[发明专利]一种由甲醇脱水制取二甲醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工反应设备技术领域，具体地说，是一种由甲醇脱水制取二甲醚的方法。

背景技术

目前，由甲醇脱水制取二甲醚的方法有液相法和气相法两种，其中，气相法是将甲醇蒸汽通过分子筛催化剂催化脱水得到二甲醚，它采用的是气固相催化反应加精馏流程。由甲醇气相脱水制取二甲醚是目前工业上最为成熟且应用最为广泛的二甲醚的生产方法。

中国专利文献（专利申请号201010287747.1）公开了“一种由甲醇生产二甲醚的方法”，其特征是：甲醇先进入汽化分离塔，除去高沸点物质以及杂质后，通过反应器反应后，脱水产物进入填料精馏塔内精馏，得到不同纯度的二甲醚产品。

中国专利文献（CN 1293029C）公开了“一种用甲醇生产二甲醚的方法”，其特征是：采用独特工艺与结构的汽化提馏塔与二甲醚精馏塔结合，不设置用于分离提纯回收二甲醚精馏塔塔釜混合液中甲醇的甲醇回收塔。但是，它们存在的不足是，在节能和环保的环节上还有可进一步提高的空间。

发明内容

本发明的目的在于，在现有技术的基础上，提供一种更为节能与环保的由甲醇脱水制取二甲醚的方法。

甲醇气相脱水制二甲醚必须经历原料加热-反应-冷却-分离的过程，其中最主要的技术就是如何实现加热和冷却过程热量的最优利用。本发明在充分考虑甲醇脱水制二甲醚反应特点的基础上，采用三段绝热段间冷激式反应器，使得进口反应温度可以较低，通过两个段间换热，控制反应产物温度达到最佳反应温度后离开反应器。采用上述结构的反应器，降低了进口物料温度，增加了出口物料温度，使得反应原料不用蒸汽加热仅通过换热就可达到反应温度，同时也使出口物料的冷却水用量下降，能大大节约能源和资源。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种由甲醇脱水制取二甲醚的方法，其特征是，其工艺流程包括：

（1）来自外界（甲醇罐区）的原料甲醇送入甲醇缓冲罐与来自甲醇精馏塔塔顶的甲醇混合构成甲醇原料；

（2）甲醇原料先后经过1号甲醇预热器、2号甲醇预热器及3号甲醇预热器的预热后进入甲醇汽化罐汽化；

（3）汽化后的甲醇蒸汽经过进料出料换热器过热反应到温度240～250℃，从反应器的顶部进入反应器；反应器段间通入甲醇汽化罐的一股原料气进行冷激换热；从反应器出来的反应气温度约365～370℃，经过进料出料换热器、3号甲醇换热器、甲醇塔气体再沸器、二甲醚塔进料冷却器换热后温度为120～125℃进入二甲醚塔进料罐；反应气在二甲醚塔进料罐中冷凝为汽液两相分别通入二甲醚精馏塔；

（4）二甲醚精馏塔塔顶的蒸汽进入 1号二甲醚塔冷凝器冷凝后回流至精馏塔，经检测合格后在侧线经二甲醚产品储罐采出二甲醚产品；塔釜的废水经1号甲醇预热器与甲醇原料换热后输出。

步骤（3）所述的反应器采用三段绝热段间冷激式反应器，其进口反应温度较低，但通过两个段间换热，可控制反应产物温度达到最佳反应温度后离开反应器。

所述二甲醚塔冷凝器顶部采出的部分轻组分经冷凝器冷却后进入甲醇缓冲罐上方的醇洗塔，由部分新鲜甲醇回收其中的二甲醚，气体在塔顶排出。

所述二甲醚精馏塔塔釜的釜液进入甲醇精馏塔，其塔顶的甲醇蒸汽经 2 号二甲醚塔冷凝器冷凝后回流至精馏塔，经检测合格后部分采出的甲醇回到甲醇缓冲罐与来自外界的甲醇原料混合。

本发明的工艺流程包括了以下几个系统：①甲醇脱水制二甲醚三段绝热断间冷激式反应器，②甲醇预热和汽化系统，③二甲醚精馏系统，④甲醇回收系统。

本发明和与其最接近的对比技术“一种由甲醇生产二甲醚的方法”（中国专利，申请号201010287747.1 ）相比的不同点是：

（1）对比技术没有说明具体采用何种类型反应器

本发明采用三段绝热断间冷激式反应器，使得进口反应温度可以较低，通过两个段间换热，控制反应产物温度达到最佳反应温度后离开反应器，正是采用了上述结构的反应器，降低了进口物料温度，增加了出口物料温度，使得反应原料不用蒸汽加热仅通过换热就可达到反应温度，同时也使出口物料的冷却水用量下降，大大节约了能源和资源。

（2）对比技术的流程为：原料预热-闪蒸罐-甲醇汽化塔-甲醇脱水反应器-二甲醚精馏塔-洗涤塔；（闪蒸罐液相甲醇与精馏塔釜液由甲醇汽化塔处理，甲醇汽化塔有分离精馏塔釜液甲醇和预热甲醇原料两个功能）；

本发明的流程为：原料预热——闪蒸罐——甲醇脱水反应器——甲醇精馏塔，在流程上显然更精练；（工艺流程中没有设置甲醇汽化塔，二甲醚精馏塔釜液由甲醇精馏塔处理，塔顶得到液相甲醇与新鲜甲醇原料混合循环利用）；