนเดียววิธีนี้จะสมบูรณ์พร้อมกันสองกระบวนการปฏิกิริยาของการสังเคราะห์เมธาโนลและการขาดน้ําเมธาโนล ภายใต้การกระทําของตัวเร่งเฉพาะเจาะจง, สร้าง DME โดยตรง

1. หลักการปฏิกิริยา:
   • การสังเคราะห์เมธาโนล: CO + 2H2 → CH3OH
   • การขาดน้ําจากเมธาโนล: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     การปฏิกิริยาสองอย่างนี้สามารถเกิดขึ้นพร้อมกันในเซลล์ปฏิกิริยาหนึ่ง โดยผลิต DME และผลิตผลิตภัณฑ์ข้างเคียงจํานวนน้อย
2. เครื่องเร่ง:
   • วิธีหนึ่งขั้นตอนโดยทั่วไปใช้ตัวเร่งทํางานสองประเภท ซึ่งผสมผสานทางกายภาพจากตัวเร่งสองประเภท หนึ่งประเภทคือตัวเร่งการสังเคราะห์เมธาโนล เช่น ตัวเร่งที่มีฐาน Cu-Zn-Al (((O)BASFS3-85, และ ICI-512 ประเภทอื่นคือสารกระตุ้นการขาดน้ําของเมธาโนล เช่น อลูมินา, SiO2-Al2O3 มีขั้วขวาง, ซีโอไลท์ชนิด Y, ซีโอไลท์ ZSM-5, มอร์เดนไตต์ เป็นต้น
3. สภาพปฏิกิริยา:
   • อุณหภูมิปฏิกิริยามักจะอยู่ระหว่าง 280 ~ 340 °C
   • ความดันปฏิกิริยาอยู่ในช่วง 0.5 ~ 0.8 MPa หรือสูงกว่า (เช่น 4.2 MPa ในกระบวนการ Topsøe)
4. ลักษณะกระบวนการ:
   • กระแสกระบวนการนั้นสั้นมาก มีการลงทุนในอุปกรณ์น้อย และต้นทุนการดําเนินงานต่ํากว่า
   • คุณภาพของผลิตภัณฑ์สูง มีการเลือก DME มากกว่า 98%
   • อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์ DME ในขั้นตอนเดียว จะใช้เทคโนโลยีที่ค่อนข้างซับซ้อน และมีความต้องการสูงต่อตัวเรคเตอร์และตัวเรคเตอร์
5. กระบวนการตัวแทน:
   • กระบวนการ Topsøe ของประเทศเดนมาร์ก: ใช้ปฏิกิริยา adiabatic หลายระยะที่มีการเย็นระหว่างระยะ และตัวเร่งเป็นตัวเร่ง bifunctional ผสมผสานสําหรับการสังเคราะห์ methanol และการขาดน้ําสู่ DME
   • กระบวนการผลิตภัณฑ์อากาศของสหรัฐอเมริกา: พัฒนากระบวนการ LPDMETM ระยะเหลว โดยใช้อุปกรณ์ปฏิกิริยาสลูมบับเบลล์ที่มีอนุภาคกระตุ้นละเอียดที่สร้างสลูมกับน้ํามันแร่ไร้สรรพคุณ
   • กระบวนการ NKK ของญี่ปุ่น: ยังใช้วิธี DME ระยะเหลว

วิธี 2 ขั้นตอน

วิธีการสองขั้นตอนประกอบด้วยการสังเคราะห์เมธาโนลจากก๊าซสังเคราะห์ และจากนั้นการแห้งมันเพื่อผลิต DME. วิธีการนี้ใช้งานง่ายและผลิตผลิตภัณฑ์ความบริสุทธิ์สูง

1. การสังเคราะห์เมธานอล:
   • ก๊าซวัสดุแท้ได้รับการสังเคราะห์เมธาโนล ในตัวของอุปกรณ์เร่งสังเคราะห์เมธาโนล สร้างเมธาโนล
2. การขาดน้ําของเมธาโนล:
   • เมธาโนลผ่านการขาดน้ําในตัวของแมตชั่นลดน้ําเมธาโนล สร้าง DME
3. เครื่องเร่ง:
   • เครื่องกระตุ้นการสังเคราะห์เมธาโนลเหมือนกันกับวิธีหนึ่งขั้นตอน
   • ในวิธีการระยะแก๊สสําหรับการขาดน้ําเมธาโนล, เครื่องกระตุ้นกรดแข็ง เช่น ซีโอลิต ZSM-5 ถูกใช้ทั่วไป. ในวิธีการระยะเหลว (วิธีกรดซัลฟูริก),ใช้สารกระตุ้นกรดเหลว เช่นกรดซัลฟูริกดัน (แต่วิธีการนี้ถูกยกเลิกช้าช้าเนื่องจากปัญหาภาวะมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม).
4. สภาพปฏิกิริยา:
   • การสังเคราะห์เมธานอลมักจะเกิดขึ้นในความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น
   • อุณหภูมิและความดันในการขาดน้ําเมธาโนลขึ้นอยู่กับตัวเร่งและสภาพกระบวนการเฉพาะเจาะจง
5. ลักษณะกระบวนการ:
   • การสังเคราะห์ 2 ขั้นตอนของ DME รวมถึงเทคโนโลยีที่ค่อนข้าง成熟และการทํางานง่าย
   • ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สูง มีการเลือก DME ดี
   • อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตยาวนานขึ้น โดยมีการลงทุนในอุปกรณ์ที่สูงขึ้น และได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของราคาตลาดเมธาโนล
6. กระบวนการตัวแทน:
   • วิธีระยะก๊าซ: ใช้สารกระตุ้นกรดแข็ง เช่น ซีโอลิต ZSM-5 ในตัวประกอบการที่ติดตั้งสําหรับการขาดน้ําเมธาโนล
   • วิธีระยะเหลว (วิธีกรดซัลฟูริก): ใช้กรดซัลฟูริกที่ปริมาณแน่นเป็นตัวเร่งในการขาดน้ําเมธาโนลในระยะเหลว (แต่ได้รับการยุติลงอย่างช้าช้า)