[发明专利]一种低能耗甲醇制二甲醚的精馏工艺

说明书

本发明公开了一种低能耗甲醇制二甲醚的精馏工艺，将原料甲醇和水输入甲醇汽化塔，甲醇汽化后输入含有催化剂的二甲醚反应器进行甲醇脱水反应，将反应产物先输入换热器与甲醇蒸汽进行换热并加热甲醇蒸汽，再输入甲醇汽化塔加热原料甲醇使部分甲醇汽化，后输入分离器进行粗分离成两股流体送入二甲醚精馏塔进行精馏分离，从二甲醚精馏塔的塔顶得到二甲醚产品。设置分离器粗分离，使液相部分达到泡点进料，将精馏塔保持在一个低热负荷状态，解决传统精馏塔直接精馏分离二甲醚负荷高，能耗损失大的缺点，防止重组分上移，需要的热能降低，同时提高了二甲醚的转化率和延长了精馏塔的使用寿命。

技术领域

本发明涉及化工生产工艺领域，特别是涉及一种低能耗甲醇制二甲醚的精馏工艺。

背景技术

二甲醚是一种重要的化工原料，广泛应用于在医药、燃料、农业等领域。二甲醚的生产方法通常为：以甲醇和水为原料，在甲醇汽化塔中加热汽化后送入装有催化剂的反应器进行甲醇脱水反应，反应产物直接送入二甲醚精馏塔进行精馏分离，二甲醚精馏塔塔顶有回流，可根据需要调整回流比在精馏段上部或塔顶得到二甲醚产品，从塔釜排出的甲醇和水的混合液进入甲醇回收塔进行精馏分离，从甲醇回收塔塔顶得到的甲醇返回甲醇汽化塔中重新汽化，从塔釜产生的废水跑出系统。该技术的特点主要是成熟可靠、投资低和工艺简单，但存在反应转化率低、副产物多和能耗高等缺点。

目前还公开了将反应产物先通入高温换热器与反应后的甲醇蒸汽进行高温换热并加热甲醇蒸汽，再进入甲醇汽化塔与甲醇原料进行换热并加热甲醇原料液，最后进入二甲醚精馏塔，循环利用了脱水反应热和蒸汽冷凝水的余热，降低了能耗。但该方法精馏塔负荷大，工艺复杂，使用设备多而杂，投资大，而且也是将反应产物直接送入二甲醚精馏塔，导致反应产物中二甲醚含量低、甲醇蒸汽和水分含量高，并未真正解决能耗高的问题。

因此，提供一种工艺简单、投资少同时具有能耗低和目标产物纯度高的精馏工艺对化工生产具有重大经济意义和社会意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种低能耗甲醇制二甲醚的精馏工艺，在传统甲醇制备二甲醚的工艺基础上，通过反应产物对原料甲醇和甲醇蒸汽加热，循环利用了反应余热不仅满足二甲醚合成的进料温度，节约能量，同时设置分离器将反应产物粗分离，具有分离效率高，产品回收率高，热能损耗低的优点。

本发明的技术方案是：

一种低能耗甲醇制二甲醚的精馏工艺，包括以下步骤：

S1、将原料甲醇泵入甲醇汽化塔对原料甲醇进行汽化，得到甲醇蒸汽，再将汽化后的原料甲醇经换热后输入含有催化剂的二甲醚反应器，在催化剂的作用下进行甲醇脱水反应，得到含有二甲醚、甲醇和水为主的混合气体反应产物；

S2、将所述混合气体反应产物降温至115℃-135℃后输入分离器进行粗分离；

S3、粗分离后的反应产物分成至少两股流体以不同高度送入二甲醚精馏塔的不同位置进行精馏，分别得到二甲醚产品以及含有甲醇和水的混合釜液；

S4、将所述混合釜液送入甲醇汽化塔进行循环利用，并排出废水。

上述技术方案的工作原理如下：