Olor cloroformo como olor dulce dimetil DME utilizado en el cuidado del cabello, cuidado de la piel

Resumen general

Formula molecular: CH3OCH3, DME Es un derivado de la condensación por deshidratación de dos moléculas de metanol. A temperatura ambiente, es un gas incoloro, no tóxico o líquido comprimido.Es un importante producto químico orgánico y un intermediario químico..

Propiedades

El DME es muy estable en el aire, no corrosivo, ligeramente tóxico y no cancerígeno.

Como intermediario químico importante, el DME sufre una reacción de alquilación con el benceno en presencia de un catalizador.Las reacciones de homologación también pueden producir acetato de etilo y anhidruro acético.Reacciona con el dióxido de carbono para producir ácido metosiáctico. Reacciona con el ácido sulfúrico o el trióxido de azufre para producir sulfato dimetil.Reacciona con el cianuro de hidrógeno para producir acetonitrilo.

Preparación

En el laboratorio se utiliza generalmente el ortoformato de trimetil, que se prepara utilizando cloruro férrico como catalizador.El DME de alta pureza se prepara mediante el método de síntesis de Williamson utilizando yodometano y metóxido de sodioLas condiciones de reacción son duras y deben reaccionarse en condiciones anidras.

En la industria, el DME fue primero separado y recuperado de los subproductos de la síntesis de metanol.Los métodos de producción de DME incluyen principalmente el método de dos pasos (deshidratación del metanol a DME) y el método de un solo paso (el gas de síntesis sintetiza directamente el DME)Además, existen métodos para preparar DME a partir de dióxido de carbono y biomasa.

Métodos de síntesis de DME

Los métodos de síntesis de DME incluyen principalmente el método de un paso y el método de dos pasos.

Método de un paso

El método de un paso consiste en la síntesis directa de DME a partir de gas de base en un solo paso.Este método completa simultáneamente los dos procesos de reacción de síntesis de metanol y deshidratación de metanol bajo la acción de un catalizador específico., generando directamente DME.

1. Principio de reacción:
   • Síntesis de metanol: CO + 2H2 → CH3OH
   • Deshidratación del metanol: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     Estas dos reacciones pueden ocurrir simultáneamente en un reactor, produciendo DME y una pequeña cantidad de subproductos.
2. El catalizador:
   • El método de un paso utiliza típicamente un catalizador bifuncional, que se mezcla físicamente de dos tipos de catalizadores.Las pruebas de seguridadEl otro tipo es un catalizador de deshidratación de metanol, como alumina, SiO2-Al2O3 poroso, zeolita de tipo Y, zeolita ZSM-5, mordenita, etc.
3. Condiciones de reacción:
   • La temperatura de reacción es generalmente entre 280 ~ 340 °C.
   • La presión de reacción está en el rango de 0,5 a 0,8 MPa o superior (por ejemplo, 4,2 MPa en el proceso Topsøe).
4. Características del proceso:
   • El flujo del proceso es corto, con menos inversión en equipos y menores costos operativos.
   • La calidad del producto es alta, con una selectividad de DME superior al 98%.
   • Sin embargo, la síntesis en un solo paso de DME implica una tecnología relativamente compleja y tiene altos requisitos para catalizadores y reactores.
5. Procesos representativos:
   • Proceso Topsøe danés: utiliza un reactor adiabático de varias etapas con enfriamiento interetapa, y el catalizador es un catalizador bifuncional mixto para la síntesis de metanol y la deshidratación a DME.
   • Proceso de productos de aire de los Estados Unidos: desarrolló el proceso LPDMETM de fase líquida, utilizando un reactor de columna de burbujas de estiércol con partículas finas de catalizador que forman un estiércol con aceite mineral inerte.
   • Proceso NKK japonés: También adopta el método DME de fase líquida.

Método de dos pasos

El método de dos pasos consiste en sintetizar primero metanol a partir de gas de síntesis y luego deshidratarlo para producir DME.

1. Síntesis de metanol:
   • El gas de la materia prima se somete a la síntesis de metanol en presencia de un catalizador de síntesis de metanol, generando metanol.
2. Deshidratación por metanol:
   • El metanol se deshidrata en presencia de un catalizador de deshidratación del metanol, generando DME.
3. El catalizador:
   • El catalizador de síntesis de metanol es el mismo que en el método de un solo paso.
   • En el método de fase gaseosa para la deshidratación del metanol, se utilizan comúnmente catalizadores de ácidos sólidos como la zeolita ZSM-5.se utilizan catalizadores de ácido líquido como el ácido sulfúrico concentrado (pero este método se ha eliminado gradualmente debido a problemas de contaminación ambiental).
4. Condiciones de reacción:
   • La síntesis de metanol ocurre típicamente a presiones y temperaturas más altas.
   • La temperatura y la presión para la deshidratación del metanol dependen del catalizador específico y de las condiciones del proceso.
5. Características del proceso:
   • La síntesis en dos pasos de DME implica una tecnología relativamente madura y un funcionamiento simple.
   • La pureza del producto es alta, con buena selectividad DME.
   • Sin embargo, el proceso de producción es más largo, con una mayor inversión en equipos, y se ve afectado por las fluctuaciones de los precios del mercado del metanol.
6. Procesos representativos:
   • Método de fase gaseosa: utiliza catalizadores de ácido sólido como la zeolita ZSM-5 en un reactor de lecho fijo para la deshidratación del metanol.
   • Método de fase líquida (Método de ácido sulfúrico): utiliza ácido sulfúrico concentrado como catalizador para la deshidratación del metanol en la fase líquida (pero se ha eliminado gradualmente).