[發(fā)明專利]一種甲醇制二甲醚的生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710269306.0
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107056588B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱小學(xué);劉芃;葉秋云;鄭敏;王華;鄒鑫;王科
• 申請（專利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: C07C41/09
• 分類號: C07C41/09;C07C43/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發(fā)明公開了一種甲醇制二甲醚的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括二甲醚吸收塔，汽化提餾塔，甲醇脫水系統(tǒng)，閃蒸罐和二甲醚精餾塔，所述二甲醚吸收塔的塔釜出口與汽化提餾塔的塔頂入口連通，汽化提餾塔的塔頂出口與甲醇脫水系統(tǒng)連通，甲醇脫水系統(tǒng)的出口與閃蒸罐連通，閃蒸罐的三個(gè)出口分別與二甲醚吸收塔下部、二甲醚精餾塔中部、下部連通，二甲醚精餾塔的塔釜出口與汽化提餾塔的中部連通，二甲醚精餾塔的塔頂出口通過控制閥與二甲醚吸收塔下部連通。本發(fā)明還公開了利用該生產(chǎn)系統(tǒng)制備90％≤質(zhì)量純度＜100％二甲醚產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，該工藝通過閃蒸罐和控制吸收塔釜液二甲醚含量制備高純二甲醚產(chǎn)品，解決現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備耗資大、工藝復(fù)雜、二甲醚產(chǎn)品純度低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合成化工領(lǐng)域，具體涉及一種甲醇制二甲醚的生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外甲醇制二甲醚的方法主要有兩種：甲醇液相法和甲醇?xì)庀喾ā?/p>

甲醇液相法由硫酸法發(fā)展而來，而硫酸法二甲醚生產(chǎn)工藝是硫酸法生產(chǎn)硫酸二甲酯生產(chǎn)流程中的前半段生產(chǎn)工藝。原生產(chǎn)硫酸二甲酯的企業(yè)都擁有液相法技術(shù)。液相法的優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)溫度低(120-170℃)，甲醇在反應(yīng)器中的單程轉(zhuǎn)化率比氣相法高，達(dá)95％以上。這樣循環(huán)的甲醇量少，理論上可減少一定的蒸汽消耗。

但是，反應(yīng)溫度低造成了脫水反應(yīng)的反應(yīng)速度慢，反應(yīng)器的容積大，單臺(tái)反應(yīng)器的生產(chǎn)能力低，大型化需多臺(tái)反應(yīng)器并聯(lián)，明顯增加了裝置投資。其次，為了保證較低反應(yīng)溫度，反應(yīng)只能在常壓下進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物在降溫后氣相中的二甲醚要從常壓壓縮到0.9MPa以上，不僅增加了壓縮系統(tǒng)的投資，還使電力消耗大幅提高，每噸產(chǎn)品的電力消耗在100Kwh以上。因此投資高、能耗高的是液相法的特點(diǎn)。

近年來，國內(nèi)外許多單位已相繼成功開發(fā)甲醇?xì)庀嗝撍ㄖ苽涠酌蜒b置，在國內(nèi)主要有西南化工研究院、中科院山西煤化所、上海石化研究院等。其基本原理是在固定床催化反應(yīng)器中將甲醇蒸汽通過固體酸性催化劑(氧化鋁或結(jié)晶硅酸鋁)，發(fā)生非均相反應(yīng)，甲醇脫水生成二甲醚，脫水后的混合物再進(jìn)行分離、提純，便能得到燃料級或氣霧劑級的二甲醚。

甲醇?xì)庀啻呋撍ㄊ悄壳皣鴥?nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。與液相法相比，其特點(diǎn)是技術(shù)成熟可靠、投資低、產(chǎn)品調(diào)整靈活、工藝簡單、生產(chǎn)成本低。國內(nèi)外擬建的大型二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)均采用甲醇?xì)庀嗝撍āＨ欢?dāng)前的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)仍然存在一些不足，生產(chǎn)歐盟制定的氣霧級標(biāo)準(zhǔn)的二甲醚產(chǎn)品有一定的難度，目前國內(nèi)氣霧級二甲醚產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為99.9％(Wt)為達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，優(yōu)級品需達(dá)到99.99％(Wt)，但此標(biāo)準(zhǔn)與歐盟制定的氣霧級二甲醚產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(≥99.999％)還有一定的差距，而且目前國內(nèi)氣霧級二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)能達(dá)到99.99％(Wt)產(chǎn)品品質(zhì)的生產(chǎn)廠家甚少，要出口創(chuàng)匯幾無可能。專利CN200410022020.5提供了一種可制備純度70～99.999％二甲醚產(chǎn)品的方法，所述方法減少甲醇回收塔的使用，節(jié)約設(shè)備和工藝成本，同時(shí)減少汽化水進(jìn)入甲醇脫水系統(tǒng)，有利于脫水反應(yīng)的進(jìn)行，但是使用該專利方法制備粗二甲醚和精二甲醚用的是兩條生產(chǎn)線，精二甲醚的生產(chǎn)線需要多增加一個(gè)精二甲醚精餾塔，大大增加了設(shè)備投資費(fèi)用，而且無法制備≥99.999％的高純二甲醚產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種投資少、能耗低、操作簡單的甲醇制二甲醚的生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的之二是提供一種采用上述生產(chǎn)系統(tǒng)用甲醇制備90％≤質(zhì)量純度＜100％二甲醚產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：