CN2903059Y

CN2903059Y - 气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置

Info

Publication number: CN2903059Y
Application number: CN 200620102530
Authority: CN
Inventors: 姚贻慧; 李爱花
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2016-04-06

Abstract

本实用新型涉及的是一种气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置。它主要包括由一级催化反应器、上热交换器、二级催化反应器、下热交换器自上而下组合成的反应生成塔，由煮沸器、提馏器、喷淋器、精馏器、塔板、冷凝器自下而上组合成的精馏塔，设置在反应生成塔原料进口接管前的甲醇汽化器及原料加热器。其具有工艺步骤简单，控制容易，操作方便，能耗低，转化率高，效果好等特点。

Description

气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置

技术领域

本实用新型属于化工生产设备领域，具体地说是一种气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置。

背景技术

二甲醚(DME)分子式为CH₃OCH₃，常态下为无毒无色无臭的气体，其用途近年来不断得到开发，如纯度大于99.99％的二甲醚可作医用气雾抛射剂，99.9％的二甲醚可作氟里昂的环保替代品，99.9％的无臭二甲醚可用作气雾推进剂。纯度90％以上的二甲醚具有与石油液化气相近的物理性质及比石油液化气更佳的燃烧性能，使其成为较佳的民用燃料，二甲醚因其有较高的十六烷值55～60而成为较好的发动机燃料，二甲醚还是一种基本化工原料广泛用于染料，农药及日用化工等领域。

二甲醚可由合成气(H2+CO)直接合成(一步法)或由合成气制甲醇，再将甲醇脱水(二步法)制取。二步法甲醇脱水制二甲醚有液相催化与气相催化两种，两种方法近年来技术都有改进和发展，申请专利的也有。但以改进催化剂专利居多，改进工艺设备的较少。有关设备方面的专利：如CN95113028.5提出了多段冷激式反应器，专利CN032376.0提出的壳外冷绝热复合式固定床催化反应器，这两种装置对催化剂初期活性时操作控制反应温度有较好效果，但对催化剂中后期，活性欠佳时，将难以维持反应温度。专利CN95113028.5设计的是由蒸馏塔，第一冷凝器，第一气液分离器，第二冷凝器，第二气液分离器，干燥器等组成；专利CN01107996.7设计的是由冷凝器1、液相储槽1、冷凝器2、液相储槽2、精馏塔、干燥器、汽提塔等组成。其设备多，流程复杂，操作难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置。

实现本实用新型的技术方案的具体结构是这样的主要包括由一级催化反应器31、上热交换器32、二级催化反应器33、下热交换器34自上而下组合成的反应生成塔3，由煮沸器46、提馏器45、喷淋器44、精馏器43、塔板42、冷凝器41自下而上组合成的精馏塔4和设置在反应生成塔3原料进口接管前的甲醇汽化器1及原料加热器2，反应生成塔3的下热交换器34管间入口进原料甲醇气，管间出口与上热交换器32管间入口由管线G2连接，上热交换器32管间出口至原料加热器2入口由管线G3连接，原料加热器2出口与反应生成塔3顶部入口由管线G5连接，上热交换器32管间入口和原料加热器2间设置冷付线G4，以调节反应生成塔3顶部温度，反应生成塔3塔底出口与精馏塔4中部喷淋器44由管线G6连接，精馏塔4上部塔板42接口回收产物由管线G7连接输回甲醇汽化器1，精馏塔4塔顶接管由管线G8接出；而反应生成塔3上、下热交换器32、34可以是列管式热交换器；精馏塔4中提馏器45可以是装高效填料的，精馏器43可以是用高效填料或塔板结构的，冷凝器41可以是列管式结构；精馏塔4塔底所设的煮沸器46可以是蒸汽煮沸器；精馏塔4塔顶接管连接管线G8上还可以设有分子筛式干燥吸附器5。

本实用新型的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，工艺步骤简单，控制容易，操作方便，能耗低，转化率高，效果好。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的二甲醚生产装置示意图

图2为本实用新型实施例一中的反应生成塔结构示意图

图3为本实用新型实施例一中的精馏塔结构示意图。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，下述实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，但对本实用新型并没有限制。

实施例一

如图1至3中所示，本实用新型的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置主要包括甲醇汽化器1、原料加热器2、反应生成塔3、精馏塔4，另外还附加了分子筛式干燥吸附器5。反应生成塔3自上而下由一级催化反应器31、上热交换器32、二级催化反应器33、下热交换器34组合成，精馏塔4由煮沸器41、提馏器42、喷淋器43、精馏器44、塔板45、冷凝器46自下而上组合成。反应生成塔3的下热交换器34管间入口进原料甲醇气，管间出口与上热交换器32管间入口由管线G2连接，上热交换器32管间出口至顶部原料加热器2入口由管线G3连接，原料加热器2出口与反应生成塔3顶部入口由管线G5连接，上热交换器32管间出口和顶部原料加热器2间设置冷付线G4，以调节反应生成塔3顶部温度，反应生成塔3塔底出口与精馏塔4中部喷淋器43由管线G6连接，精馏塔4上部塔板45接口回收的甲醇由管线G7连接输回甲醇汽化器1，精馏塔4塔顶接管的管线G8上连接有分子筛式干燥吸附器5。反应生成塔3的下热交换器34和上热交换器32利用反应气热量加热原料甲醇气的温度，反应气本身被降温。一级催化反应器31和二级催化反应器33之间设有的上热交换器32，用原料甲醇气来冷却催化反应出来的反应气，降低了反应生成塔3出口的反应气温度。

正常运行时，将液相的原料甲醇常压至0.5mPa气压下在甲醇汽化器1气化成甲醇气由管G1进入下热交换器34的管间，被高温反应气加热后出来，经管G2进入上热交换器32管间，再被一级催化反应器反应产物再加热后经管线G3进入原料加热器2，位于顶部的原料加热器2可以是电加热，也可是蒸汽或其它热源加热器，经原料加热器2加热达到催化剂活性温度，又经管G5直接进入一级催化反应器31催化反应。一般情况原料加热器2无需开用，只是在开车升温时开用。一级催化反应器31出来的反应气温度较高约280～320℃，进入上热交换器32管内，被原料气冷却降温，进入二级催化反应器33反应，二级催化反应器33的催化剂控制温度略低为190～240℃。二级催化反应器33出来的反应气在热交换器34中被原料气降温到110～120℃，经管线G6进入精馏塔4的提馏器42和精馏器44之间的喷淋装置43喷出。塔底排出残液——水，精馏器4顶层塔板42上放出的甲醇，可并入原料甲醇回送去甲醇汽化器1重新汽化。塔底蒸汽管盘管式煮沸器46可使残液含甲醇小于0.01％，塔顶经冷凝器46出来的气体即为90％～99.9％二甲醚，经干燥吸附器5到压缩液化，即可成为产品出售。在这样的甲醇催化脱水装置下，二甲醚的选择性可大于99％，二甲醚的收率可大于97％。

当然，本实用新型的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置还可以在精馏塔4的底部出口处加设残液冷却器，用加热由管道G7回送至甲醇汽化器1的甲醇，还有装置中各段的热交换器结构也可以是其它的形式的如：螺旋板式换热器、板式换热器等。

Claims

1、一种气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，其特征在于主要包括由一级催化反应器[31]、上热交换器[32]、二级催化反应器[33]、下热交换器[34]自上而下组合成的反应生成塔[1]，和由煮沸器[46]、提馏器[45]、喷淋器[44]、精馏器[43]、塔板[42]、冷凝器[41]自下而上组合成的精馏塔[4]，设置在反应生成塔原料进口接管前的甲醇汽化器[1]及原料加热器[2]，反应生成塔的下热交换器[34]管间入口进原料甲醇气，管间出口与上热交换器[32]管间入口由管线[G2]连接，上热交换器[32]管间出口至原料加热器[2]入口由管线[G3]连接，原料加热器[2]出口与反应生成塔[3]顶部入口由管线[G5]连接，上热交换器[32]管间入口和原料加热器[2]间设置冷付线[G4]，以调节反应生成塔[1]顶部温度，反应生成塔[1]塔底出口与精馏塔[4]中部喷淋器[44]由管线[G6]连接，精馏塔[4]上部塔板[42]接口回收产物由管线[G7]连接输回甲醇汽化器[1]，精馏塔[4]塔顶出料由管线[G8]接出。

2、如权利要求1所述的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，其特征在于：所述的反应生成塔[3]上、下热交换器[32]、[34]是列管式热交换器。

3、如权利要求1或2所述的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，其特征在于：所述的精馏塔[4]中提馏器[45]是用高效填料的，精馏器[43]是用高效填料或塔板结构的，冷凝器[41]是列管式结构。

4、如权利要求3所述的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，其特征在于：所述的精馏塔[4]塔底所设的煮沸器[46]是蒸汽煮沸器。

5、如权利要求4所述的气相催化甲醇脱水生产二甲醚的生产装置，其特征在于：所述的精馏塔[4]塔顶接管连接管线[G9]上还设有分子筛式干燥吸附器[5]。