[发明专利]低耗能二甲醚的制备工艺系统及制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及二甲醚合成技术领域，尤其是涉及一种低耗能二甲醚的制备工艺系统及制备方法。

背景技术

目前二甲醚主要作为气溶胶工业的喷雾剂载体使用，近年来二甲醚的用途不断得以开发，如用作医药气雾抛射剂、混合制冷剂，也可作为汽柴油发动机替代燃料；另外，二甲醚还可以作为生产低碳烯烃的原料。在是有资源越来越紧张的状况下，用二甲醚作为清洁燃料和用于生产低碳烯烃，其潜在市场无疑是十分巨大的。

目前，二甲醚的制备工艺系统较多，一般包括汽化提馏塔、二甲醚精馏塔及甲醇脱水反应系统，所述甲醇脱水反应系统与所述汽化提馏塔及所述二甲醚精馏塔通过管道相连，二甲醚精馏塔通过管道连接有二甲醚冷凝器。而二甲醚的制备方法包括如下步骤：a、将杂质以水为主的原料甲醇和从二甲醚精馏塔采出的以二甲醇和水为主要成分的混合液在汽化提馏塔中汽化分离，从塔顶出来的甲醇蒸汽送入甲醇脱水反应系统；b、所述甲醇脱水反应系统的以二甲醚、甲醇和水为主的反应物从中、下部进入二甲醚精馏塔，从二甲醚精馏塔塔顶采出所需二甲醚产品，其中，二甲醚精馏塔塔顶的二甲醚蒸汽通过所述二甲醚冷凝器冷凝后回流入所述二甲醚精馏塔。然而，上述现有的低耗能二甲醚的制备工艺系统在制备二甲醚时能耗较高，蒸汽冷凝水、含甲醇废水、反应气的热能未得到充分利用。

发明内容

本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种充分利用蒸汽冷凝水、含甲醇废水及反应气的热能，节省了加热蒸汽和冷却水，降低了生产成本且流程简化的低耗能二甲醚的制备工艺系统及制备方法。

为实现上述目的，本发明公开了一种低耗能二甲醚的制备工艺系统，其包括气体换热器、反应器、精馏塔、通过管道顺秩相连的甲醇预热器、甲醇加热器、甲醇蒸发器及闪蒸罐，所述闪蒸罐的顶部通过管道与气体换热器及汽化塔的顶部相连，所述闪蒸罐的底部通过管道与第一增压泵相连，所述第一增压泵通过管道与汽化塔顶部相连，所述气体换热器通过管道与反应器及汽化塔再沸器相连，所述汽化塔下部通过管道与所述汽化塔再沸器相连并与所述甲醇预热器连通，所述汽化塔再沸器通过管道与所述甲醇加热器相连，所述甲醇加热器连接有粗甲醚预热器，所述粗甲醚预热器通过管道分别连接有粗甲醚冷凝器、第二增压泵及精馏塔，所述粗甲醚冷凝器及第二增压泵均通过管道相连有粗甲醚储槽。

进一步地，所述汽化塔和精馏塔均为填料塔。

进一步地，所述汽化塔下部通过管道与汽化塔再沸器一端相连，所述汽化塔底部通过管道与所述汽化塔再沸器另一端相连。

进一步地，所述汽化塔与所述气体换热器相互连通。

为实现上述目的，本发明公开了一种低耗能二甲醚的制备方法，其包括以下步骤：

①、原料甲醇首先经过所述甲醇预热器，用汽化塔排出的废水对所述原料甲醇预热；然后将预热后的所述原料甲醇排入甲醇加热器，用从反应器排出的反应气对甲醇加热器内的原料甲醇加热，再将上述原料甲醇排入甲醇蒸发器，用汽化塔排出的废水对所述甲醇蒸发器内的原料甲醇加热，使甲醇蒸发器内的汽液混合物进入闪蒸罐，闪蒸罐内的气相自顶部出口进入反应器顶部，闪蒸罐内的液相经第一增压泵进入汽化塔顶部，从汽化塔出来的甲醇蒸汽进入气体换热器；

②、自反应器出来的混合气先在气体换热器中降温，再依次用汽化塔再沸器和甲醇加热器回收热能，然后在粗甲醚预热器中部分冷凝，再在粗甲醚冷凝器中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽分离不凝气；所述粗甲醚储槽中的粗甲醚经第二增压泵再排入粗甲醚预热器，所述粗甲醚预热器内的的部分粗甲醚汽化后进入精馏塔中下部，经精馏后形成产品。

进一步地，所述汽化塔底部排出的废水经汽化塔再沸器后，再重新排入所述汽化塔内，吸收汽化塔再沸器内的原料甲醇的热能。

进一步地，在低耗能二甲醚的制备工艺系统开始运行时，所述闪蒸罐内的气相自顶部出口进入反应器顶部；在低耗能二甲醚的制备工艺系统稳定运行时，闪蒸罐内的液相经第一增压泵进入汽化塔顶部，从汽化塔出来的甲醇蒸汽进入气体换热器。

进一步地，从反应器排出的混合气先在气体换热器中降温至220～300℃。

综上所述，本发明低耗能二甲醚的制备工艺系统及制备方法通过增加甲醇预热器、甲醇蒸发器、闪蒸罐及第一增压泵，使废水、反应气的热能充分利用，在系统开始运行时使用闪蒸罐，在系统稳定运行时使用第一增压泵，提高热效率，简化流程。

附图说明

图1为本发明实施例的原理图。

具体实施方式