CN104151145B - 一种二甲醚生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二甲醚生产方法，包括：1）原料甲醇进入甲醇汽液分离器，经加热汽化为甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经换热器进一步加热到320～325℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在380～395℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；2）将步骤1）所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至119～121℃后进入精馏系统，采用低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品。本发明的生产方法，保证二甲醚系统获得足够的热量，使生产稳定运行；实现蒸汽阶梯利用，最大限度利用蒸汽的热量，解决了原二甲醚系统使用中压蒸汽时大量低压蒸汽放空造成资源浪费的问题；节约资源，降低生产成本，具有良好的经济效益。

Description

一种二甲醚生产方法
技术领域
本发明属于二甲醚生产技术领域，具体涉及一种二甲醚生产方法。
背景技术
二甲醚，简称DME，是一种无色、有轻微醚香味的含氧化合物，在化工和医药行业一直被广泛用作麻醉剂、气雾剂、制冷剂和各种有机合成原料；也可以直接用作发动机燃料和民用燃料。
二甲醚的生产方法按步骤可分为合成气一步法、甲醇脱水两步法，甲醇脱水两步法又分为甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱水法。由于合成气一步法制二甲醚在工程化、特别是大型化装置上应用还存在较多的风险，因此目前二甲醚生产技术主要采用甲醇脱水两步法。其中，甲醇气相催化脱水法的生产工艺操作简单，自动化程度较高，废水废气排放量少，是目前国内外主要的生产方法。但是，目前的二甲醚生产工艺中所用的热量来自循环流化床锅炉所产的中温中压的蒸汽，耗能多，用量大，使用后蒸汽的剩余热量又很难被利用，热量损失高，造成了能量的浪费，提高了二甲醚的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种二甲醚生产方法，最大限度的利用蒸汽的热量，节约资源。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种二甲醚生产方法，包括下列步骤：
1）原料甲醇进入甲醇汽液分离器，经加热汽化为甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经换热器进一步加热到320～325℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在380～395℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；
2）将步骤1）所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至119～121℃后进入精馏系统，采用低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品。
步骤1）中所述加热汽化的加热温度为130～131℃。
步骤1）中所述催化剂为WD-2二甲醚催化剂。
步骤2）所述精馏产生的釜液进入回收系统，采用低压蒸汽通过回收系统再沸器对釜液进行加热，产生的甲醇蒸汽回到步骤1）所述的甲醇汽液分离器进行循环利用。
所述低压蒸汽的压力为0.55～0.6MPa，温度为240～260℃。
所述低压蒸汽为锅炉产生的中压蒸汽先送入背压发电机组进行发电后产生的低压蒸汽。
所述中压蒸汽的压力为1.2～1.3MPa、温度为280～300℃。
所述精馏系统再沸器包括并联的第一再沸器和第二再沸器。
所述回收系统再沸器包括并联的第三再沸器和第四再沸器。
本发明的二甲醚生产方法，将低压蒸汽送入二甲醚系统作为热量的来源，进行二甲醚生产，并通过对工艺参数和运行设备的合理优化，增大蒸馏系统再沸器和回收系统再沸器的换热面积，保证二甲醚系统获得足够的热量，使生产稳定运行；实现了蒸汽的阶梯利用，最大限度的利用蒸汽的热量，解决了原二甲醚系统使用中压蒸汽时大量低压蒸汽放空造成资源浪费的问题；在保证二甲醚正常生产的同时，将原来中压蒸汽的热量转变为电能进行利用，极大地节约了资源，降低了生产成本，具有良好的经济效益。
附图说明
图1为实施例1的二甲醚生产系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的二甲醚生产方法，包括下列步骤：
1）原料甲醇进入甲醇汽液分离器，经260℃加热汽化为甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经换热器进一步加热到320℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在380℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；
2）将步骤1）所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至120℃后进入精馏系统，采用压力为0.55MPa，温度为260℃的低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品；
3）步骤2）所述精馏产生的釜液进入回收系统，采用压力为0.55MPa，温度为260℃的低压蒸汽通过回收系统再沸器对釜液进行加热，产生的甲醇蒸汽回到步骤1）所述的甲醇汽液分离器进行循环利用；回收系统中回收塔塔釜产生的废水经过废水泵送至终端水处理系统进行处理。
其中，所述低压蒸汽为锅炉产生的压力为1.2MPa、温度为300℃的中压蒸汽先送入背压发电机组进行发电后产生的低压蒸汽。所述精馏系统再沸器包括并联的换热面积为253m2的第一再沸器和换热面积为252m2的第二再沸器。所述回收系统再沸器包括并联的换热面积为581m2第一再沸器和换热面积为740m2的第二再沸器。所述第一再沸器与第三再沸器是系统原有的，第二再沸器与第四再沸器为改进后系统新增加的。
本实施例的二甲醚生产系统的结构示意图如图1所示，原料甲醇进入甲醇汽液分离罐1经汽化器2汽化为甲醇蒸汽（汽化器所用热量来自背压发电机组的低压蒸汽），经过换热器3进入二甲醚反应器4，在催化剂存在的条件下发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；粗甲醚气体经过冷却器5降温、冷凝进入粗甲醚储罐6；经过粗甲醚预热器7预热后进入精馏塔3；来自背压发电机组的低压蒸汽通过第一再沸器9对其加热，经过冷却器11冷凝和回流罐12打回流得到质量合格的精二甲醚产品；粗甲醚在分离后之后，变成含有甲醇和二甲醚成分的精馏釜液，第二再沸器10将精馏釜液进行加热后送到回收塔13回收残余的甲醇、二甲醚成分；来自背压发电机组的低压蒸汽通过第三再沸器14对其底部釜液进行加热，使甲醇蒸汽从回收塔13顶部回到甲醇气液分离器罐1；回收塔13的釜液再经过第四再沸器15加热，提高回收塔底部温度，保持外排废水合格与工艺平衡。
实施例2
本实施例二甲醚生产方法，包括下列步骤：
1）原料甲醇进入甲醇汽液分离器，经280℃加热汽化为甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经换热器进一步加热到325℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在395℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；
2）将步骤1）所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至121℃后进入精馏系统，采用压力为0.60MPa，温度为240℃的低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品；
3）步骤2）所述精馏产生的釜液进入回收系统，采用压力为0.60MPa，温度为240℃的低压蒸汽通过回收系统再沸器对釜液进行加热，产生的甲醇蒸汽回到步骤1）所述的甲醇汽液分离器进行循环利用；回收系统中回收塔塔釜产生的废水经过废水泵送至终端水处理系统进行处理。
其中，所述低压蒸汽为锅炉产生的压力为1.3MPa、温度为280℃的中压蒸汽先送入背压发电机组进行发电后产生的低压蒸汽。所述精馏系统再沸器包括并联的换热面积为253m2的第一再沸器和换热面积为252m2的第二再沸器。所述回收系统再沸器包括并联的换热面积为581m2第一再沸器和换热面积为740m2的第二再沸器。所述第一再沸器与第三再沸器是系统原有的，第二再沸器与第四再沸器为改进后系统新增加的。
实施例3
本实施例的二甲醚生产方法，包括下列步骤：
1）原料甲醇进入甲醇汽液分离器，经270℃加热汽化为甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经换热器进一步加热到325℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在390℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；
2）将步骤1）所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至119℃后进入精馏系统，采用压力为0.55MPa，温度为260℃的低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品；
3）步骤2）所述精馏产生的釜液进入回收系统，采用压力为0.55MPa，温度为260℃的低压蒸汽通过回收系统再沸器对釜液进行加热，产生的甲醇蒸汽回到步骤1）所述的甲醇汽液分离器进行循环利用；回收系统中回收塔塔釜产生的废水经过废水泵送至终端水处理系统进行处理。
其中，所述低压蒸汽为锅炉产生的压力为1.3MPa、温度为290℃的中压蒸汽先送入背压发电机组进行发电后产生的低压蒸汽。所述精馏系统再沸器包括并联的换热面积为253m2的第一再沸器和换热面积为252m2的第二再沸器。所述回收系统再沸器包括并联的换热面积为581m2第一再沸器和换热面积为740m2的第二再沸器。所述第一再沸器与第三再沸器是系统原有的，第二再沸器与第四再沸器为改进后系统新增加的。
实验例
本实验例将实施例1的二甲醚生产方法，与传统生产方法的比较，如表1所示。
表1实施例1的生产方法与现有技术的比较结果
实施例1 实施例2 实施例3 现有技术
二甲醚产量，T/天 500 500 500 500
发电量，万度/天 12.3 12.5 12.4 7
比现有技术多发电，万度/天 5.3 5.5 5.4 -
折标煤，吨/天 6.5 6.76 6.64 -
全年节约标煤，吨/年 2340 2434 2390 -

Claims (7)

1.一种二甲醚生产方法，其特征在于：包括下列步骤：
1)原料甲醇进入甲醇气液分离器，经加热气化为甲醇蒸气，甲醇蒸气经换热器进一步加热到320～325℃进入二甲醚反应器，在催化剂存在条件下，在380～395℃发生甲醇脱水反应，生成粗甲醚气体；
2)将步骤1)所得粗甲醚气体经粗甲醚预热器预热至119～121℃后进入精馏系统，采用低压蒸汽通过精馏系统再沸器对粗甲醚气体进行加热，精馏得精二甲醚产品；
所述精馏产生的釜液进入回收系统，采用低压蒸汽通过回收系统再沸器对釜液进行加热，产生的甲醇蒸气回到步骤1)所述的甲醇气液分离器进行循环利用；
所述低压蒸汽的压力为0.55～0.6MPa，温度为240～260℃。
2.根据权利要求1所述的二甲醚生产方法，其特征在于：步骤1)中所述加热气化的加热温度为130～131℃。
3.根据权利要求1所述的二甲醚生产方法，其特征在于：步骤1)中所述催化剂为WD-2二甲醚催化剂。
4.根据权利要求1所述的二甲醚生产方法，其特征在于：所述低压蒸汽为锅炉产生的中压蒸汽先送入背压发电机组进行发电后产生的低压蒸汽。
5.根据权利要求4所述的二甲醚生产方法，其特征在于：所述中压蒸汽的压力为1.2～1.3MPa、温度为280～300℃。
6.根据权利要求1所述的二甲醚生产方法，其特征在于：所述精馏系统再沸器包括并联的第一再沸器和第二再沸器。
7.根据权利要求1所述的二甲醚生产方法，其特征在于：所述回收系统再沸器包括并联的第三再沸器和第四再沸器。
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