[發明專利]甲醇鈉和二甲醚的聯產工藝

無效

• 申請號: 201310322853.2
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104341270A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 鄭秋鑒;莊明強;陳亞輝;廖啟武;段存成;張輝;游杰
• 申請（專利權）人: 泉州恒河化工有限公司
• 主分類號: C07C31/30
• 分類號: C07C31/30;C07C29/70;C07C43/04;C07C41/09
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技術領域

本發明涉及化工領域，更具體地說，本發明涉及一種以甲醇為原料制備甲醇鈉和二甲醚的聯產工藝。

背景技術

甲醇鈉是一種重要的有機合成中間體，廣泛應用于醫藥、化工、農藥、燃料等行業。

甲醇鈉制取方法是采用氫氧化鈉與甲醇反應脫水生成甲醇鈉，其反應方程式如下：

NaOH+CH₃OH→CH₃ONa+H₂O

該反應為放熱、可逆反應，甲醇鈉遇水會分解成氫氧化鈉與甲醇。因此如何將反應產生的水脫除是技術關鍵所在。傳統工業上采用在反應合成塔底部通入大量的無水甲醇蒸汽，使水分源源不斷的被無水甲醇蒸汽帶走。從反應塔頂帶水甲醇進入甲醇精餾塔進行精餾，制取無水甲醇，經加熱汽化后再進入反應塔底再循環使用。因需制取無水甲醇蒸汽耗費大量的熱能，蒸汽消耗高，每噸產品消耗蒸汽4.5噸。

二甲醚(DME)作為一種重要的化工原料，用途十分廣泛，例如作為氣霧劑的推進劑，制冷劑，燃料和甲基化試劑等。純度大于99.99％的二甲醚可作為麻醉劑使用，純度大于90％的二甲醚可作為城市煤氣，液化氣及汽車燃料。由于氟氯烴對大氣臭氧層造成破壞，近年來在世界范圍內正在逐步限制對它的使用，純度99.99％的二甲醚替代物，被譽為繼壓縮氣體、CFCS、丙烷和丁烷之后的第四代推進劑，在各類氣霧劑的生產中得到了廣泛的應用。此外，DME可作為許多精細化學品的合成用原料，還可以作為合成汽油和烯烴的中間體，在制藥、農藥等方面有許多獨特的用途。二甲醚的獨特性還體現在其具有與汽油相似的十六烷值，并且能夠實現無煙然繞，因而被公認為21世紀的綠色染料。

工業上制備二甲醚最為成熟的方法是甲醇氣相脫水法，其反應方程式如下：

2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O

該法以精甲醇為原料，脫水反應副產物少，二甲醚純度高，工藝成熟，裝置適應性廣，后處理簡單，可直接建在甲醇生產廠，也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。然而該反應的主要特點是設有甲醇回收塔，用精餾的方法將二甲醚精餾塔塔釜中的甲醇水溶液進行分離，提純其中的甲醇，并將提純后的甲醇再返回做原料，而其中的水分(包括來源于原料甲醇帶來的水和脫水反應產生的水)則從甲醇回收塔塔釜排出系統。因為回收的甲醇是從甲醇加壓精餾塔塔頂蒸發后再冷凝得到的，而且需要一定的回流比，需要消耗大量的熱能；而所回收的甲醇為液相，返回做原料時還需要加熱汽化，也需要消耗大量的熱能。因此該方法能耗較大。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種以甲醇為原料制備甲醇鈉和二甲醚的聯產工藝。利用本發明所述的方法，能夠充分回收和利用系統的熱量，降低了能耗；而且還可以有效提高甲醇的轉化率以及甲醇鈉和二甲醚的收得率。

為了解決上述技術問題并且實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種甲醇鈉和二甲醚的聯產工藝，其特征在于：在合成塔的頂部附近通入氫氧化鈉的甲醇溶液，反應得到含甲醇鈉、甲醇蒸汽和水的反應產物。

其中，二甲醚精餾塔塔底分離出的甲醚和水進入甲醇精餾塔中得到的甲醇含量≥99.5％，水含量≤0.5％。

其中，原料甲醇進入甲醇汽化塔汽化，汽化后的甲醇進入合成塔中，在合成塔中氫氧化鈉與甲醇反應得到含甲醇鈉、甲醇蒸汽和水的反應產物，其中甲醇鈉從合成塔底部排出收集，含水的甲醇蒸汽進入二甲醚反應器中，經過脫水反應后，二甲醚從二甲醚精餾塔的上部側線采出，甲醇和水進入甲醇精餾塔中得到的甲醇含量≥99.5％，水含量≤0.5％；精餾后的甲醇所述甲醇汽化塔中回收利用，甲醇汽化塔塔底的廢水排往廢水處理。

其中，在合成塔中甲醇和氫氧化鈉的反應溫度為80-95℃，反應壓力為0.1-1.2MPa。

其中，在二甲醚反應器內甲醇脫水反應的溫度為180-230℃，反應壓力為0.2-1.2MPa。

其中，所述二甲醚精餾塔為板式塔，理論塔板數為60-100塊，其中精餾段理論塔板數為50-80塊，回流比為0.5-5，操作壓力為0.2-2.5MPa，操作溫度為85-125℃。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：