[发明专利]一种用甲醇生产二甲醚的设备和方法

说明书

技术领域

本发明属化学工程领域，是以甲醇为原料，经甲醇脱水生产二甲醚的方法。 

背景技术

气相甲醇脱水制二甲醚的反应如下： 

2CH₃OH＝(CH₃)₂O+H₂O 

这是一个放热反应，同时还生成CH₄、C₂H₄、H₂、CO、CO₂等副产物。 

现有用甲醇脱水制二甲醚的方法，国外主要有美国杜邦公司、日本东洋工程公司的气相脱水法，国内有液相脱水法(见ZL01107996)以及气相法(见公开专利200410022020)。上述液相法即为改良酸法，仍存在环保问题，各种气相法中均采用绝热反应器或分段绝热反应器进行甲醇脱水反应。具有催化剂床层温差大，催化剂利用效率低，热量利用率低的缺点。 

本发明的目的是克服上述各方法的缺点，提供一种脱水反应温度均匀、效率高、热量利用高的用甲醇生产二甲醚的方法和设备。 

发明的方法 

本发明提供一种用甲醇生产二甲醚的方法，包括有甲醇脱水反应器R，二甲醚精馏塔T₁，甲醇回收塔T₂，其主要是甲醇脱水反应器R由壳体P，换热管胆b、隔板d和催化剂层 K组成，原料甲醇1和回收甲醇8汇合通过原料甲醇泵P升压加热后汽化，进塔气2进入甲醇脱水反应器R的换热管胆b内与催化剂层K反应的热气换热温度升高约100℃上下，热原料气出换热管胆b进入催化剂层K再进行甲醇脱水反应，同时将反应热传给换热管胆b内进塔气2，经过脱水反应的含二甲醚、甲醇和水的热反应气3出甲醇脱水反应器R，经回收热量冷却在二甲醚精馏塔T₁精馏分离得二甲醚产品4，精馏塔T₁塔底分出的甲醇和水混合物7经甲醇回收塔T₂汽提精馏，上部得到的回收甲醇8与原料甲醇1汇合再一次去甲醇脱水反应器R反应，回收塔T₂底部废水9排出系统。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的方法，主要是出脱水反应器R的热反应气3，在经进气气换热器E₁与进反应器R的进塔气2换热后送甲醇回收塔再沸器E₂，用于加热甲醇回收塔T₂塔釜液回收热量。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的方法，主要是经甲醇回收塔再沸器E₂回收热量后的热反应气3送到甲醇预热器E₃加热甲醇回收热量。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的方法，主要是二甲醚精馏塔T₁塔顶出来的含醚气体5，在醇洗塔T₃中用来自泵P的甲醇液10洗涤吸收二甲醚，所得含醚甲醇11与原料甲醇合并再去甲醇脱水反应器R。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的方法，主要是甲醇进脱水反应器R后，在换热管胆b内加热温度升高90℃～150℃再进催化剂层K进行将反应热传给管内甲醇气的连续换热反应。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的设备，主要是甲醇脱水反应器壳体P内连有下封头的壳体P₀，上封头P₁组成，上封头P₁与壳体P₀用螺栓螺母M₁、M₂紧固大法兰连结，上封头P₁法兰和壳体P₀法兰之间有隔板d用螺栓螺母M₁、M₂密封紧固；隔板d分隔反应器R上部为分气室S₁和下部为反应室S₂。 

本发明提供一种用甲醇脱水生产二甲醚的设备，主要是甲醇脱水反应器壳体(P)内连有下封头的壳体(P₀)，上封头(P₁)组成，上封头(P₁)与壳体(P₀)有隔板(d)用螺栓螺母(M₁)、(M₂)紧固密封垫片(L₁)、(L₂)的大法兰连结。 

在本发明的一个较好实例中，所述方法是可采用γ-氧化铝催化剂进行甲醇脱水反应，进脱水反应的气体温度120℃～190℃，经反应器R换热管胆b内换热后到催化剂层K的反应温度为230℃～380℃。