[發(fā)明專利]使用分離器生產(chǎn)二甲醚的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380028582.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN104411671A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·謝赫;詹姆斯·希利爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 酷星能源系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): C07C41/34
• 分類號(hào): C07C41/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊生平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明廣義地涉及合成氣的應(yīng)用，并且更具體地涉及使用新的分離技術(shù)從合成氣生產(chǎn)二甲醚的方法。

背景技術(shù)

二甲醚(DME)是能夠被用作燃燒燃料、烹飪?nèi)剂稀⒁夯闅馓砑觿┖陀糜谏a(chǎn)其他化學(xué)化合物的中間體的多功能化合物。從合成氣合成二甲醚的基本步驟如下：

1)CO+2H₂→CH₃OH

2)2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O

如果水煤氣變換反應(yīng)(WGS)也參與平衡轉(zhuǎn)換可以增加：

CO+H₂O→CO₂+H₂

在這種情況下，凈反應(yīng)是：

3CO+3H₂→CH₃OCH₃+CO₂

二甲醚的工業(yè)化生產(chǎn)采用一步法，其中，甲醇合成、脫水和WGS步驟都在相同的催化劑床反應(yīng)器上進(jìn)行，或者采用兩步法，其中在兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的反應(yīng)器中進(jìn)行兩步或多步。從熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度考慮一步法工藝是優(yōu)選的。這一過程被稱為合成氣到DME方法。該反應(yīng)采用高壓和低溫是有利的。在兩種方法中，隨著二甲醚均會(huì)產(chǎn)生等量的二氧化碳。從合成氣合成二甲醚的普遍問題是從二氧化碳、甲醇、水和未反應(yīng)的合成氣中選擇性分離反應(yīng)產(chǎn)物。

從其他產(chǎn)物中分離二甲醚的現(xiàn)有技術(shù)包括申請(qǐng)?zhí)枮?010/0216897標(biāo)題為：“制備二甲醚的方法”的美國(guó)專利，其公開了一種在第一區(qū)中采用DME和第二區(qū)中采用甲醇作為溶劑的2-階段洗滌過程。用于該發(fā)明的物理基礎(chǔ)是二氧化碳在DME中的高溶解度，和DME在甲醇中的高溶解度。二甲醚，甲醇和水從初始?xì)怏w流中冷凝出來的同時(shí)允許二氧化碳和未反應(yīng)的合成氣體的流動(dòng)。二氧化碳(由于CO₂在DME中的高溶解性仍含有二甲醚的蒸氣)通過第一個(gè)含有二甲醚的洗滌單元去除二氧化碳。接著將CO₂-減小流通過第二個(gè)含有甲醇的單元去除殘余的DME。未反應(yīng)的合成氣體被送回DME合成反應(yīng)器中。

授予Haldor?Topsoe的美國(guó)專利號(hào)7910630的專利公開了一種分離方法，在甲醇和水初始冷凝后，利用聚乙二醇的二烴基醚的冷卻溶劑溶解二氧化碳和二甲醚。剩余的CO₂和DME在后續(xù)程序中被選擇性地解吸。還有授予Haldor?Topsoe的美國(guó)專利號(hào)7,652,176，公開了將包括DME、甲醇、CO₂和未反應(yīng)的合成氣的產(chǎn)物流通過包括20-40％碳酸鉀的吸收器將二氧化碳減至低于500ppm的水平。包括沸石分子篩，或活化的氧化鋁的附加固體吸附劑被使用以降低至低于1ppm的水平。隨后暴露于蒸餾塔提供從甲醇/水混合物中DME的分離。

授予空氣產(chǎn)品公司的美國(guó)專利號(hào)6458856的專利描述了使用二甲醚和甲醇的混合物的洗滌溶劑在水和二氧化碳初始冷凝后從未反應(yīng)的合成氣中分離DME/CO₂。二甲醚/CO₂混合物隨后閃蒸并蒸餾。該混合物被認(rèn)為是優(yōu)越于純水、純甲醇或純的DME的洗滌劑，因?yàn)镃O₂在混合物中的高溶解度和混合物的低蒸汽壓。授予Haldor?Topsoe的美國(guó)專利號(hào)5908963的專利公開了通過冷凝從二甲醚、甲醇和水中的CO₂/未反應(yīng)的合成氣的分離。然后將甲醇從冷凝的混合物中蒸餾出來，并循環(huán)用作DME洗滌器。

授予Shikada等人的美國(guó)專利號(hào)6,147,125的專利公開了一種分離方法，其首先冷凝甲醇和水，并通過二甲醚、二氧化碳和未反應(yīng)的合成氣。合成氣被回收，同時(shí)二甲醚/CO₂混合物被冷凝出來。隨后蒸餾分離二甲醚形成二氧化碳。