[发明专利]一种由甲醇生产二甲醚的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程领域，是用甲醇为原料，经甲醇气相催化脱水生产二甲醚的方法，具体为一种由甲醇生产二甲醚的方法。

背景技术

目前，市场上常用的利用甲醇生产二甲醚的方法，主要是利用气相催化脱水生产二甲醚，气相催化脱水生产二甲醚的反应式如下：

2CH₃OH＝(CH₃)₂O+H₂O

上述反应为放热反应，同时还生成极少量的CH₄、H₂、CO、CO₂等副产物。

现有的甲醇催化脱水制二甲醚的生产方法，国外主要有日本东洋工程公司和丹麦托普索公司的气相脱水法，国内有液相脱水法(ZL01107996)和气相法(ZL200410022020、ZL200610079244)。上述液相法为改良混合酸法，存在一定的环保问题，气相法中采用等温反应器和绝热反应器的都有，还有的工艺采用冷管反应器。

现有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塔釜的甲醇水混合液中的甲醇分离提纯，提纯后的甲醇返回循环使用。现有方法的特点之二是从反应器出来的反应气经回收热量后直接送入二甲醚精馏塔，由于回收热量的反应气温度偏高，为了使二甲醚产品合格，精馏塔必须保证较大的回流比，使装置的精馏塔塔径偏大，同时增加了循环冷却水的用量和蒸汽用量，浪费了能源。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供可充分利用装置内各物料的热量进行内部换热，使装置生产能耗降低的一种由甲醇生产二甲醚的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种由甲醇生产二甲醚的方法，原料甲醇经预热后进入闪蒸罐，经闪蒸后的液相进入甲醇汽化塔汽化，汽化后的甲醇与闪蒸汽混合后用反应气加热到反应温度，进入甲醇脱水反应器反应，得到含二甲醚、甲醇和水以及少量不凝气混合的反应气，经热量回收后进入二甲醚精馏塔，经分离后，塔顶得到二甲醚产品，精馏塔塔釜分离出来的甲醇水溶液进入甲醇汽化塔进行甲醇分离，甲醇汽化塔的塔釜废水经回收热量后排出系统，如果采用精甲醇为原料，废水中甲醇含量小于10ppm，废水可送去循环水系统作为循环水补充水使用；如果采用粗甲醇，废水中甲醇含量小于50ppm，废水送污水处理系统处理。

进入甲醇脱水反应器反应后得到的反应气，在气体换热器与进入反应器的原料甲醇换热后送入汽化塔再沸器一，用于加热甲醇汽化塔的塔釜液进行热量回收。

经汽化塔再沸器一回收热量后的反应气送入精馏塔再沸器一，用于加热二甲醚精馏塔的塔釜液进行热量回收。

经精馏塔再沸器一回收热量后的反应气送入甲醇预热器二，用于加热原料甲醇进行热量回收。

经甲醇预热器二回收热量后的反应气送入甲醚冷却器，经循环水冷却后的反应气送入气液分离器，分离后的汽相和液相分别送入二甲醚精馏塔。

汽化塔再沸器二和精馏塔再沸器二出来的蒸汽冷凝水送入闪蒸罐再沸器一进行回收热量，回收热量后的蒸汽冷凝水可以直接送回锅炉系统，也可以再送入甲醇预热器一进行预热原料甲醇，再次回收热量后送回锅炉系统。

甲醇汽化塔塔釜的废水送入闪蒸罐再沸器二回收热量，回收热量后的废水经冷却水冷却后送出系统，或者再送入甲醇预热器一进行预热原料甲醇后送出系统。

二甲醚精馏塔经过塔顶冷凝器冷凝后的塔顶不凝气进入气体冷却器用循环冷却水冷却冷凝，冷凝的二甲醚作为产品直接送出，无法冷凝的不凝气再送入洗涤塔洗涤，洗涤塔用原料甲醇作吸收液，洗涤下来的含醚甲醇与原料甲醇混合后进入甲醇预热器一，经洗涤后的不凝气送去火炬或燃料管网。

从甲醇汽化塔侧线采出杂醇，杂醇中甲醇含量为0.05％(wt)，经冷却后送出系统。

若蒸汽冷凝水不预热甲醇，可将闪蒸罐再沸器二回收热量后的废水再送入甲醇预热器一预热原料甲醇，回收热量后直接送出系统。

一种由甲醇生产二甲醚的方法，包括以下步骤：

(1)原料甲醇含量为70～99.99％，部分原料送入洗涤塔作吸收液，洗涤下来的含醚甲醇与未送入洗涤塔的原料甲醇混合，经二级预热后甲醇被送入闪蒸罐，闪蒸罐设有两台再沸器，分别用蒸汽冷凝水和废水作加热热源；

(2)闪蒸后的液相原料甲醇送入汽化塔顶部进行汽化，同时二甲醚精馏塔中的甲醇水溶液被送入甲醇汽化塔中部，在甲醇汽化塔内进行分离，塔顶分离出的甲醇循环使用，塔釜分离出的废水经热量回收后送出系统，塔侧线采出的杂醇经冷却后送出系统；