[发明专利]从一步法合成二甲醚气相中分离二甲醚的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤/生物质化工领域，尤其涉及一种从一步法合成二甲醚气相中分离二甲醚的 装置。

技术背景

二甲醚是一种用途广泛的化工产品，可以替代氟氯烃，做气溶喷雾剂和环保型制冷剂使 用，其易压缩、易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、LPG作民用燃料。同时二甲醚 具有较高的十六烷值，可直接用作汽车燃料替代柴油。因此，二甲醚的潜在市场巨大。

目前，工业上生产二甲醚采用两步法制备，此工艺采用由合成气合成甲醇，然后再脱水 制取二甲醚，其装置规模小，生产成本较高。一步法工艺具有流程短、投资省、能耗低等优 点，而且打破热力学平衡从而获得较高的单程转化率。

合成气直接转化为二甲醚主要有下述两个反应：

2CO+4H₂＝CH₃OCH₃+H₂O    ΔH＝-218.4KJ/mol(250℃)

3CO+3H₂＝CH₃OCH₃+CO₂    ΔH＝-257.9KJ/mol(250℃)

可见，合成气一步法合成二甲醚经反应后的气体是多种气体的混合物，且混合气中二甲 醚含量较低。传统的对二甲醚进行纯化，可以有两种方法。一种是通过过滤膜直接将二甲醚 分离出来，但本方法不够成熟，而且没有专门针对二甲醚气体的过滤膜；另外一种是通过某 种介质在一定条件下进行吸附二甲醚，吸附后取出释放或通过其它简单的方法进行分离提纯， 但是目前该方法无可成熟利用成套设备，无法实施高效率的操作。

因此，现有技术从一步法合成二甲醚的工艺中，迫切需要配套的能够从低含量二甲醚气 相中分离二甲醚的方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中二甲醚分离提纯技术的难点，提供一种简单、易操作、 技术成熟地从一步法合成二甲醚气相中分离二甲醚的方法及装置。

为实现以上目的，本发明方法包括以下步骤：

1)利用二甲醚在水中溶解度大(常温下约34％)的性质，利用软水作吸收液，在吸 收塔内1.0-2.0MPa压力下吸收反应后混合气中的二甲醚；

2)吸收后的尾气经吸收塔上方的吸收后尾气出口排出后循环进入合成塔循环使用 或进入气体发电机进行尾气发电利用，吸收液在吸收塔底部吸收液出口采出，通过循环泵将 部分吸收液重新经吸收液循环入口打入吸收塔，循环吸收，提高吸收液中二甲醚浓度；

3)吸收液采出部分通过管道及泵输送到精馏塔中进行精馏提纯。

本发明所述软水指工业软水处理装置处理后的软化水，指钙盐和镁盐含量低于10毫克/ 升的软化水。

本发明的软水吸收循环使用流程属于一步法催化合成二甲醚提纯技术领域首次使用。

本发明装置包括吸收塔，该吸收塔内部装有填料或多层塔板；在所述的吸收塔上方设有 吸收液循环进口，中部有软水进口，底部设有吸收液出口，中下方设混合气进气口，顶部设 有吸收后尾气出口；混合气进气口连通来至合成塔的管道；软水贮槽通过管道经增压泵、压 力表连通至软水进口，并进一步连通至设于吸收塔内部的软水喷口构成吸收液供给系统；吸 收液出口通过管道依次连接循环泵、吸收液采出口、吸收液循环入口，并连通至吸收塔内部 的循环液喷口，构成吸收液循环利用回路；吸收液采出口通过管道及泵连通至精馏塔。

吸收后尾气出口连通去发电机或循环利用管道。

本发明装置的进一步改进如下：

吸收塔外部下端设有与吸收塔内部空间连通的液位计。

软水贮槽连通软水处理装置管道，并在软水贮槽一端配有液位计。

吸收液供给系统管道上设有安全阀。

吸收后尾气出口依次经过压力表、流量计、减压阀连通去发电机或循环利用管道。

吸收液循环入口附带流量计。

吸收液循环利用回路上设有安全阀。