(1)Topsφe工藝Topsφe壹步合成氣工藝是專門為天然氣原料開發的新技術。自熱轉化器(ATR)用於工藝的氣化部分。自熱轉化器由帶有耐火襯裏的高壓反應器、燃燒室和催化劑床組成。二甲醚合成采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。該催化劑是壹種用於甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。二甲醚合成采用球形反應器，單套產能可達7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝的操作條件為4.2MPa，240 ~ 290℃。目前，還沒有為該方法制造出商業裝置。1995年，Topsφe在丹麥哥本哈根建立了壹個50kg/d的試驗工廠，以測試工藝性能。(2)空氣產品液體二甲醚新工藝(LPDMETM)在美國能源部的支持下，作為清潔煤和替代燃料技術發展計劃的壹部分，空氣產品公司成功開發了液體二甲醚新工藝，簡稱LPDMETM。LPDMETM工藝的主要優點是拋棄了傳統的氣相固定床反應器，使用漿態鼓泡塔甲醚。
反應堆。催化劑顆粒是具有惰性礦物油的細粉末形式的漿料。高壓合成氣原料從塔底噴射鼓泡，固體催化劑顆粒和氣體進料充分混合。礦物油的使用使混合更完全，等溫操作，易於溫度控制。二甲醚合成反應器采用內置冷卻管取熱，同時產生蒸汽。淤漿反應器中催化劑的裝載和卸載很容易，並且不需要停工。而且由於等溫操作，反應器不存在熱點問題，催化劑失活率大大降低。典型的反應器操作參數為:壓力2.76 ~ 10.34 MPa，推薦5.17 MPa；；溫度200 ~ 350℃，建議250℃。催化劑的用量為礦物油的5% ~ 60%，優選為5% ~ 25%。在該工藝中，富co煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。然而，天然氣也可以用作原料以獲得更高的產率。空氣產品公司在壹個生產能力為15t/天的中試裝置中對該工藝進行了測試，結果令人滿意，但尚未建成大規模的工業裝置。(3)日本NKK公司壹步液相新工藝除空氣產品公司外，日本NKK公司也開發了漿態床合成氣壹步合成二甲醚新工藝。原料可以是天然氣、煤、液化石油氣等。這個過程的第壹步是制造氣體。合成氣經冷卻壓縮至5 ~ 7 MPa，然後進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣經活性炭吸附塔脫硫，換熱至200℃後進入反應器底部。合成氣在反應器中由催化劑和礦物油組成的漿液中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和CO2。來自反應器產物被冷卻、分餾並分成二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。分餾後，塔頂可得到高純度的二甲醚產品(95% ~ 99%)，塔底可得到由甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。采用NKK技術，在新潟建成了65，438+0，000噸/年合成氣壹步法生產二甲醚的半工業裝置。
國內二甲醚技術
在我國，氣相甲醇(兩步法)生產二甲醚的技術和催化劑開發始於20世紀90年代左右，很快建立了工業化生產裝置。近年來，隨著二甲醚建設熱潮的興起，我國二步法二甲醚工藝技術得到進壹步發展，工藝技術已接近或達到國外先進水平。山東久泰化工科技有限公司(原臨沂明路化工有限公司)成功開發出具有自主知識產權的液相復合酸脫水催化生產工藝，建成5000噸/年生產裝置。經過壹年多的生產實踐，技術成熟可靠。公司第二套3萬噸/年裝置也將投產。山東久泰二甲醚技術已通過山東省科技廳組織的鑒定，被認定達到國際水平。特別是液相復合酸脫水催化劑的開發和冷凝分離技術，克服了壹步合成和氣相脫水提純成本高、投資大的缺點，使反應和脫水可以連續進行，減少了設備腐蝕和設備投資。總回收率在99.5%以上，產品純度不低於99.9%，生產成本也比氣相脫水大大降低。2003年8月，由瀘天化和日本東洋工程公司合作開發的兩步法萬噸二甲醚生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理，操作條件優化，具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點，在工藝水平、產品質量、設備硬件自動化運行等方面處於國內先進水平。近年來，我國合成氣壹步法制二甲醚的技術開發也十分活躍，壹些科研院所和高校取得了較大進展。藍花研究院、藍花化肥廠和蘭州化工研究院聯合開展了5mL合成氣制二甲醚中試研究，重點是工藝研究、催化劑制備、活性和壽命。獲得了較好的結果:CO轉化率>；85%;選擇性>；99%。兩次長期試驗(500h，1000h)表明，所研制的催化劑在工業原料合成氣中具有良好的穩定性；二甲醚對有機物的選擇性>:97%；壹氧化碳轉化率>；75%;二甲醚產品純度>:99.5%；二甲醚的總收率為98.45%。中國科學院大連化學研究所對合成氣直接合成二甲醚進行了系統研究。篩選出SD 219-ⅰ、SD 219-ⅱ和SD 219-ⅲ催化劑，均表現出良好的催化性能。CO的轉化率達到90%，含氧有機物中二甲醚的選擇性接近100%。甲醚生產線
清華大學也在研究壹步法二甲醚。在漿態床反應器中，使用LP+Al2O3雙功能催化劑。在260-290℃和4-6MPa的條件下，CO的單程轉化率達到55%-65%，二甲醚的選擇性為90%-94%。目前，浙江大學、山西煤炭化學研究所、西南化工研究院、華東理工大學等國內單位也在致力於合成氣壹步法制二甲醚的研究。杭州大學利用自制二甲醚催化劑和合成氨廠現有的半水煤氣，在壹定的反應溫度、壓力和空速下，壹步合成二甲醚。co的單程轉化率達到60% ~ 83%，選擇性達到95%。該技術已在湖北田麗公司建成年產1 . 5萬噸二甲醚的工業裝置。該裝置不僅能生產醇醚燃料，還能生產99.9%以上的高純度二甲醚，壹氧化碳轉化率為70%-80%。這是國內第壹套由合成氣直接生產高純度二甲醚的工業生產裝置。對於兩步法二甲醚工藝技術，無論是氣相法還是液相法，國內技術都達到了先進、成熟、可靠的水平，完全有條件建設大型生產裝置。我國開發的合成氣壹步氣相合成二甲醚技術基本成熟，已建成千噸級裝置。但對於大型二甲醚裝置的建設，國內技術還需要實踐來驗證。