[发明专利]两段式二甲醚生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及醚生产工艺领域，特别涉及一种二甲醚的生产方法。

背景技术

现有甲醇气相法生产二甲醚的工艺流程为：甲醇经过汽化器或汽化塔加热后，进入装 有同种催化剂的反应器内进行脱水反应。反应产物进入精馏系统分离提纯，获得二甲醚产 品。

如CN1036199A公开了一种生产二甲醚的方法，甲醇通过换热器加热气化进入反应 器，在γ-Al₂O₃催化剂存在下，使气相甲醇催化脱水，脱水产物进入精馏塔精馏分离，然 后分别在该塔一定的塔板上将采出纯二甲醚产品，沸点介于甲醇和二甲醚之间的杂质也从 一定的塔板上作为侧线馏分采出。

CN1562927A公开了另一种生产二甲醚的方法，在该工艺中原料甲醇全部从顶部进入 汽化塔，在汽化塔中汽化分离。汽化塔塔顶甲醇蒸汽进入反应器发生脱水反应，反应产物 进入精馏塔精馏分离，获得二甲醚产品。

CN100366597C公开了另一种二甲醚生产方法，在该工艺中针对不同浓度的甲醇提出 了两种不同的技术方案，经过气化加热后的甲醇蒸汽进入冷管式反应器中发生脱水反应。 脱水产物进入精馏系精馏分离。

在现有工艺中，采用单台反应器，甲醇蒸汽在350℃～400℃的温度下，发生脱水反 应。转化率在70～80％之间，转化率偏低。反应热回收利用系统简单，反应热分配利用 率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇转化率高、选择性好，能耗少、投资省，反应热分配利 用合理的二甲醚生产工艺。

为达到上述目的，本发明提供具有如下组成的一段甲醇脱水催化剂及其制备方法。此 催化剂为高温中活性催化剂，通常采用类似CN2006101034369中所述催化剂，成品催化 剂各组份重量百分比组成为：Al₂O₃：35～95％；SiO₂：1～50％；La：0.1～5％；Ce：0.1～5％； Ca：0.1～3％；Mg：0.1～3％；Na：0.01～1％；K：0.01～1％。最佳反应温度为280～340℃，甲 醇转化率为70～80％，二甲醚选择性≥99％。

a.配制铝盐溶液A，缓慢加入以上计量的含有La、Ce、Ca、Mg为助剂的溶液，制成 混合溶液B；制备含二氧化硅的硅源溶液C；配制一定浓度的氨水溶液D。

b.在反应釜中加入一定量的去离子水，在PH值为7.3～8.5的条件下，溶液A、溶 液B、溶液C与溶液D中和、老化。

c.再经过滤、去离子水洗涤若干遍至干基催化剂中酸根离子SO₄^＝、Cl^-、NO₃^-小于1.0％wt 或钠离子小于1％(wt)。

d.最后一次洗涤用含有以上计量的Na、K的溶液洗涤，滤饼经成型、干燥、焙烧得 到成品催化剂。

同时本发明提供具有如下组成的二段甲醇脱水催化剂，其制备方法可参考一段催化剂 制备方法。二段反应器装填低温高活性催化剂，反应温度为150～240℃，最好为180～ 220℃，甲醇转化率最高可达85～92％，二甲醚选择性≥99％。其特征在于：催化剂各组 分含量为：氧化铝30～80％、氧化硅20～60％、氧化镧0.5～5％、氧化铈0.5～5％。

a.配制铝盐溶液A，缓慢加入含有镧、铈的溶液，制成混合溶液B；制备含二氧化 硅的硅源溶液C；配制一定浓度的氨水溶液D。

b.在反应釜中加入一定量的去离子水，在PH值为7.5～8.5的条件下，溶液A、溶 液B、溶液C与溶液D中和、老化。

c.再经过滤、去离子水洗涤若干遍至干基催化剂中酸根离子SO₄^＝、Cl^-、NO₃^-小于1.0％wt 或钠离子小于1％(wt)。

d.滤饼经成型、干燥、焙烧得到成品催化剂。