[发明专利]甲醇气相催化脱水制二甲醚技术

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，确切地说是一种甲醇气相催化脱水制二甲醚技术。

背景技术

近年来，我国对石油的依赖程度迅速增加，发展石油替代品，开发清洁能源成为能源战略的重要选择。二甲醚作为替代能源渐显优势，得到了世界各国的广泛重视。

二甲醚是一种国际公认的绿色可再生新能源，环保不污染环境，价格低廉稳定，被列为国家科委重点推广项目之一。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气，可作为城市管道煤气的调峰气，液化气掺混气，二甲醚已得到了山东、江苏等各企业经营者的信赖，更得到了广大消费者普遍接受认可，此技术的应用，可提升企业竞争力，提高企业经济效益，填补石油资源短缺和保护环境，具有重要的经济意义和战略意义。

目前生产二甲醚传统技术有：

（1）硫酸法：该工艺的主要特点是反应条件温和，甲醇单程转化率高，可间歇或连续生产，但设备腐蚀严重，残液及废水对环境污染严重，操作条件苛刻，产品后处理比较困难。

（2）合成气直接合成二甲醚：此工艺实际上是把合成甲醇及甲醇脱水两步反应合并在一个反应器进行，但目前合成气法制二甲醚的研究处于试验阶段，没有成功开发出大规模的工业化装置，此技术目前尚不成熟。

发明内容

本发明的生产工艺如下：

生产原理： 

   甲醇在催化剂作用下，生产DME，其反应式如下：

   主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O

             △H573^。K=-22.17kj/mol

副反应：CH3OH=CO+2H2

        CH3OCH3=CH4+H2+CO

        CO+H2O=CO2=H2  

甲醇催化脱水反应法合成DME，包括原料甲醇汽化、脱水反应、冷凝洗涤、精馏提纯。

本发明的优点是：

（1）采用该工艺，原材料消耗低，反应条件温和，生产连续进行，易于实现自动化，并且产品质量稳定，具有较强的竞争能力。

（2）反应器采用多段冷凝式固定床，催化剂装填容量大，投资低，反应温度适当，副反应少，易于大型化。

（3）独特的汽化塔结构和分离工艺，既简化流程、减少投资，由有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外同类技术低0.5-1.5吨。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

甲醇催化脱水反应法合成DME，包括原料甲醇汽化、脱水反应、冷凝洗涤、精馏提纯；循环甲醇贮罐中的原料甲醇用甲醇进料泵加压度计量后，在甲醇换热器中与反应气换热，然后进入甲醇汽化塔，汽化塔再沸器用导热油加热。

汽化后的汽相甲醇经气体换热器与反应气换热后分两段进入反应器；一股被过热到240 ^OC，从顶部进入反应器进行反应；另一股被加热到145 ^OC，作为冷激气从催化剂层的上部进入反应器。从反应器出来的反应气体经换热器与甲醇蒸汽换热后进入粗甲醚冷凝器。粗甲醚冷凝器用冷却水间接冷却。

从粗甲醚冷凝器出来的物料进入粗甲醚贮罐进行气液分离。液相为粗甲醚，气相为氢、一氧化碳等不凝性气体和DME蒸汽。气相物料进入洗涤塔用来自精馏塔塔釜的甲醇水溶液吸收回收其中的DME，吸收液返回粗甲醚贮罐，吸收尾气去锅炉作为燃料燃烧。

从粗甲醚贮罐出来的粗甲醚用精馏塔进料泵加压并计量后进入精馏塔。经精馏分离从塔上部得到DME产品，DME产品在产品计量罐中计量后放入产品贮罐。产品DME通过用泵送槽车后外售。

精馏塔再沸器用导热油加热，塔顶物料在精馏塔冷凝器中用冷却水冷却。精馏塔釜液进入精馏塔釜液贮罐，经计量后送至甲醇汽化系统和洗涤塔。