CN101274881A - 用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法 - Google Patents

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杨奇申
李留记
彭静亚
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Abstract

本发明涉及用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法，可有效解决生产二甲醚过程中耗能量大，制造成本高的问题，该方法是：将甲醇经甲醇预热器预热后，送入蒸发器，甲醇蒸发汽化后，再进入换热器，在温度240℃－380℃，压力0.3－1.3MPa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，混合物进入换热器降温，降温后进入余热锅炉，回收热量，加水产生蒸汽，在余热锅炉里进一步降温处理后再送入甲醇预热器，降温后送入粗甲醚冷凝器或直接进入二甲醚精馏塔精馏出二甲醚，二甲醚精馏塔内残液送入甲醇回收塔精馏回收残液中甲醇返回***再利用。本发明方法生产简单、科学、节能、环保，投资少，成本低，推广应用经济和社会效益显著。

Description

用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法
一、技术领域
本发明涉及化工领域，特别是一种用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法。
二、背景技术
随着石油资源的紧缺及价格上涨，清洁环保理念的深入，作为柴油替代资源的清洁燃料——二甲醚得到大力推广，并逐渐进入了民用燃料市场和汽车燃料市场。目前二甲醚的生产方法主要包括二步法和一步法，二步法生产二甲醚主要靠外供热能来制造，能耗量大，成本高，合成流程长，操作压力高，难以有效推广应用，而一步法制二甲醚时，生成一分子二甲醚就会产生一分子CO2，即在生产过程中有三分之一的CO被生成了CO2，不仅增加了原料气消耗，CO2的排放从环保角度考虑是不利的，从资源保护上看也是一种浪费，那么能否研制出一种节能、环保的二甲醚生产方法呢？
三、发明内容
针对上述情况，本发明之目的就是提供一种用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法，可有效解决生产二甲醚过程中耗能量大，制造成本高的问题，其解决的技术方案是：将质量纯度为70-99.9％的甲醇经甲醇预热器预热后，送入蒸发器，甲醇蒸发汽化后，再进入换热器，在温度240℃-380℃，压力0.3-1.3Mpa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，混合物进入换热器降温，降温后进入余热锅炉，回收热量，加水产生蒸汽，在余热锅炉里进一步降温处理后再送入甲醇预热器，降温后送入粗甲醚冷凝器或直接进入二甲醚精馏塔精馏出二甲醚，二甲醚精馏塔内残液送入甲醇回收塔精馏回收残液中甲醇返回***再利用。本发明方法生产简单、科学、节能、环保，投资少，成本低，推广应用经济和社会效益显著。
四、附图说明
附图为本发明的工艺流程图。
五、具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由附图给出，本发明是由以下步骤实现的：
将质量纯度70-99.9％，温度为10℃的甲醇经甲醇预热器1预热到80℃以上时，送入蒸发器2，用蒸汽加热到170℃进行汽化后，送入换热器3，和来自余热锅炉4出口的热气体换热到200℃左右，送入均温型二甲醚反应器5内，在温度240℃-380℃，压力0.3-1.3Mpa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，混合物以重量百分比计：二甲醚51％，甲醇21％，水28％，出反应器，在温度300℃左右送入换热器3，降温到240℃左右时，再送入到余热锅炉4，加水，产生蒸汽作回收利用，混合物降到180℃左右时，送入到甲醇预热器1，继续降温处理，降温到85℃左右时，送入粗二甲醚冷凝器6，冷凝到50℃左右时，送入二甲醚精馏塔7，精馏出质量纯度为99.9％的二甲醚，或不通过二甲醚冷凝器直接送入二甲醚精馏塔7，精馏出质量纯度为99.9％的二甲醚，将余留的含二甲醚、甲醇、水的混合物，送入甲醇回收塔8，回收未转化的甲醇，经甲醇回收塔8精馏回收的精甲醇再返回利用，含甲醚、甲醇和水的精馏水残液被冷却处理后，做循环补充水使用。
以由100Kg甲醇生产二甲醚为例，具体是，将质量纯度为70-99.9％，温度10℃的甲醇100Kg[节点(1)所示]置于甲醇预热器1中，经预热至80℃以上时送入蒸发器2[由节点(2)送入]，用蒸汽加热汽化甲醇到170℃(±5℃)左右时，送入到换热器3中[由节点(3)送入]，和来自余热锅炉4出口的热气体换热到200℃左右(即±10℃)，[由节点(4)]送入均温型二甲醚反应器5，在温度240℃-380℃，压力0.3-1.3Mpa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，混合物的重量百分比计：二甲醚51％，甲醇21％，水28％，降温至300℃时[节点(5)状态，汽体混合物成份仍是二甲醚51％，甲醇21％，水28％]送入换热器3，换热降温到240℃后[节点(6)混合物状态不变]，送入余热锅炉4，加水，继续降温到180℃左右时[节点(7)状态]，送入甲醇预热器1，继续降温，到85℃左右时(即±10℃此时的[节点(8)状态]汽液混合物成份仍不变)，送入粗二甲醚冷凝器6，冷凝到50℃以下时[节点(9)状态成液体混合物，其成份组成仍不变]，送入到二甲醚精馏塔7，经精馏塔精馏生成质量纯度为99.9％的二甲醚50.9Kg，液态温度35℃[节点(10)状态]，精馏后的残液含二甲醚0.01Kg，甲醇21Kg，水28Kg，温度120℃[节点(11)状态]，送入甲醇回收塔8，回收未转化的甲醇，经甲醇回收塔8精馏回收的精甲醇再返回***再利用，精甲醇为20.9Kg，温度40℃，纯度为99.9％[节点(12)状态]，经甲醇回收塔精馏产生的精馏水残液中，含二甲醚0.1Kg，甲醇0.1Kg，水28Kg，温度130℃[节点(13)状态]，被冷却处理后做循环补充水使用。
由上述可知，本发明是利用二甲醚合成反应过程中所生产的余热，通过余热锅炉产生的蒸汽又用于自身的二甲醚精馏，可大幅度减少外供蒸汽用量，节约能源，降低成本，减少环境污染，据测试，从余热锅炉回收的热量，每吨二甲醚可付产蒸汽0.5吨，再回收利用，而且未转化的甲醇送入甲醇回收塔精馏再利用，充分利用资源，实现能源综合利用，效益之巨大未曾料到，方法先进、安全、高效、节能、投资小、成本低、质量好，无环境污染，是二甲醚生产上的一大创新，经济和社会效益巨大。

Claims (2)

1、一种用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法，其特征在于，将质量纯度70-99.9％，温度为10℃的甲醇经甲醇预热器(1)预热到80℃以上时，送入蒸发器(2)，用蒸汽加热到170℃进行汽化后，送入换热器(3)，和来自余热锅炉(4)出口的热气体换热到200℃左右，送入均温型二甲醚反应器(5)内，在温度240℃-380℃，压力0.3-1.3Mpa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，混合物以重量百分比计：二甲醚51％，甲醇21％，水28％，出反应器，在温度300℃左右送入换热器(3)，降温到240℃左右时，再送入到余热锅炉(4)，加水，产生蒸汽作回收利用，混合物降到180℃左右时，送入到甲醇预热器(1)，继续降温处理，降温到85℃左右时，送入粗二甲醚冷凝器(6)，冷凝到50℃左右时，送入二甲醚精馏塔(7)，精馏出质量纯度为99.9％的二甲醚，或不通过二甲醚冷凝器直接送入二甲醚精馏塔(7)，精馏出质量纯度为99.9％的二甲醚，将余留的含二甲醚、甲醇、水的混合物，送入甲醇回收塔(8)，回收未转化的甲醇，经甲醇回收塔(8)精馏回收的精甲醇再返回利用，含甲醚、甲醇和水的精馏水残液被冷却处理后，做循环补充水使用。
2、根据权利要求1所述的用带余热的锅炉节能制造二甲醚的生产方法，其特征在于，由100Kg甲醇生产二甲醚是，将质量纯度为70-99.9％，温度10℃的甲醇100Kg置于甲醇预热器(1)中，经预热至80℃以上时送入蒸发器(2)，用蒸汽加热汽化甲醇到170℃，5℃左右时，送入到换热器(3)中，和来自余热锅炉(4)出口的热气体换热到200℃左右，送入均温型二甲醚反应器(5)，在温度240℃-380℃，压力0.3-1.3Mpa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，混合物的重量百分比计：二甲醚51％，甲醇21％，水28％，降温至300℃时，送入换热器(3)，换热降温到240℃后，送入余热锅炉(4)，加水，继续降温到180℃左右时，送入甲醇预热器(1)，继续降温，到85℃左右时，送入粗二甲醚冷凝器(6)，冷凝到50℃以下，成液体混合物，再送入到二甲醚精馏塔(7)，经精馏塔精馏生成质量纯度为99.9％的二甲醚50.9Kg，液态温度35℃，精馏后的残液含二甲醚0.01Kg，甲醇21Kg，水28Kg，温度120℃，送入甲醇回收塔(8)，回收未转化的甲醇，经甲醇回收塔(8)精馏回收的精甲醇再返回***再利用，精甲醇为20.9Kg，温度40℃，纯度为99.9％，经甲醇回收塔精馏产生的精馏水残液中，含二甲醚0.1Kg，甲醇0.1Kg，水28Kg，温度130℃，被冷却处理后做循环补充水使用。
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