CN1331832C - 焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法，可很好地解决二甲醚生产耗能高，成本高，转换率低，产品难以广泛推广应用的问题，其技术方案是，焦炉气经脱焦油、精脱硫后，加压入甲醇合成塔，在铜基催化剂作用下合成甲醇后，入二甲醚合成塔，在同样压力和一定温度下用改性氧化铝催化反应生成粗二甲醚，再经换热、冷却、分离出甲醇、二甲醚和水的混合物送精馏塔，精馏出产品甲醇、二甲醚，未反应的气体送入后工段燃烧发电，其生产方法先进、简单、实用，可替代柴油、替代石油液化气、替代氟利昂，是重要的新型洁净能源和基础化工材料，有着广泛的应用空间，而采用的原料又是炼焦废气，所以具有显著的经济效益和环保社会效益。
Description
一、技术领域
本发明是涉及一种直接利用炼焦产生的废焦炉气来制造甲醇、二甲醚的焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法，特别适应于炼焦企业。
二、背景技术
目前利用焦炉气来生产甲醇、二甲醚大都采用催化转化和非催化转化法，即将焦炉气首先转化，然后再合成甲醇，甲醇再脱水生产出粗二甲醚，精馏后分离出产品，这种方法在生产中投资特别巨大，还需消耗大量蒸汽，能耗高、成本高、醚转化率低，其产品难以有效推广应用。
三、发明内容
针对上述情况，本发明的目的就是提供一种新的不用转化而直接用焦炉气自身有效成分先合成甲醇并用其反应热来制备二甲醚的焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法，可很好地解决二甲醚生产耗能高，成本高，转换率低，产品难以广泛推广应用的问题，本发明的目的是这样来实现的，利用炼焦厂副产的焦炉气来直接加压催化合成甲醇或再催化脱水来生产二甲醚，即焦炉气经脱焦油、精脱硫后，加压入甲合成塔，在铜基催化剂作用下合成甲醇后，入二甲醚合成塔，在同样压力和一定温度下用改性氧化铝催化反应生成粗二甲醚，再经换热、冷却、分离出甲醇、二甲醚和水的混合物送精馏塔，精馏出产品甲醇、二甲醚，未反应的气体送入后工段燃烧发电，本发明生产方法先进、简单、实用，可利用原炼焦厂设备，只需增加合成、分离、精馏设备，稍加科学改造，便可生产出廉价的二甲醚，有效的改变了过去靠转化、生产中投资大、高耗能的弊端，由于所生产的产品二甲醚可替代柴油、替代石油液化气、替代氟利昂，是重要的新型洁净能源和基础化工材料，有着广泛的应用空间，而采用的原料又是炼焦废气，所以具有显著的经济效益和环保社会效益。
四、附图说明
图1为本发明生产工艺流程图。
图2为本发明生产中带有各成份节点的工艺流程图。
五、具体实施方式
以下结合生产工艺流程图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1所示，本发明的生产方法是，焦炉气(即原料气)经原料气柜1进入罗茨风机2，经罗茨风机后的气体过粗脱硫塔3和精脱塔4脱出硫及氨有害成分和气体，经压缩机5压缩，在3.0-5.0Mpa下送入甲醇合成塔6，在铜基催化剂(Cu)作用下，温度为220℃-300℃，压力为3.0-5.0Mpa，在甲醇合成塔6内，使焦炉气体部分H2和CO及CO2反应生成甲醇，生成甲醇后的热混合气在温度为200-280℃输入二甲醚合成塔7，在改性氧化铝催化剂(Al2O3)作用下，温度280-350℃，压力3.0-5.0Mpa甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，送入冷却器8，冷却到0℃入分离器9，分离出甲醇、二甲醚和水的混合物，送入甲醚精馏塔12，气体中未分离的甲醇、二甲醚和水的混合物送入二甲醚洗涤塔10，洗涤出气体中的甲醇、二甲醚和水的混合物，经减压阀14减压到1.0Mpa送入甲醚精馏塔12精馏出二甲醚，甲醚精馏塔底残液送入甲醇精馏塔13，精馏出甲醇，其精馏残液送至锅炉燃烧，经二甲醚洗涤塔10洗涤后的未反应的焦炉气体送入后工段燃烧发电。
下边再结合图2通过实施例对本发明生产甲醇及二甲醚过程中的情况作进一步详细说明：
图2中带圆圈的①-为原料气体流程中各节点。
现以生产80Kg的二甲醚、10Kg甲醇产品为例，其生产方法是：由1400m3(节点①所示)焦炉气经原料气柜1进入罗茨风机2，经罗茨风机后的气体(节点②所示)加压到700mmHg，经粗脱硫塔3和精脱塔4脱去以体积计的有害成分硫及氨0.5％，脱去硫及氨有害成分后以体积计的焦炉气99.5％(节点③所示)，经压缩机5加压到4.0Mpa，送入甲醇合成塔6，在铜基催化剂(Cu)作用下，温度280℃，压力4.0Mpa焦炉气在甲醇合成塔中，使部分H2和CO及CO2反应生成甲醇，生成甲醇后的混合热气，以体积计，其中焦炉气为90％、甲醇10％，热混合气(节点④所示)以温度250℃送入二甲醚合成塔7，在改性的氧化铝催化剂(Al2O3)作用下，温度320℃，压力4.0Mpa下，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，混合物以体积计，其中焦炉气90％、二甲醚7％、甲醇1％和水2％，混合物(节点⑤所示)送入冷却器8，冷却到0℃入分离器9，分离出甲醇、二甲醚和水的混合物，混合物以体积计，其中二甲醚70％、甲醇10％和水20％，经控制阀15后的混合物(节点⑧所示)送入甲醚精馏塔12，气体中未分离的甲醇、二甲醚和水的混合物及焦炉气，其中以体积计，焦炉气95％、混合物5％(节点⑥所示)，送入二甲醚洗涤塔10，洗涤出气体中的甲醇、二甲醚、和水的混合物，其中混合物以体积计：甲醇80％、二甲醚10％、水10％，经减压阀14减压到1.0Mpa送入甲醚精馏塔12，精馏出纯度为99.98％的二甲醚80Kg(节点⑨所示)，甲醚精馏塔12底残液，其中以体积计：甲醇10％、水90％，残液(节点⑩所示)送入甲醇精馏塔13，精馏出纯度为99.9％的甲醇10Kg(节点所示)，经二甲醚洗涤塔10洗涤后的气体(所余未反应的焦炉气)1133m3(节点⑦所示)送入后工段燃烧发电，甲醇精馏塔13精馏后的残液(节点所示)送至锅炉燃烧。
按上述同样方法和比例可生产出其它量的二甲醚，甲醇，不再一一列举和叙述。
由上述情况可知，本发明充分利用了焦炉气中有效成分来作为甲醇合成原料气，又利用甲醇反应热作二甲醚汽化热源，合成后的气体又可燃烧发电，实现了焦炉气废物的综合利用和能级的合理回收，从而达到安全环保，节能降耗，降低生产成本的目的，使成本低廉的二甲醚产品得以普及推广应用。
Claims (2)
1、一种焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法，其特征在于是，焦炉气经原料气柜(1)进入罗茨风机(2)，经罗茨风机后的气体过粗脱硫塔(3)和精脱塔(4)脱出硫及氨有害成分和气体，经压缩机(5)压缩，在3.0-5.0Mpa下送入甲醇合成塔(6)，在铜基催化剂作用下，温度为220℃-300℃，压力为3.0-5.0Mpa，在甲醇合成塔(6)内，使焦炉气体部分H2和CO及CO2反应生成甲醇，生成甲醇后的热混合气在温度为200-280℃输入二甲醚合成塔(7)，在改性氧化铝催化剂作用下，温度280-350℃，压力3.0-5.0Mpa甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，送入冷却器(8)，冷却到0℃入分离器(9)，分离出甲醇、二甲醚和水的混合物，送入甲醚精馏塔(12)，气体中未分离的甲醇、二甲醚和水的混合物送入二甲醚洗涤塔(10)，洗涤出气体中的甲醇、二甲醚和水的混合物，经减压阀(14)减压到1.0Mpa送入甲醚精馏塔(12)精馏出二甲醚，甲醚精馏塔底残液送入甲醇精馏塔(13)，精馏出甲醇，其精馏残液送至锅炉燃烧，经二甲醚洗涤塔(10)洗涤后的未反应的焦炉气体送入后工段燃烧发电。
2、根据权利要求1所述的焦炉气非转化联产甲醇二甲醚的生产方法，其特征在于，焦炉气1400m3经原料气柜(1)进入罗茨风机(2)，经罗茨风机后的气体加压到700mmHg，经粗脱硫塔(3)和精脱塔(4)脱去以体积计的有害成分硫及氨0.5％，脱去硫及氨有害成分后以体积计的焦炉气99.5％，经压缩机(5)加压到4.0Mpa，送入甲醇合成塔(6)，在铜基催化剂作用下，温度280℃，压力4.0Mpa焦炉气在甲醇合成塔中，使部分H2和CO及CO2反应生成甲醇，生成甲醇后的混合热气，以体积计，其中焦炉气为90％、甲醇10％，热混合气以温度250℃送入二甲醚合成塔(7)，在改性的氧化铝催化剂作用下，温度320℃，压力4.0Mpa下，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，混合物以体积计，其中焦炉气90％、二甲醚7％、甲醇1％和水2％，混合物送入冷却器(8)，冷却到0℃入分离器(9)，分离出甲醇、二甲醚和水的混合物，混合物以体积计，其中二甲醚70％、甲醇10％和水20％，经控制阀(15)后的混合物送入甲醚精馏塔(12)，气体中未分离的甲醇、二甲醚和水的混合物及焦炉气，其中以体积计，焦炉气95％、混合物5％，送入二甲醚洗涤塔(10)，洗涤出气体中的甲醇、二甲醚、和水的混合物，其中混合物以体积计：甲醇80％、二甲醚10％、水10％，经减压阀(14)减压到1.0Mpa送入甲醚精馏塔(12)，精馏出纯度为99.98％的二甲醚80 Kg，甲醚精馏塔(12)底残液，其中以体积计：甲醇10％、水90％，残液送入甲醇精馏塔(13)，精馏出纯度为99.9％的甲醇10Kg，经二甲醚洗涤塔(10)洗涤后的气体1133m3送入后工段燃烧发电，甲醇精馏塔(13)精馏后的残液送至锅炉燃烧。
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