【摘 要】
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二甲醚作为一种用途非常广泛的化工产品备受青睐,在日用化工、制药、制冷、染料、涂料、气溶胶喷射剂等方面应用广泛；另一方面由于二甲醚具有十分优异的燃料性能,被誉为“21世纪的清洁燃料”,可替代柴油作为汽车发动机燃料.然而,二甲醚的产率和选择性受平衡反应的限制,因此如何提高产率和选择性已成为一大挑战.膜催化反应可以同时完成催化反应和产品分离两个过程,从而实现催化-反应-分离一体化,具有简化流程,节省投资
【机 构】
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中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波,315201
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二甲醚作为一种用途非常广泛的化工产品备受青睐,在日用化工、制药、制冷、染料、涂料、气溶胶喷射剂等方面应用广泛；另一方面由于二甲醚具有十分优异的燃料性能,被誉为“21世纪的清洁燃料”,可替代柴油作为汽车发动机燃料.然而,二甲醚的产率和选择性受平衡反应的限制,因此如何提高产率和选择性已成为一大挑战.膜催化反应可以同时完成催化反应和产品分离两个过程,从而实现催化-反应-分离一体化,具有简化流程,节省投资,降低能耗等优点.因此,本文采用具有三明治结构的FAU-LTA双层分子筛膜催化反应器催化甲醇脱水制备二甲醚(图1a).上层的FAU分子筛通过NH4+离子交换后具有弱酸性,可催化甲醇脱水生成二甲醚.下层的LTA分子筛膜具有良好的亲水性,可将反应体系中产生的水快速移走.膜催化反应器兼具反应和分离双层功能,同时FAU的弱酸性避免了副产物的产生,甲醇在310C转化率高达90.9％,DME选择性100％(图1b).由于膜催化反应器可以选择性的将反应体系中的水不断移除,促使反应不断的向生成产物的一方进行,同时水的移除也避免了催化剂的失活,因此使得膜催化反应器的选择性和稳定性均提高.
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