[發明專利]一種由甲醇脫水制取二甲醚的方法

有效

• 申請號: 201110127054.0
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN102225889A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 應衛勇;張海濤;馬宏方;房鼎業;羅春桃;潘強;顏蜀雋;林彬彬;曹立英;曹發海;李濤;張梁;白孜楊;任立軍;宋彩霞;馬軍
• 申請（專利權）人: 神華寧夏煤業集團有限責任公司;華東理工大學;中國天辰工程有限公司
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/09
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術領域

本發明涉及化工反應設備技術領域，具體地說，是一種由甲醇脫水制取二甲醚的方法。

背景技術

目前，由甲醇脫水制取二甲醚的方法有液相法和氣相法兩種，其中，氣相法是將甲醇蒸汽通過分子篩催化劑催化脫水得到二甲醚，它采用的是氣固相催化反應加精餾流程。由甲醇氣相脫水制取二甲醚是目前工業上最為成熟且應用最為廣泛的二甲醚的生產方法。

中國專利文獻（專利申請號201010287747.1）公開了“一種由甲醇生產二甲醚的方法”，其特征是：甲醇先進入汽化分離塔，除去高沸點物質以及雜質后，通過反應器反應后，脫水產物進入填料精餾塔內精餾，得到不同純度的二甲醚產品。

中國專利文獻（CN?1293029C）公開了“一種用甲醇生產二甲醚的方法”，其特征是：采用獨特工藝與結構的汽化提餾塔與二甲醚精餾塔結合，不設置用于分離提純回收二甲醚精餾塔塔釜混合液中甲醇的甲醇回收塔。但是，它們存在的不足是，在節能和環保的環節上還有可進一步提高的空間。

發明內容

本發明的目的在于，在現有技術的基礎上，提供一種更為節能與環保的由甲醇脫水制取二甲醚的方法。

甲醇氣相脫水制二甲醚必須經歷原料加熱-反應-冷卻-分離的過程，其中最主要的技術就是如何實現加熱和冷卻過程熱量的最優利用。本發明在充分考慮甲醇脫水制二甲醚反應特點的基礎上，采用三段絕熱段間冷激式反應器，使得進口反應溫度可以較低，通過兩個段間換熱，控制反應產物溫度達到最佳反應溫度后離開反應器。采用上述結構的反應器，降低了進口物料溫度，增加了出口物料溫度，使得反應原料不用蒸汽加熱僅通過換熱就可達到反應溫度，同時也使出口物料的冷卻水用量下降，能大大節約能源和資源。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種由甲醇脫水制取二甲醚的方法，其特征是，其工藝流程包括：

（1）來自外界（甲醇罐區）的原料甲醇送入甲醇緩沖罐與來自甲醇精餾塔塔頂的甲醇混合構成甲醇原料；

（2）甲醇原料先后經過1號甲醇預熱器、2號甲醇預熱器及3號甲醇預熱器的預熱后進入甲醇汽化罐汽化；

（3）汽化后的甲醇蒸汽經過進料出料換熱器過熱反應到溫度240～250℃，從反應器的頂部進入反應器；反應器段間通入甲醇汽化罐的一股原料氣進行冷激換熱；從反應器出來的反應氣溫度約365～370℃，經過進料出料換熱器、3號甲醇換熱器、甲醇塔氣體再沸器、二甲醚塔進料冷卻器換熱后溫度為120～125℃進入二甲醚塔進料罐；反應氣在二甲醚塔進料罐中冷凝為汽液兩相分別通入二甲醚精餾塔；

（4）二甲醚精餾塔塔頂的蒸汽進入?1號二甲醚塔冷凝器冷凝后回流至精餾塔，經檢測合格后在側線經二甲醚產品儲罐采出二甲醚產品；塔釜的廢水經1號甲醇預熱器與甲醇原料換熱后輸出。

步驟（3）所述的反應器采用三段絕熱段間冷激式反應器，其進口反應溫度較低，但通過兩個段間換熱，可控制反應產物溫度達到最佳反應溫度后離開反應器。

所述二甲醚塔冷凝器頂部采出的部分輕組分經冷凝器冷卻后進入甲醇緩沖罐上方的醇洗塔，由部分新鮮甲醇回收其中的二甲醚，氣體在塔頂排出。

所述二甲醚精餾塔塔釜的釜液進入甲醇精餾塔，其塔頂的甲醇蒸汽經?2?號二甲醚塔冷凝器冷凝后回流至精餾塔，經檢測合格后部分采出的甲醇回到甲醇緩沖罐與來自外界的甲醇原料混合。

本發明的工藝流程包括了以下幾個系統：①甲醇脫水制二甲醚三段絕熱斷間冷激式反應器，②甲醇預熱和汽化系統，③二甲醚精餾系統，④甲醇回收系統。

本發明和與其最接近的對比技術“一種由甲醇生產二甲醚的方法”（中國專利，申請號201010287747.1?）相比的不同點是：

（1）對比技術沒有說明具體采用何種類型反應器

本發明采用三段絕熱斷間冷激式反應器，使得進口反應溫度可以較低，通過兩個段間換熱，控制反應產物溫度達到最佳反應溫度后離開反應器，正是采用了上述結構的反應器，降低了進口物料溫度，增加了出口物料溫度，使得反應原料不用蒸汽加熱僅通過換熱就可達到反應溫度，同時也使出口物料的冷卻水用量下降，大大節約了能源和資源。

（2）對比技術的流程為：原料預熱-閃蒸罐-甲醇汽化塔-甲醇脫水反應器-二甲醚精餾塔-洗滌塔；（閃蒸罐液相甲醇與精餾塔釜液由甲醇汽化塔處理，甲醇汽化塔有分離精餾塔釜液甲醇和預熱甲醇原料兩個功能）；

本發明的流程為：原料預熱——閃蒸罐——甲醇脫水反應器——甲醇精餾塔，在流程上顯然更精練；（工藝流程中沒有設置甲醇汽化塔，二甲醚精餾塔釜液由甲醇精餾塔處理，塔頂得到液相甲醇與新鮮甲醇原料混合循環利用）；