Класичний спосіб отримання диметилового ефіру (ДМЕ) - дегідратація метанолу (тобто «відбирання води» від метанолу).
Процес проводять у такий спосіб: з синтезгаз отримують метанол (I стадія), який потім в окремому реакторі на спеціальних каталізаторах піддається дегідратації до ДМЕ (II стадія). Непревратівшійся метанол виділяють, і знову направляють на дегідратацію, змішуючи зі свіжим сировиною. Селективність отримання ДМЕ із синтез-газу за цим способом близька до 100%.
З метою зменшення одиниць обладнання запропоновано використовувати комбінований (т.зв. «біфункціональний») каталізатор, що поєднує в єдиній гранулі компоненти для синтезу метанолу та його дегідратації. В цьому випадку процес отримання ДМЕ виглядає так: з синтез-газу в одну стадію виходить ДМЕ з помітною (від 10 до 20-30%) домішкою метанолу.
Очевидна і плата за спрощення апаратного оформлення та використання «бі-функціонального» каталізатора:
a) проблема з теплоотводом (синтез метанолу і його дегідратація йдуть з виділенням великої кількості тепла) і b) необхідність утилізації побічних продуктів - метанолу (зазвичай його знову перетворюють в синтез-газ, направивши в генератор синтез-газу) і вуглекислого газу. В результаті селективність отримання ДМЕ з синтезгаз в одну стадію рідко перевищує 70-85%.
Досвідчені установки отримання ДМЕ з природного газу різної потужності і працюють по першому і другому способам є в Європі і Азії.
Європа: одна компанія - дві технології
Компанія Haldor Topsoe - європейський лідер в зазначеній галузі - займається отриманням ДМЕ з початку 80-х. Спочатку ДМЕ розглядався в основному як сировину для отримання синтетичного бензину. Однак після того, як з'ясувалося, що це альтернативне дизельне паливо, ДМЕ позиціонується Haldor Topsoe як «багатоцільовий» 1 комерційний продукт.
Споживачеві Haldor Topsoe пропонує обидва варіанти отримання ДМЕ, називаючи їх, відповідно, «Технологія Дегідратації» (Dehydration Technology) і «Інтегральна Технологія» (Integrated Technology).
«Технологія Дегідратації» пропонується для модернізації діючих мета-нольних виробництв. «Інтегральна Технологія» - для установок, які переробляють вуглеводневу сировину (природний і попутний гази, шахтний метан і т.д.). Генератор синтезгаз, який використовує парокіслородной автотермічний риформинг на нікелевих каталізаторах, реакторне обладнання та каталізатори поставляються Haldor Topsoe.
На сьогоднішній день основним досягненням Haldor Topsoe в просуванні технології ДМЕ - ліцензійну угоду, контракт на інжинірингові послуги і поставку каталізаторів з іранської Zagros Petrochemical Company. Відзначимо, що іранці вибрали класичну «дегідратацію» (виробництво метанола2 + відділення дегідратації), а не одностадійний процес. Вражає запланована продуктивність заводу - 800 000 тон ДМЕ в рік.
ДОВІДКА: Haldor Topsoe спеціалізується на розробці каталізаторів і процесів на їх основі. Штаб-квартира в Копенгагені (Данія), річний оборот - $ 262 мільйони, 1600 працівників (включаючи афілійовані компанії та представництва).
Виробництво каталізаторів і деяких видів спеціального обладнання налагоджено в Данії і США. Дослідження нових процесів, включаючи виробництво ДМЕ, проводяться на дослідній установці продуктивністю 100-200 м3 / год природного газу і кисню (або повітря).
1 Інші області застосування ДМЕ - хімічна сировина, пропеллент, побутовий газ, паливо для теплоелектростанцій, продукт GTL, що дозволяє освоїти віддалені родовища, до яких невигідно прокладати трубопровід і т.д.
2 Відзначимо, що наголос саме на виробництво метанолу добре узгоджується зі стратегією Ірану по збільшення частки в світовому виробництві метанолу з 1,49% до 9,15% (до 5,43 мільйонів тонн в рік).
C поточною ситуацією і прогнозом розвитку російського ринку метанолу можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків
«Ринок метанолу в Росії».