二甲醚简介

二甲醚又称作甲醚、甲氧基甲烷，是最简单的脂肪醚。它是二分子甲醇脱水缩合的衍生物。室温下为无色、无毒，有轻微醚香味的气体或压缩液体。是一种重要的有机化工产品和化学中间体。二甲醚主要作为甲基化剂用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、醋酐、亚乙基二甲酯和乙烯等；也可用作烷基化剂、冷冻剂、发泡剂、溶剂、浸出剂、萃取剂、麻醉药、燃料、民用复合乙醇及氟里昂气溶胶的代用品。用于护发、护肤、药品和涂料中，作为各类气雾推进剂。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。

性质

二甲醚在空气中十分稳定，无腐蚀性，微毒，不致癌。混溶性很好，可以和大多数极性和非极性有机溶剂混溶。

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。

稳定性

1.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。 

2.稳定性：稳定。

3.禁配物：强氧化剂、强酸、卤素、硫、硫化物。

4.避免接触的条件：接触空气、光照。 

5.聚合危害：不聚合。

用途

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。可广泛用于汽车燃料。

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。

毒性

1、急性毒性：大鼠吸入LD50：308mg/m2； 

2、其他多剂量毒性：大鼠吸入TDLO：2pph/6H/30W-I；

3、吸入对中枢神经系统有抑制作用。吸入后可引起麻醉、窒息作用，麻醉作用比乙醚弱。对皮肤有刺激性。与空气混合能形成爆炸性混合物，在空气中允许浓度为400mg/kg。 

4、急性毒性：LC50：308000mg/m2（大鼠吸入） 

5、亚急性与慢性毒性 大鼠，吸入2%甲醚，每天6h，每周5d，30周，体重增加，血、尿及组织病理学检查均未见明显异常，但血清丙氨酸和天门冬氨酸和天门冬氨酸转氨酶增高，示有肝毒性。

制备

实验室中一般使用原甲酸三甲酯，以氯化铁为催化剂制得。或用碳酸甲酯钠在320℃热分解得到。高纯度的DME通过威廉逊合成法用碘甲烷和甲醇钠反应制备。该反应条件苛刻，必须在无水条件下反应.

工业上，DME最早是从合成甲醇的副产物中分离回收。之后二甲醚的生产方法主要有两步法（甲醇脱水成二甲醚）和一步法（合成气直接合成二甲醚）。此外还有从二氧化碳和生物质制备二甲醚的方法。

一步法

该法是由天然气转化或煤气化生成合成气后，合成气进入合成反应器内，在反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应过程和变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏装置分离得二甲醚，未反应的甲醇返回合成反应器。
一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由2类催化剂物理混合而成，其中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al（O）基催化剂，BASFS3-85和ICI-512等；另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。

二步法

该法是分两步进行的，即先由合成气合成甲醇，甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。国内外多采用含γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作为脱水催化剂。反应温度控制在280-340℃，压力为0.5-0.8MPa。甲醇的单程转化率在70-85%之间，二甲醚的选择性大于98%。

一步法合成二甲醚没有甲醇合成的中间过程，与两步法相比，其工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，从而使二甲醚生产成本得到降低，经济效益得到提高。因此，一步法合成二甲醚是国内外开发的热点。国外开发的有代表性的一步法工艺有：丹麦Topsφe工艺、美国Air Products工艺和日本NKK工艺。 
二步法合成二甲醚是21世纪国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度达99.9%，工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，可直接建在甲醇生产厂，也可建在其它公用设施好的非甲醇生产厂。但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。但21世纪国外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用两步法工艺技术，说明两步法有较强的综合竞争力。但21世纪国内外二甲醚生产的二步法合成工艺能耗均太高，且行业竞争激烈。而只有将吨醚蒸汽消耗降至0.4吨以下，二甲醚纯烧才能与液化石油气抗衡。