甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺.pdfVIP

甲醇气相脱水N--甲醚的改良工艺 孙建民 (杭州快凯节能高效新技术有限公司310009) 一、二甲醚的特性和用途 二甲醚是重要的有机化工原料之一，大量应用于工业和日常生活中。主要用于燃料、制冷剂、气雾 剂、发泡剂、有机合成原料等。研究表明，二甲醚及其混合物作为柴油机的替代燃料具有理想的燃烧特性 和排放特性，同时又是一种可大量生产的再生能源，被称为“21世纪的清洁燃料”。CJ／T259—2007(城镇 燃气用二甲醚》已于今年1月1日正式实施。国家发改委正在组织制定促进二甲醚用于车用燃料以缓解 汽柴油供应紧张的政策措施，这意味着二甲醚作为煤基清洁燃料替代石油将得到越来越广泛的认同，而 政策的支持将使我国二甲醚产业的前景更加光明。据估算，我国车用和民用燃料按30％的比例掺烧二 甲醚，则全国需要600万吨二甲醚。我国当前二甲醚装置的总生产能力约为170万吨，年，与上述需要 量有很大差距。近几年来，由于氯氟烃对大气臭氧层产生的破坏性，世界各国都在限制氯氟烃的使用，而 二甲醚具有对大气臭氧层无损害且可在大气对流层中能降解的特性，使它成为氯氟烃的理想替代品，因 而在制冷剂和气雾剂行业中的使用量迅速增加。作为燃料和氯氟烃这二种大量需要的替代品，二甲醚的 使用前景将十分广阔，具有较好的经济效益和社会效益。 二甲醚是煤化工“一碳化学”中的拳头产品，用途既广泛又独特，与石油产品同等重要。随着上述系 列产品的逐步开发成功，二甲醚无疑是煤化工与石油化工有机结合的一枝新秀，巨大的市场潜力和新技 术的交叉渗透为它开辟了广阔的发展空间。 二、杭州快凯高效节能新技术有限公司二甲醚产品的品质定位 杭州快凯节能高效新技术有限公司二甲醚产品的品质定位：二甲醚的品质定位为燃料级、气雾剂级 二甲醚，其中，气雾级二甲醚≥99．99％。 三、杭州快凯“甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺”简介 杭州快凯节能高效新技术有限公司采用甲醇气相催化脱水制二甲醚工艺。 原料甲醇经装置中余热回收换热系统(本公司专有技术)汽化换热至催化剂活性温度后进入反应器 进行气相催化脱水反应，反应产物经换热、冷却后进入二甲醚分离塔进行精馏分离；从分离塔顶得到二 甲醚产品，含烃类和碳氧化物的不凝性尾气经水吸收回收二甲醚后放空或作燃料；精馏塔釜流出的未转 化的甲醇和水的混合物再在甲醇回收塔中进行分离，从塔顶回收的甲醇返回原料甲醇系统；从塔釜流出 的废水(含甲醇80一200ppm)经闪蒸进一步回收甲醇后并入工艺循环水系统(或直接排放、或送废水处 理系统)。 当产品作为燃料级二甲醚时(或产品以燃料级二甲醚为主、并产少量精二甲醚时)以粗甲醇做原料 为佳。以粗甲醇做原料不会增加装置综合能耗，还能降低生产成本。工艺流程见附图1。 杭州快凯节能高效新技术有限公司甲醇气相催化脱水制二甲醚改良工艺(已申请专利)与传统气相 脱水工艺有以下改进： 1、采用了膜分离技术对原料粗甲醇进行预处理，去除原料甲醇中的高沸物，改善了原料甲醇汽化后 高沸物包覆催化剂表面、致使甲醇气相脱水制二甲醚催化剂活性下降的速度，同时也提高了二甲醚分离 和甲醇回收过程的物料分离度。 2、采用了原料预热器、余热回收器、汽化器等设备对系统余热进行充分回收，有效降低单位产品的 能耗! 尾 二甲醚 图1 甲醇气相催化脱水制二甲醚改良工艺流程示意围 3、采用汽液分离器分离未完全汽化的原料甲醇，保证了装置运行工况的稳定。 4、用闪蒸器闪蒸甲醇回收塔(甲醇回收再汽化塔)排放的工艺废水，并回收其中的残余甲醇，确保工 艺废水的排放质量(甲醇残余小于100ppm，可以二次利用)，实现工艺废水的循环利用。 5、采用快凯公司内置新型冷管束的等温型反应器，可最大限度使甲醇气相催化反应始终在催化剂 最佳温度范围以内，最大限度提高甲醇转化率，降低分离成本。 四、本改良工艺建设二甲醚装置的有益效果 I、由于采用了膜分离技术，率先从粗甲醇原料中脱除其中的高沸物，促使二甲醚整个反应和分离较 现有工艺变得更顺畅、更容易，并使二甲醚催化剂的寿命在现有基础上提高20％；甲醇及二甲醚的相对 分离度也得以提高。 2、通过热能多级利用，最大限度回收过程反应热和系统的余热汽化原料甲醇，实现余热利用的最大 化，同比节