[发明专利]一种甲醇脱水制二甲醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学产品的生产方法，具体涉及一种制备二甲醚的方法。

背景技术

二甲醚又称甲醚，简称DME。二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，可广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活等领域。二甲醚未来主要用于替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。

甲醇脱水法最早采用硫酸法脱水，反应在液相中进行，主要缺点是设备腐蚀严重、操作条件恶劣，而且对环境污染严重。目前二甲醚的生产方法主要有：（1）采用甲醇气相脱水制二甲醚，优点：二甲醚纯度可以达到99.9%，缺点：甲醇脱水反应温度较高，一般200～380℃，对甲醇原料的纯度也有一定要求；（2）采用催化蒸馏法制二甲醚，优点：甲醇脱水反应和产物分离同时在一座甲醇精馏塔中进行，缺点：塔板数较多，设备投资较高，操作弹性较小。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种甲醇脱水制二甲醚的方法，能够简化工艺流程，降低反应温度和能耗，提高转化率，解决装置的腐蚀问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种甲醇脱水制二甲醚的方法，包括以下步骤：

1)甲醇经预热达到100～180℃后，在催化剂作用下，在0.5～4.0MPa的压力、100～180℃的温度和0.3～10h^-的反应空速下发生脱水反应，得到由生成的二甲醚、副产物水和未反应的甲醇组成的反应混合物；

2)步骤1)得到的反应混合物在0.5～2.0MPa的压力和100～180℃的温度下进行气液分离，得到气相和液相；

3)步骤2)得到的气相直接进入二甲醚精馏塔；步骤2)得到的液相先脱除阴、阳离子后也进入二甲醚精馏塔，操作压力：0.5～2.0MPa，塔顶温度：40～80℃，塔釜温度：100～200℃，回流比：0.5～10，二甲醚精馏塔塔顶馏出物经冷凝后得到合格的二甲醚产品；二甲醚精馏塔塔釜得到含醇废水。

步骤1)所述的预热，优选的方案中是使甲醇依次经过换热器单元和加热器来完成；进一步优选的方案中，所述的换热器单元由2个串联的换热器构成；最优选的方案中，甲醇经进料管进入第一换热器，换热后经过第一换热器出口管，温度为40～60℃，进入第二换热器进行换热，经过第二换热器出口管，温度为60～80℃，再进入加热器，甲醇经过加热器出口管，温度达到100～180℃。

步骤1)所述的脱水反应优选在1.2～2.5MPa的压力、120～150℃的温度和0.5～1.0h^-的反应空速下进行。

步骤2)所述的气液分离，优选在0.8～1.5MPa的压力和120～150℃的温度下进行。

步骤3)所述的二甲醚精馏塔操作条件优选：压力1.0～1.5MPa，塔顶温度50～60℃，塔釜温度150～200℃，回流比0.5～5。

本发明一种优选的方案中，使步骤3)二甲醚精馏塔塔釜得到的含醇废水进入甲醇精馏塔，操作压力：0～0.1MPa，塔顶温度：50～80℃，塔釜温度：90～120℃，回流比：0.5～10，甲醇精馏塔塔顶馏出物经冷凝后，得到合格的甲醇，返回步骤1)循环使用；甲醇精馏塔塔釜水返回步骤1)用于预热甲醇。

本发明最优选的方案，如图1所示，步骤如下：