CN1814579A - 氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法，可有效地解决二甲醚生产耗能高，成本高，转换率低，难以广泛推广应用的问题，其方案是，粗甲醇或精甲醇经预热后，入甲醇合成塔出口废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉加热汽化，经二甲醚综合反应器在一定压力和温度下用改性氧化铝催化反应生成粗二甲醚后再经换热出二甲醚综合反应器，送到甲醇精馏塔再沸器降温，再送入甲醇预热器，预热后，再降温送入二甲醚精馏塔精馏，生产出二甲醚产品，未转化的甲醇送甲醇精馏塔精馏回收，精馏水排出到甲醇或合成氨系统再利用，其生产方法先进、简练、节能、高效、成本低廉、投资少，且安全环保无污染，及易推广应用，有显著的经济效益和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明是涉及一种直接利用氮肥厂或甲醇厂反应热来制造二甲醚的氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法。
二、背景技术
二甲醚(CH3OCH3，又称甲醚)是重要的化工原料，一般由甲醇脱水而得，但目前二甲醚生产大都采用间接法，即将甲醇首先耗能升温气化，加热到300℃左右，在合成塔内进行脱水生产出粗二甲醚，再冷却降温、精馏分离出产品。这种方法在生产中需消耗大量蒸汽，能耗高、成本高、醚转化率低，难以有效推广应用。
三、发明内容
针对上述情况和实际的需要，本发明之目的就是提供一种氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法，可有效地解决二甲醚生产耗能高，成本高，转换率低，难以广泛推广应用的问题，其解决的技术方案是，粗甲醇或精甲醇经预热后，入甲醇合成塔出口废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉加热汽化，经二甲醚综合反应器在一定压力和温度下用改性氧化铝催化反应生成粗二甲醚(即二甲醚、甲醇、水混合物)后再经换热出二甲醚综合反应器，送到甲醇精馏塔再沸器降温，再送入甲醇预热器，预热后，再降温送入二甲醚精馏塔精馏，生产出二甲醚产品，未转化的甲醇送甲醇精馏塔精馏回收，精馏水排出到甲醇或合成氨系统再利用，其生产方法先进、简练、节能、高效、成本低廉、投资少，且安全环保无污染，及易推广应用，有显著的经济效益和社会效益。
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
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1所示，本发明特征在于是，由质量纯度为70％-99.9％甲醇经甲醇预热器1预热进入甲醇合成塔或氨合成塔出口(即图1、2中所示甲醇合成气或合成氨循环气所指向)废热锅炉2，加热甲醇汽化后，入二甲醚综合反应器3，在温度240℃-340℃，压力0.3-1.0Mpa及改性氧化铝催化剂催化下，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，出二甲醚综合反应器3，送入甲醇精馏塔再沸器4降温，回收热量，再经过甲醇预热器1，降温后，送入二甲醚精馏塔5精馏生产出合格产品二甲醚，精馏后残液送甲醇精馏塔6回收未转化的甲醇，精馏水排出精馏塔到甲醇或合成氨系统再利用。
由图2所示，本发明在具体生产中，其具体详细情况及各节点的流程情况由下列实施例作进一步说明。图2流程回路中带括号“()”的阿拉伯数字1-10为各流程节点。
实施例1由100kg甲醇生产二甲醚
将质量纯度为70-99.9％、温度为10℃的甲醇100kg[节点(1)所示]置入甲醇预热器1中，经预热至60℃左右(即±5℃)时，将预热后的60℃的甲醇原料100kg送至氮肥厂或甲醇厂的合成塔废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉2内[由节点(2)送入]，同时甲醇合成气或合成氨循环气进入废热锅炉2，在经废热锅炉甲醇加热气化，气化后，在140℃[节点(3)]下进入二甲醚综合反应器3内，在温度320℃、压力为0.6Mpa及改性氧化铝(Al2O3)催化剂的催化后，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，混合物以重量计：二甲醚48％、甲醇25％和水27％，降温至180℃时[节点(4)状态]，混合物以气体形式出二甲醚综合反应器3送入甲醇精馏塔再沸器4，降温回收热量后，形成气、液混合状态，在温度为110℃下[节点(5)状态，气液混合物成份仍是二甲醚48％、甲醇25％、水27％]送入甲醇预热器1，经甲醇预热器再次预热，再次降温回收热量，在75℃左右下[节点(6)状态二甲醚48％、甲醇25％水27％成份重量计]送入二甲醚精馏塔5，经精馏塔生成质量纯度为99.9％的二甲醚47.99kg(液态，温度35℃)，精馏后的残液[含二甲醚0.01kg、甲醇25kg、水27kg，温度120℃，即节点(8)状态]送入甲醇精馏塔6，回收未转化的甲醇，经甲醇精馏塔6精馏的精甲醇收回再利用[节点(9)状态为甲醇24.9kg、温度40℃，纯度为99.9％]，精馏水[节点(10)状态二甲醚0.01kg、甲醇0.1kg、水27kg、温度130℃]被排出到甲醇或合成氨系统利用。
实施例2用1000kg甲醇生成二甲醚
由质量纯度70-99.9％的甲醇1000kg，温度为10℃[节点(1)状态]置入甲醇预热器1内，经预热至60℃时[节点(2)状态]送至氮肥厂或甲醇厂的合成塔废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉2内，同时，甲醇合成气或合成氨循环气进废热锅炉2，甲醇被加热气化，在140℃[节点(3)状态]下进入二甲醚综合反应器3内，在温度300℃、压力为0.8Mpa下，经改性氧化铝(Al2O3)催化剂的催化下，甲醇脱水生成粗二甲醇混合物，混合物以重量计，其中二甲醚为48％、甲醇25％、水27％，降温至180℃，以气态[节点(4)状态]送入甲醇精馏塔再沸器4，降温回收热量后，形成气、液混合状态，温度为110℃[节点(5)状态]，送入甲醇预热器1，经再次预热，再次降温，在75℃左右下[节点(6)状态]，以重量计的：二甲醚48％、甲醇25％、水27％构成的混合物送入二甲醚精馏塔5，经精馏塔生成质量纯度为99.9％的二甲醚479.9kg(液态，温度35℃)，精馏后的残液含二甲醚0.01kg、甲醇250kg、水270kg，温度120℃[即节点(8)状态]送入甲醇精馏塔6，回收未转化的甲醇，经甲醇精馏塔6精馏的甲醇收回再利用[精甲醇为249kg，液态，纯度为99.9％，即节点(9)状态]，精馏水[节点(10)状态]被排出到甲醇或合成氨系统再利用，精馏水中含二甲醚0.1kg、甲醇1kg、水270kg，温度130℃。
以同样的方法和步骤可由10000kg和其他任何量的甲醇来生产二甲醚，不再一一列举。
由上述可知，本发明方法科学合理，先进而简单，可利用原氮肥厂或甲醇厂设备，只需增加两台设备，稍加科学改造，便可生产出廉价的二甲醚。有效的改变了过去生产中的弊端。由于所生产的产品二甲醚可替代柴油、石油液化气、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，具有显著的经济效益和社会效益。经测试对比，本发明比现有二甲醚生产方法可节约成本40％以上，醚转化率高达75％左右，现只有60％，能耗下降50％以上，不再消大量的新鲜蒸气，只需用氮肥厂或甲醇厂的反应热，实现废物利用，既改善了环境的空气污染，又节约了大量能源，变废为宝，效益巨大，经多次试用和测试对比，均取得了令人满意的效果，解决了二甲醚生产中长期未解决的成本高、转化率低的问题，其研制成功，是对利用甲醇生产二甲醚的创造性贡献，开发应用市场广阔。
Claims (3)
1、一种氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法，其特征在于，将质量纯度为70％-99.9％甲醇经甲醇预热器(1)预热进入甲醇合成塔或氨合成塔出口废热锅炉(2)，加热甲醇汽化后，入二甲醚综合反应器(3)，在温度240℃-340℃，压力0.3-1.0Mpa及改性氧化铝催化剂催化下，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，出二甲醚综合反应器(3)，送入甲醇精馏塔再沸器(4)降温，回收热量，再经过甲醇预热器(1)，降温后，送入二甲醚精馏塔(5)精馏生产出合格产品二甲醚，精馏后残液送甲醇精馏塔(6)回收未转化的甲醇，精馏水排出精馏塔到甲醇或合成氨系统再利用。
2、根据权利要求1所述的氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法，其特征在于是，将质量纯度为70-99.9％、温度为10℃的甲醇100kg置入甲醇预热器(1)中，经预热至60℃左右时，将预热后的60℃的甲醇原料100kg送至氮肥厂或甲醇厂的合成塔废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉(2)内，同时甲醇合成气或合成氨循环气进入废热锅炉(2)，在经废热锅炉甲醇被加热气化，气化后，在140℃下进入二甲醚综合反应器(3)内，在温度320℃、压力为0.6Mpa及改性氧化铝催化剂的催化后，甲醇脱水生成粗二甲醚混合物，混合物以重量计：二甲醚48％、甲醇25％和水27％，降温至180℃时，混合物以气体形式出二甲醚综合反应器(3)送入甲醇精馏塔再沸器(4)，降温回收热量后，形成气、液混合状态，在温度为110℃下，以气液混合物：二甲醚48％、甲醇25％、水27％送入甲醇预热器(1)，经甲醇预热器再次预热，再次降温回收热量，在75℃左右下送入二甲醚精馏塔(5)，经精馏塔生成质量纯度为99.9％的二甲醚47.99kg，精馏后的残液含二甲醚0.01kg、甲醇25kg、水27kg，温度120℃，送入甲醇精馏塔(6)，回收未转化的甲醇，经甲醇精馏塔(6)精馏的精甲醇收回再利用，精甲醇为：甲醇24.9kg、温度40℃，纯度为99.9％，精馏水含二甲醚0.01kg、甲醇0.1kg、水27kg、温度130℃被排出精馏塔到甲醇或合成氨系统再利用。
3、根据权利要求1所述的氮肥厂或甲醇厂联产二甲醚的生产方法，其特征在于是，用1000kg甲醇生成二甲醚由质量纯度70-99.9％的甲醇1000kg，温度为10℃置入甲醇预热器(1)内，经预热至60℃时送至氮肥厂或甲醇厂的合成塔废热锅炉或氨合成塔出口废热锅炉(2)内，同时，甲醇合成气或合成氨循环气进废热锅炉(2)，甲醇被加热气化，在140℃下进入二甲醚综合反应器(3)内，在温度300℃、压力为0.8Mpa下，经改性氧化铝催化剂的催化下，甲醇脱水生成粗二甲醇混合物，混合物以重量计，其中二甲醚为48％、甲醇25％、水27％，降温至180℃，以气态送入甲醇精馏塔再沸器(4)，降温回收热量后，形成气、液混合状态，温度为110℃，送入甲醇预热器(1)，经再次预热，再次降温，在75℃左右下，以重量计的：二甲醚48％、甲醇25％、水27％构成的混合物送入二甲醚精馏塔(5)，经精馏塔生成质量纯度为99.9％的二甲醚479.9kg，精馏后的残液含二甲醚0.01kg、甲醇250kg、水270kg，温度120℃送入甲醇精馏塔(6)，回收未转化的甲醇，经甲醇精馏塔(6)精馏的甲醇收回再利用，其甲醇为：249kg，液态，纯度为99.9％，精馏水被排出到甲醇或合成氨系统再利用，精馏水中含二甲醚0.1kg、甲醇1kg、水270kg，温度130℃。
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 450000 ROOM 702, UNIT 1, BUILDING 2, YARD 106, WEILAI AVENUE, ZHENGZHOU CITY, HENAN PROVINCE TO: 458008 NO.13, CHANGFENG SOUTH ROAD, SHANCHENG DISTRICT, HEBI CITY, HENAN PROVINCE |
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Effective date of registration: 20101027 Address after: 458008 No. 13 Changfeng South Road, mountain city, Henan, Hebi Patentee after: Hebi Baofa Energy Technology Co., Ltd. Address before: 702, room 1, unit 2, building 106, 450000 Avenue, Zhengzhou, Henan Patentee before: Yang Qishen |