二氧化碳加氢制二甲醚催化剂的研究(2)
1000-1800 800 270-280 10 0.01
1800-1950 150 280-310 30 0.20
1958-1975 17 315-330 15 0.90
1975-2002 27 330-370 40 1.50
2002-2013 11 370-400 30 2.72
所以，如何控制二氧化碳的排放以及有效合理的利用CO2对于解决日益严重的能源问题及环境问题有着十分重要的意义。而将二氧化碳作为原料生产新的有用产品，不仅能够帮助解决该问题，同时也由于二氧化碳的廉价及分布范围广，有利地减少原材料的采购资金。
1.2二甲醚的性质与用途
1.2.1二甲醚的性质
二甲醚（methyl ether）又称甲醚，简称DME。在常温常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛[3]。其基本物理性质如表1.2所示。
表1.2 二甲醚的物理性质
项目 性质 项目 性质
化学式 CH3OCH3 蒸气密度（Kg/m3） 1.61
分子量 46.07 液体密度(g/ml)/20 ºC 0.666
蒸气压 (kPa)/20 ºC 0.51 爆炸极限 (%) 3-17
熔点 (ºC) –141.5 临界压力 (MPa) 5.37
沸点 (ºC) –24.9 临界温度 (ºC) 126.85
闪点 (ºC) –41.0 自燃温度 (ºC) 350
在水中的溶解度 互溶 黏度 (mPa•s)/20 ºC 0.15
解离常数 15.5 燃烧热 (kJ/mol) 1455.0
1.2.2 二甲醚的用途
二甲醚具有较高的十吹冰烷值、优良的压缩性，非常适合压燃式发动机，是柴油发动机理想的替代燃料。使用二甲醚，尾气无需催化转化处理，氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国加利福尼亚燃料汽车超低排放尾气的要求，并可降低发动机噪音。另外，二甲醚可替代煤气、液化石油气用于民用燃料。二甲醚本身含氧，燃烧充分、不析炭、无残液，是一种理想的清洁燃料。而且在同等温度下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化石油气，因而其贮存、运输均比液化石油气更安全。此外，二甲醚在空气中爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中也比液化石油气安全。所以，作为“二十一世纪的超清洁燃料”，二甲醚已得到世界各国的普遍关注。除作为燃料外，二甲醚因具有沸点低、汽化热大和对环境无污染、毒性小等性能，是氟里昂的理想代用品，广泛用于气雾剂的推进剂、发泡剂和制冷剂[4]。此外，二甲醚还是生产多种化工产品的重要原料，尤其是近年来随着低碳烯烃(主要是乙烯和丙烯)需求的迅速增长，以二甲醚制备乙烯、丙烯已成为当今的一个热门课题[5]。
由此可见，利用CO2直接制二甲醚不仅可以减轻工业排放的CO2对大气环境的污染，而且可以生产极具应用前途的清洁燃料和重要的化工原料，在环保、能源和化工等多种领域均具有重大的经济和社会效益。