Este documento describe el proceso de producción de Dimetil éter (DME) a través de la deshidratación catalítica de metanol. El proceso utiliza un reactor de lecho fijo que opera entre 250-370°C para convertir el 80% del metanol en DME. El DME se separa luego en dos columnas de destilación, mientras que el metanol no utilizado se recicla al reactor.

1. DME (TURTON)
La producción de DME es a través de la deshidratación catalítica de metanol sobre un
catalizador de zeolita ácida.
En el rango de temperatura de operación normal, no hay reacciones secundarias significativas
DESCRIPCION DEL PROCESO
Se producen 50,000 toneladas métricas por año de 99.5% en peso de producto DME de pureza.
Debido a la simplicidad del proceso, se utiliza un factor operativo mayor que 0.95 (8375 h/y).
El metanol fresco, Stream 1, se combina con el reactivo reciclado, Stream 13, y se vaporiza
antes de enviarlo a un reactor de lecho fijo que funciona entre 250 ° C y 370 ° C. La conversión
de un solo paso de metanol en el reactor es del 80%.
La salida del reactor, la Stream 7, luego se enfría antes de ser enviado a la primera de las dos
columnas de destilación: T-201 y T-202. El producto DME se toma de arriba de la primera
columna. La segunda columna separa el agua del metanol no utilizado. El metanol se recicla de
nuevo al inicio del proceso, y el agua se envía al tratamiento de aguas residuales para eliminar
pequeñas cantidades de compuestos orgánicos.
La reacción que tiene lugar es ligeramente exotérmica con un calor de reacción estándar,
ΔHreac (25 ° C) = −11,770 kJ / kmol. La constante de equilibrio para esta reacción a tres
temperaturas diferentes es:
T
4 7 3 K (2 00°C)
K
3 3 .8
5 7 3 K (3 00°C) 1 2.4
6 7 3 K (4 00°C) 6 .17
La ecuación de equilibrio calculada a partir de estos datos es:

2. La reacción tiene lugar en un catalizador de alúmina amorfo tratado con 10,2% de sílice. No
hay reacciones secundarias significativas a menos de 400 ° C. La forma de la cinética está dada
por Berićić y Levec [2]:
r está en kmol/m3-reactor/h, los términos de energía en los exponenciales están en kJ / kmol,
y Ci está en kmol/m3.
La desactivación significativa del catalizador se produce a temperaturas superiores a 400 ° C,
y el reactor debe diseñarse de modo que esta temperatura no se exceda en ninguna parte del
reactor. El diseño que se muestra en la Figura B.1.1 utiliza un único lecho empaquetado de
catalizador, que funciona adiabáticamente. La temperatura exotérmica que se produce en el
reactor de 118 ° C es probablemente alta y proporciona una temperatura de salida de 368 ° C.
Sin embargo, la conversión de un solo paso es bastante alta (80%), y la baja concentración de
reactivo a la salida del reactor tiende a limitar la posibilidad de una fuga.
En la práctica, el lecho de catalizador podría dividirse en dos secciones, con un refrigerador
intermedio entre los dos lechos. Esto tiene un efecto general de aumentar el volumen (y el
costo) del reactor y debe investigarse si se espera daño del catalizador a temperaturas
inferiores a 400 ° C. El enfriamiento en el reactor (diseño de carcasa y tubos) y el
enfriamiento en frío al dividir la alimentación y la alimentación en diferentes puntos del
reactor también podrían investigarse como configuraciones alternativas viables del reactor.