[发明专利]一种二甲醚生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及二甲醚生产工艺，尤其涉及一种以甲醇为原料，用气相催化脱水法制备二甲醚的生产工艺。

技术背景

甲醇工业生产主要采取气相催化法工艺，正如申请号为88101729.9和申请号为95113028.5即“生产纯二甲醚的方法”、“由甲醇生产二甲醚的方法”等的中国专利所公开的生产过程中所包括的工艺过程：原料甲醇经汽化器或汽化塔加热后全部送入甲醇气相脱水反应系统进行反应，从脱水反应系统出来的反应产物(含反应生成物二甲醚、未反应的甲醇、水等)送二甲醚精馏塔进行分离，从二甲醚精馏塔上部或塔顶得到二甲醚产品；而从塔釜排除的甲醇和水等组分的混合物靠自身压力送甲醇回收塔进行精馏分离，从甲醇回收塔塔顶回收的甲醇再返回做原料，而从甲醇回收塔塔釜得到的水排出系统。这种方法的特点之一是设有甲醇回收塔，用精馏的方法将二甲醚精馏塔的甲醇与水等组分的混合物分离提纯，提纯后的甲醇再返回做原料，而来源于原料甲醇中的水和脱水反应产生的水分则从甲醇回收塔塔釜排出系统。因为回收的甲醇是从甲醇回收塔塔顶(蒸发后冷凝)得到的，而且需要一定的回流比，因此需要消耗大量的能源，而回收的甲醇为液相，返回系统做原料还需要加热汽化。此方法的另一特点是作为原料的甲醇(包括甲醇回收塔回收的甲醇)，不论含水量多少，均在汽化器或汽化塔全部汽化，其中的水分也全部汽化进入气相脱水系统，这样不但增加了水汽化所需热能，而且由于水是脱水产物，水分进入反应系统后使得反应速度降低，同时也降低了反应的平衡转化率。另外如申请号为200410022020.5公开的“甲醇生产二甲醚的方法”所涉及的生产过程是：原料甲醇进入汽化提馏塔的顶部，来自二甲醚精馏塔的甲醇和水为主的混合液在汽化提馏塔的中部进料口进入塔内，用水蒸汽直接进入汽化提馏塔塔釜或通过再沸器间接加热汽化提馏塔塔釜内的物料，塔顶的蒸汽去反应系统反应。此方法的特点是设有汽化提馏塔，此塔汽化原料甲醇和兼有回收二甲醚精馏塔塔釜液中的甲醇的功能。因为原料甲醇从塔顶进入作为回流液，因此汽化提馏塔塔顶的甲醇蒸汽的浓度受到原料甲醇的纯度限制。此外，此方法将原料甲醇全部送入汽化精馏塔顶部，作为汽化提留塔回收由二甲醚精馏塔塔釜液中的甲醇的回流液，原料甲醇的量远远超过需要回流液的回流量。这些进入汽化提馏塔的超出所需回流量的原料甲醇蒸发所需热量全部由加热塔釜液的蒸汽提供，需要消耗大量的能源。

发明内容

本发明提供一种能耗低，投资省的以甲醇为原料生产二甲醚的方法，以克服现有技术弊端。

为实现本发明目的，这种二甲醚生产工艺其特征包括以下步骤：

a.经预热后的液体甲醇原料一部分入气提塔，汽化的甲醇蒸汽进入二甲醚反应系统，未汽化的甲醇液经由气提塔底部进入甲醇回收塔中上部入口；

b.经预热后的另一部分液体甲醇原料入蒸发冷凝器部分汽化，汽化的甲醇蒸汽出蒸发冷凝器顶部出口，未汽化的甲醇液经由蒸发冷凝器底部出口入甲醇回收塔中上部入口；

c.出甲醇回收塔塔顶出口的甲醇蒸汽分为两路，一路进入蒸发冷凝器冷凝，冷凝液入甲醇回收塔的顶部入口；另一路甲醇蒸汽与b步骤中的出蒸发冷凝器顶部出口的甲醇蒸汽混合后进入热交换器；

d.出热交换器的一部分甲醇蒸汽通经气提塔后与另一部分甲醇蒸汽混合入二甲醚反应系统；

e.出二甲醚反应系统的含二甲醚混合气体分别通经热交换器换热和再沸器后经预热原料甲醇、预热粗二甲醚、水冷却，然后入二甲醚精馏塔精馏，塔釜液经由塔底出口入甲醇回收塔中部入口，甲醇回收塔塔底残液排至污水处理系统。

当采用比传统工艺更高的操作压力，所述通经热交换器和再沸器后的二甲醚混合气体可先入废热回收器回收热量以副产蒸汽，然后经预热原料甲醇、预热粗二甲醚、水冷后入二甲醚精馏塔精馏。

所述甲醇回收塔塔釜液的加热蒸汽压力为0.5～2.5MPa，蒸汽直接进入甲醇回收塔塔釜加热其中物料，或采用热源通过再沸器间接加热塔釜物料，残夜从塔釜排出。

所述甲醇回收塔内的压力高于蒸发冷凝器内蒸发侧的压力，控制蒸发冷凝器和甲醇回收塔的压差，将甲醇回收塔塔顶部分甲醇蒸汽冷凝的冷凝热，用于部分原料甲醇液的蒸发；在蒸发冷凝器中未汽化的甲醇液，加压后送入甲醇回收塔的中上部；同时在气提塔内未汽化的甲醇进入甲醇回收塔的中上部；同时还有由二甲醚精馏塔来的塔釜液进入甲醇回收塔的中部，利用蒸发冷凝器中冷凝的甲醇液做回流，对进入甲醇回收塔物料中的甲醇液进行提浓回收。甲醇回收塔内设置具有分离能力的塔盘或填料。

本发明取得的技术进步：