[发明专利]低能耗二甲醚制造工艺及其生产设备

说明书

技术领域

本发明涉及二甲醚合成技术领域，尤其是涉及一种低能耗二甲醚制造工艺及其生产设备。

背景技术

随着国民经济的高速增长，对石油资源的需求也日益扩大，原油资源不足的问题将严重制约石化工业的发展，并将威胁到能源安全与经济安全，因此替代能源的开发对于能源安全都具有及其重要的意义。二甲醚是一种无毒含氧燃料，它可以由煤、天然气以及生物质等多种资源转化而成。二甲醚作为民用燃料气，其在储运、燃烧安全性、预混气热值和理论燃烧温度等性能指标都优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气和液化气掺混气。二甲醚较适合压燃式发动机，是汽车燃料理想的替代品。

目前，二甲醚的生产设备和制造工艺较多，其中通常的生产设备包括汽化提馏塔、二甲醚精馏塔及甲醇脱水反应系统，所述甲醇脱水反应系统与所述汽化提馏塔及所述二甲醚精馏塔通过管道相连，二甲醚精馏塔通过管道连接有二甲醚冷凝器。所述二甲醚生产工艺包括如下步骤：a、将杂质以水为主的原料甲醇和从二甲醚精馏塔采出的以二甲醇和水为主要成分的混合液在汽化提馏塔中汽化分离，从塔顶出来的甲醇蒸汽送入甲醇脱水反应系统，从汽化提馏塔塔釜釜液连续排出系统。b、所述甲醇脱水反应系统的以二甲醚、甲醇和水为主的反应物从中、下部进入二甲醚精馏塔，从二甲醚精馏塔塔顶采出所需二甲醚产品，其中，二甲醚精馏塔塔顶的二甲醚蒸汽通过所述二甲醚冷凝器冷凝后回流入所述二甲醚精馏塔。然而，上述现有的二甲醚生产设备和制造工艺在制造二甲醚时能耗较高，蒸汽冷凝水、含甲醇废水、反应气的热能未得到充分利用。

发明内容

本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种低能耗二甲醚制造工艺及其生产设备，其可充分利用蒸汽冷凝水、含甲醇废水及反应气的热能，节省了加热蒸汽和冷却水，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明公开了一种低能耗二甲醚生产设备，其包括通过管道顺秩相连的甲醇预热器、甲醇加热器、甲醇蒸发器及闪蒸罐，所述闪蒸罐的顶部通过管道与气体换热器及汽化塔的顶部相连，所述闪蒸罐的底部通过管道与第一增压泵相连，所述第一增压泵通过管道与汽化塔顶部相连，所述气体换热器通过管道与所述反应器及第一汽化塔再沸器相连，所述汽化塔下部通过管道与所述第一汽化塔再沸器及第二汽化塔再沸器相连，所述汽化塔底部通过管道与所述第一汽化塔再沸器相连，所述汽化塔底部及第二汽化塔再沸器均通过管道先与所述甲醇蒸发器再与甲醇预热器相连，所述第一汽化塔再沸器通过管道先与所述甲醇加热器及粗甲醚预热器相连，所述粗甲醚预热器通过管道与粗甲醚冷凝器、第二增压泵及所述精馏塔相连，所述粗甲醚冷凝器及第二增压泵均通过管道与所述粗甲醚储槽相连，其中，所述汽化塔和精馏塔均为填料塔。

进一步地，通过所述二甲醚生产设备制造二甲醚的工艺包括如下步骤：

①、原料甲醇首先经过甲醇预热器，用汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器排出的蒸汽冷凝水对所述原料甲醇预热至100～140℃，然后将预热后的所述原料甲醇排入甲醇加热器，用从反应器排出的反应气对甲醇加热器内的原料甲醇加热，再将所述原料甲醇排入甲醇蒸发器，用蒸汽冷凝水和废水加热使甲醇蒸发器内的汽液混合物进入闪蒸罐，闪蒸罐内的气相自顶部出口与汽化塔来的甲醇蒸汽一起进入气体换热器，闪蒸罐内的液相经第一增压泵进入汽化塔顶部。

②、自反应器出来的混合气先经气体换热器降温，依次用第一汽化塔再沸器和甲醇加热器回收热能，然后在粗甲醚预热器中部分冷凝，再在粗甲醚冷凝器中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽分离不凝气，所述粗甲醚储槽中的粗甲醚经第二增压泵再排入粗甲醚预热器，所述粗甲醚预热器内的的粗甲醚部分汽化后进入精馏塔中下部，经精馏后形成产品。

进一步地，所述从汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器排出的蒸汽冷凝水用于对所述甲醇蒸发器内的原料甲醇加热，使之部分汽化。

进一步地，所述从汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器排出的蒸汽冷凝水先对所述甲醇蒸发器内的原料甲醇加热，再对所述甲醇预热器内的原料甲醇预热。

进一步地，所述从反应器排出的反应气先在气体换热器中预热原料甲醇至220～300℃，再为所述第一汽化塔再沸器和甲醇加热器提供热量，然后到所述的粗甲醚预热器回收低品位热能，在粗甲醚冷凝器中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽分离不凝气。

综上所述，本发明二甲醚生产设备及其制造工艺有如下优点：

①、本发明增加了甲醇预热器、甲醇蒸发器和闪蒸罐、第一增压泵，使蒸汽冷凝水、废水的热能充分利用。