二甲醚
| 二甲醚 |
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中文名；二甲醚 外文名；methyl ether；dimethyl ether 別名；甲醚 CAS號；115-10-6 157621-61-9 EINECS號；204-065-8 分子量；46.07 化學式；C2H6O 閃點；-41℃ |
二甲醚，是一種有機化合物，標準狀態下為無色有氣味的易燃氣體，化學式是C2H6O。
與空氣混合能形成爆炸性混合物，接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物，密度比空氣大，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會着火回燃。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。
主要作為甲基化劑用於生產硫酸二甲酯，還可合成N,N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、醋酐和乙烯等；也可用作烷基化劑、冷凍劑、發泡劑、溶劑、浸出劑、萃取劑、麻醉藥、燃料、民用複合乙醇及氟里昂氣溶膠的代用品。用於護髮、護膚、藥品和塗料中，作為各類氣霧推進劑。在國外推廣的燃料添加劑在製藥、染料、農藥工業中有許多獨特的用途。[1]
目錄
簡介
二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，結構簡式為CH3OCH3，分子量為46.07。甲醚在常壓下是種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。 熔點-141℃，沸點-29.5℃。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃，在燃燒時火焰略帶光亮。常溫下DME具有惰性，不易自動氧化，無腐蝕、無致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
編號系統
CAS號：115-10-6
MDL號：MFCD00008494
EINECS號：204-065-8
RTECS號：PM4780000
BRN號：1730743
理化性質
外觀：無色氣體，有醚類特有的氣味。
熔點：-141℃
沸點：-29.5℃
密度（液體）：0.666g/cm3
密度（氣體）：1.97kg/m3
飽和蒸氣壓：533.2kPa（20℃）
燃燒熱：-1453kJ/mol
臨界溫度：127℃
臨界壓力：5.33MPa
辛醇/水分配係數：0.10
閃點：-89.5℃
引燃溫度：350℃
爆炸上限（V/V）：27%
爆炸下限（V/V）：3.4%
溶解性：溶於水、乙醇、乙醚。
折射率（20ºC）：1.3018
氣體黏度（20ºC）：85.1mPa·s
熔融熱：107.3kJ/kg
生成熱（氣態）：-185.5kJ/mol
臨界壓縮因子：0.270
偏心因子：0.204
溶度參數：17.572(J·cm-3)0.5
氣相標準燃燒熱（焓）：-1460.5kJ·mol-1
氣相標準聲稱熱（焓）：-184.1kJ·mol-1
氣相標準熵 ：267.34J·mol-1·K-1
氣相標準生成自由能：-112.9kJ·mol-1
氣相標準熱熔：65.57J·mol-1·K-1
分子結構數據
摩爾折射率：13.15
摩爾體積（cm3/mol）：67.9
等張比容（90.2K）：131.3
表面張力（dyne/cm）：14.0
極化率（10-24cm3）：5.17
計算化學數據
疏水參數計算參考值（XlogP）：0.1
氫鍵供體數量：0
氫鍵受體數量：1
可旋轉化學鍵數量：0
互變異構體數量：0
拓撲分子極性表面積：9.2
重原子數量：3
表面電荷：0
複雜度：2.8
同位素原子數量：0
確定原子立構中心數量：0
不確定原子立構中心數量：0
確定化學鍵立構中心數量：0
不確定化學鍵立構中心數量：0
共價鍵單元數量：1
毒理學數據
1、急性毒性：大鼠吸入LD50：308mg/m3。
2、其他多劑量毒性：大鼠吸入TDLo：2pph/6h/30W-I；
3、吸入對中樞神經系統有抑制作用。吸入後可引起麻醉、窒息作用，麻醉作用比乙醚弱。對皮膚有刺激性。與空氣混合能形成爆炸性混合物，在空氣中允許濃度為400mg/kg。
4、亞急性與慢性毒性：大鼠，吸入2%甲醚，每天6h，每周5d，30周，體重增加，血、尿及組織病理學檢查均未見明顯異常，但血清丙氨酸和天門冬氨酸和天門冬氨酸轉氨酶增高，示有肝毒性。
國外技術
TopsΦe工藝
TopsΦe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器（ATR）。自熱式轉化器由加有耐火襯裡的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。二甲醚的合成採用球形反應器，單套產能可達到7200噸/天二甲醚。TopsΦe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240-290℃。
LPDMETM新工藝
在美國能源部的資助下，作為潔淨煤和替代燃料技術開發計劃的一部分，Air products公司開發成功了液相二甲醚新工藝，簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔 反應器。催化劑顆粒呈細粉狀，用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡，固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱，同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易，無須停工進行。而且，由於是等溫操作，反應器不存在熱點問題，催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為：壓力2.76-10.34MPa，推薦5.17MPa；溫度200-350℃，推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%-60%，最好在5%-25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。Air products公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試，結果令人滿意，但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
參考來源