رائحة الكلوروفورم كرائحة حلوة ديميثيل دي إم إي تستخدم في العناية بالشعر ، العناية بالبشرة

نظرة عامة

الصيغة الجزيئية: CH3OCH3، DME هو مشتق من تجميد الجفاف لجزيئين من الميثانول. عند درجة حرارة الغرفة، هو غاز عديم اللون وغير سام أو سائل مضغوط.إنه منتج كيميائي عضوي مهم ومتوسط كيميائي.

الخصائص

الـ DME مستقرة جداً في الهواء ، غير معطلة ، سامة قليلاً ، وغير مسرطنة. لديها قابلية جيدة للخلط ويمكن أن تكون قابلة للخلط مع معظم المذيبات العضوية القطبية وغير القطبية.

باعتبارها مركب كيميائي مهم ، يخضع DME لرد فعل الألكيل مع البنزين في وجود محفز. يتفاعل مع أول أكسيد الكربون لإنتاج أسيتات الميثيل.يمكن أن تنتج تفاعلات التوافق أيضًا أسيتات الإيثيل وأنهيدريد الخليتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج حمض الميتوكسي أسيتيك. يتفاعل مع حمض الكبريتيك أو ثلاثي أكسيد الكبريت المتدخن لإنتاج سلفات الديميثيل.يتفاعل مع سيانيد الهيدروجين لإنتاج الأسيتونيتريل.

التحضير

في المختبر ، يستخدم أورتوفورمات التريميثيل بشكل عام ، والذي يتم إعداده باستخدام كلوريد الحديد كمحفز. أو يمكن الحصول عليه عن طريق التحلل الحراري لكربونات الميثيل الصوديوم عند 320 درجة مئوية.يتم تحضير DME عالي النقاء بواسطة طريقة توليف Williamson باستخدام اليودوميثان وميتوكسيد الصوديومظروف التفاعل قاسية ويجب أن تتفاعل في ظروف خالية من الماء.

في الصناعة، تم فصل DME أولا واستعادة من المنتجات الجانبية لتوليف الميثانول. بعد ذلك،وتشمل طرق إنتاج DME بشكل رئيسي طريقة خطوتين (جفاف الميثانول إلى DME) وطريقة خطوة واحدة (غاز التوليد يخلق مباشرة DME)بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق لتحضير DME من ثاني أكسيد الكربون والكتلة الحيوية.

أساليب تجميع DME

تتضمن طرق تجميع DME في المقام الأول طريقة خطوة واحدة وطريقة خطوتين. وفيما يلي مقدمات مفصلة لهاتين الطريقتين:

طريقة خطوة واحدة

تتضمن الطريقة ذات الخطوة الواحدة تجميع DME مباشرة من غاز المواد الخام في خطوة واحدة.هذه الطريقة تكمل في وقت واحد العمليتين التفاعليين لتوليف الميثانول وتجفيف الميثانول تحت تأثير محفز محدد، مباشرة توليد DME.

1. مبدأ التفاعل:
   • توليف الميثانول: CO + 2H2 → CH3OH
   • جفاف الميثانول: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     هذه التفاعلان يمكن أن تحدث في وقت واحد في مفاعل واحد، وتنتج DME وكمية صغيرة من المنتجات الجانبية.
2. المحفز:
   • تستخدم طريقة الخطوة الواحدة عادةً محفزًا ثنائي الوظائف ، وهو مختلط جسديًا من نوعين من المحفزات. نوع واحد هو محفز توليف الميثانول ، مثل المحفزات القائمة على Cu-Zn-Al (((O ،BASFS3-85النوع الآخر هو محفز جفاف الميثانول ، مثل الألومينا ، SiO2-Al2O3 المسام ، زيوليت من النوع Y ، زيوليت ZSM-5 ، موردينيت ، إلخ.
3. ظروف التفاعل:
   • درجة حرارة التفاعل عادة ما تكون بين 280 ~ 340 درجة مئوية.
   • ضغط التفاعل في نطاق 0.5 ~ 0.8 MPa أو أعلى (على سبيل المثال ، 4.2 MPa في عملية Topsøe).
4. خصائص العملية:
   • تدفق العملية قصير ، مع استثمارات أقل في المعدات وتكاليف تشغيل أقل.
   • جودة المنتج عالية، مع انتقاء DME أكبر من 98٪.
   • ومع ذلك، فإن التوليف في خطوة واحدة من DME ينطوي على تكنولوجيا معقدة نسبيًا ويتطلب متطلبات عالية للمحفزات والمفاعلات.
5. العمليات التمثيلية
   • عملية Topsøe الدنماركية: تستخدم مفاعل إدياباتيكي متعدد المراحل مع تبريد بين المراحل ، والتحفيز هو محفز مزيج من وظائف ثنائية لتكوين الميثانول وتجفيفه إلى DME.
   • عملية منتجات الهواء الأمريكية: طورت عملية LPDMETM المرحلة السائلة ، باستخدام مفاعل عمود فقاعة السماد مع جزيئات محفزة دقيقة تشكل السماد مع الزيت المعدني الخامل.
   • عملية NKK اليابانية: تتبنى أيضًا طريقة DME في المرحلة السائلة.

طريقة من خطوتين

تتضمن الطريقة المكونة من خطوتين أولًا تخليق الميثانول من غاز التوليف ثم تجفيفه لإنتاج DME. هذه الطريقة بسيطة نسبيًا في التشغيل وتنتج منتجات عالية النقاء.

1. توليف الميثانول:
   • يتم اختبار غاز المواد الخام لتوليف الميثانول في وجود محفز لتوليف الميثانول ، مما يولد الميثانول.
2. جفاف الميثانول:
   • يتعرض الميثانول للجفاف في وجود محفز جفاف الميثانول ، مما يولد DME.
3. المحفز:
   • محفز توليف الميثانول هو نفسه في طريقة خطوة واحدة.
   • في طريقة المرحلة الغازية لتجفيف الميثانول ، تستخدم عادةً محفزات الأحماض الصلبة مثل زيم-5 زيوليت. في طريقة المرحلة السائلة (طريقة حمض الكبريتيك) ،يتم استخدام محفزات الحمض السائل مثل حمض الكبريتيك المركز (ولكن تم التخلص تدريجيا من هذه الطريقة بسبب مشاكل التلوث البيئي).
4. ظروف التفاعل:
   • يحدث تخليق الميثانول عادة عند ضغوط ودرجات حرارة أعلى.
   • تعتمد درجة الحرارة والضغط لجفاف الميثانول على المحفز والظروف العملية المحددة.
5. خصائص العملية:
   • يتضمن التوليف المكون من خطوتين من DME تكنولوجيا ناضجة نسبيًا وتشغيل بسيط.
   • نقاء المنتج مرتفع، مع انتقائية جيدة DME.
   • ومع ذلك ، فإن عملية الإنتاج أطول ، مع استثمار أكبر في المعدات ، وتتأثر بالتقلبات في أسعار سوق الميثانول.
6. العمليات التمثيلية
   • طريقة المرحلة الغازية: تستخدم المحفزات الحمضية الصلبة مثل زيم-5 زيوليت في مفاعل ثابت لإجراء جفاف الميثانول.
   • طريقة المرحلة السائلة (أسلوب حمض الكبريتيك): يستخدم حمض الكبريتيك المركز كمحفز لتجفيف الميثانول في المرحلة السائلة (ولكن تم إلغاؤه تدريجياً).