CN109516902A - 一种DMMn的生产设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤化工向石油化工转化的精细化工领域,特别涉及一种DMMn的生产设备及方法。该DMMn的生产设备,包括初级闪蒸***、碱洗***和粗DMMn精馏***,所述初级闪蒸***包括闪蒸罐、闪蒸出料冷却器;所述碱洗***包括进料混合器与碱洗罐、碱洗罐顶受液罐、聚结器和废碱液罐,所述精馏***包括精馏1塔和精馏2塔。本发明的有益效果是:有效去除水分,提高产品质量,操作平稳,节能环保。
Description
(一)技术领域
本发明涉及煤化工向石油化工转化的精细化工领域,特别涉及一种DMMn的生产设备及方法。
(二)背景技术
中信国安化工有限公司的醇醚燃料试验装置,主要用于生产醇醚燃料(DMMn)产品,同时也可生产甲缩醛、三聚甲醛等副产品,设计能力为5万吨/年,操作弹性为70~110%。本装置主要包括甲醛制备单元、甲缩醛制备单元、三聚甲醛合成单元和醇醚燃料合成单元。
甲醛制备单元以甲醇做为原料,生产甲醛。甲醇与氧气在银催化剂和650℃高温下发生脱氢、氧化反应生成甲醛混合气,再经过吸收,生成高浓度的甲醛溶液。
甲缩醛单元以甲醇和甲醛做为原料,在固体酸催化剂的作用下,通过加成、脱水反应合成甲缩醛,然后再通过闪蒸、精馏等工序,精制得到高浓度的甲缩醛产品。
三聚甲醛合成单元是以制甲醛单元生产的甲醛为原料,在离子液体催化剂的作用下进行TOX合成反应,生成TOX反应气,由于合成反应是平衡反应,生成的TOX反应气中TOX浓度低,反应气需经过浓缩、萃取、碱洗、水洗、与萃取剂分离等一系列精制过程,最终得到高浓度的三聚甲醛产品。
醇醚燃料合成单元是以甲缩醛和三聚甲醛为原料,采用中国科学院兰州化学物理研究所最新开发的新型固体催化剂,在一定温度和压力下反应,生成醇醚燃料,然后再经过与反应物分离,脱酸、轻组分回收等操作,得到高纯度的醇醚燃料产品。
醇醚燃料是一类物质的通称,其简式可以表示为:CH3O(CH2O)nCH3(n为大于等于1的整数),其中具有应用意义的n取值范围为:1≤n≤8。醇醚车间生产的醇醚产品有两个,分别是DMM2和DMMn,其中DMM2年产量20132吨,DMMn年产量29940吨。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种提高产品纯度、环保节能的DMMn的生产设备及方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种DMMn的生产设备,包括初级闪蒸***、碱洗***和粗DMMn精馏***,所述初级闪蒸***包括闪蒸罐、闪蒸出料冷却器;所述碱洗***包括进料混合器与碱洗罐、碱洗罐顶受液罐、聚结器和废碱液罐,所述精馏***包括精馏1塔和精馏2塔。
所述碱洗***中进料混合器设置于碱洗罐之前,所述碱洗罐设置于进料混合器与碱洗罐顶受液罐之间,所述碱洗罐顶受液罐设置于碱洗罐于废碱液罐之间,所述聚结器设置于碱洗罐与碱洗罐顶受液罐之间,废碱液罐设置于碱洗罐顶受液罐之后。
所述碱洗罐底出料分为两路,一路连接配碱进料混合器的支口,另一路连接废碱液罐,配碱进料混合器支口与补碱线连接,碱洗罐顶出料与聚结器相连接,所述聚结器与碱洗罐顶受液罐连接。
所述碱洗顶受液罐分水包与废碱液罐连接,所述碱洗顶受液罐底出料与精馏塔相连接,所述碱洗罐与废碱液罐之间设有碱洗罐循环出料泵,碱洗罐顶受液罐下方连接碱洗罐顶受液罐出料泵。
所述精馏1塔在碱洗罐顶受液罐与精馏2塔之间,精馏1塔进料与碱洗罐顶受液罐出料相连接,所述精馏1塔顶气相与精馏1塔顶冷凝器进口相连接,精馏1塔顶冷凝器出口与精馏1塔顶受液罐相连接,精馏1塔底出料与精馏2塔相连接,精馏1塔顶受液罐出料与原料回收相连接,精馏1塔顶受液罐下方设有精馏1塔顶受液罐出料泵。
所述精馏2塔进料口与精馏1塔塔釜出料通过精馏1塔底出料泵相连接,精馏2塔顶气相与精馏2塔顶冷凝器进口相连接,精馏2塔顶冷凝器出口与精馏2塔顶受液罐相连接,精馏2塔顶受液罐出料与原料回收相连接,精馏2塔与产品塔进料相连接,精馏2塔下方设有精馏2塔塔釜出料泵,精馏2塔上方与精馏2塔顶受液罐之间设有精馏2塔回流泵,精馏2塔顶受液罐下方设有精馏2塔顶出料泵。
所述闪蒸罐设置于反应出料之后,所述闪蒸出料冷却器设置在闪蒸罐与进料混合器之间,闪蒸罐进料与闪蒸罐出料冷却器进口通过闪蒸罐出料泵相连接,所述闪蒸罐出料冷却器出口与碱洗罐进料混合器相连接。
一种DMMn的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)自反应器的物料经闪蒸罐闪蒸后,顶部气相进入轻组分回收,底部物料经闪蒸罐出料泵后经闪蒸罐出料冷却器冷却至40℃,再经进料混合器后送至碱洗罐;
(2)将来自闪蒸罐底出料与碱液通过混合器按一定的比例均匀混合,底部废碱液通过废碱液循环出料泵送至废碱液罐,顶部出料经聚结器脱水至碱洗罐顶受液罐;
(3)碱洗罐顶受液罐内物料经沉降后,通过分水包将水分排至废碱液罐,进一步脱除水分,脱完水分的物料送至精馏塔;
(4)来自碱洗罐顶受液罐的物料通过精馏1塔精馏,顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗DMMn去精馏2塔,塔底温度控制在100℃;
(5)自精馏1塔塔釜出料进入精馏2塔,顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗醇醚去后部产品塔继续分离提纯,塔底温度控制在120℃。
本发明的有益效果是:能够将反应物料通过碱洗、沉降后含有的2%左右的水分有效去除,进一步提高了产品质量,在防止含水物料在后续的精馏***过程中发生水解变质的同时延长后续***吸附剂的使用寿命,实现节能降耗;反应器出料通过加碱中和,同时沉降脱水。此过程中碱液与甲醛反应生成甲酸与水,降低和抑制了甲醛的产生。此方法既降低了甲醛产生堵塞管道的风险,同时降低了固碱的使用的繁琐性,使得生产操作更加平稳,产品纯度更高,性质更加稳定,更加环保友好。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的工艺装置结构示意图;
图中,100闪蒸罐,101闪蒸罐出料泵,102闪蒸罐出料冷却器,200进料混合器,201碱洗罐,202废碱液循环出料泵,203聚结器,204碱洗罐顶受液罐,205废碱液罐,206碱洗罐顶受液罐出料泵,207废碱液泵,300精馏1塔,301精馏1塔底出料泵,302精馏1塔顶冷凝器,303精馏1塔顶受液罐,304精馏1塔顶受液罐出料泵,401精馏2塔,402精馏2塔塔釜出料泵,403精馏2塔顶冷凝器,404精馏2塔顶受液罐,405精馏2塔回流泵,406精馏2塔顶出料泵。
(五)具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例中DMMn的生产设备,包括初级闪蒸***、碱洗***和粗DMMn精馏***,初级闪蒸***包括闪蒸罐100、闪蒸出料冷却器102;碱洗***包括进料混合器200、碱洗罐201、碱洗罐顶受液罐204、聚结器203和废碱液罐205,精馏***包括精馏1塔300和精馏2塔401。
碱洗***中进料混合器200设置于碱洗罐201之前,碱洗罐201设置于进料混合器200与碱洗罐顶受液罐204之间,碱洗罐顶受液罐204设置于碱洗罐201与废碱液罐205之间,所述聚结器203设置于碱洗罐201与碱洗罐顶受液罐204之间,废碱液罐205设置于碱洗罐顶受液罐204之后。碱洗罐201底出料分为两路,一路连接进料混合器200的支口,另一路连接废碱液罐205,进料混合器200支口与补碱线连接,碱洗罐201顶出料与聚结器203相连接,聚结器203与碱洗罐顶受液罐204连接。碱洗顶受液罐204分水包与废碱液罐205连接,所述碱洗罐顶受液罐204底出料与精馏塔相连接,所述碱洗罐201与废碱液罐205之间设有废碱液循环出料泵202,碱洗罐顶受液罐204下方连接碱洗罐顶受液罐出料泵206。
精馏1塔300在碱洗罐顶受液罐204与精馏2塔401之间,精馏1塔300进料与碱洗罐顶受液罐204出料相连接,所述精馏1塔300顶气相与精馏1塔顶冷凝器302进口相连接,精馏1塔顶冷凝器302出口与精馏1塔顶受液罐303相连接,精馏1塔300底出料与精馏2塔401相连接,精馏1塔顶受液罐303出料与原料回收相连接,精馏1塔顶受液罐303下方设有精馏1塔顶受液罐出料泵304。精馏2塔401进料口与精馏1塔300塔釜出料通过精馏1塔底出料泵301相连接,精馏2塔401顶气相与精馏2塔顶冷凝器403进口相连接,精馏2塔顶冷凝器403出口与精馏2塔顶受液罐404相连接,精馏2塔顶受液罐404出料与原料回收相连接,精馏2塔401与产品塔进料相连接,精馏2塔401下方设有精馏2塔塔釜出料泵402,精馏2塔401上方与精馏2塔顶受液罐404之间设有精馏2塔回流泵405,精馏2塔顶受液罐404下方设有精馏2塔顶出料泵406。
闪蒸罐100设置于反应出料之后,闪蒸罐出料冷却器102设置在闪蒸罐100与进料混合器200之间,闪蒸罐100进料与闪蒸罐出料冷却器102进口通过闪蒸罐出料泵101相连接,闪蒸罐出料冷却器102出口与碱洗罐进料混合器200相连接。
该实施例中DMMn的生产方法,包括以下步骤:
(1)自反应器的物料(粗醇醚:DMM2-10、甲醛、甲酸、水、DMM1和TOX)经闪蒸罐100闪蒸后,顶部气相(粗DMM1)进入轻组分回收,底部物料(粗醇醚:DMM2-10、甲醛、甲酸、水、DMM1和TOX)经闪蒸罐出料泵101后经闪蒸罐出料冷却器102冷却至40℃,再经进料混合器200后送至碱洗罐201;
(2)将来自闪蒸罐100底出料(粗醇醚:DMM2-10、甲醛、甲酸、水、DMM1和TOX)与碱液通过混合器按一定的比例均匀混合,底部废碱液通过废碱液循环出料泵202送至废碱液罐205,顶部出料(粗醇醚:DMM2-10、水、DMM1和TOX)经聚结器203脱水至碱洗罐顶受液罐204;
(3)碱洗罐顶受液罐204内物料(粗醇醚:DMM2-10、水、DMM1和TOX)经沉降后,通过分水包将水分排至废碱液罐205,进一步脱除水分,脱完水分的物料(粗醇醚:DMM2-10、水、DMM1和TOX)送至精馏塔;
(4)来自碱洗罐顶受液罐204的物料(粗醇醚:DMM2-10、水、DMM1和TOX)通过精馏1塔300精馏,顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗DMMn去精馏2塔401,塔底温度控制在100℃;
(5)自精馏1塔300塔釜出料(粗醇醚:DMM2-10、水、DMM1和TOX)进入精馏2塔401,顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗醇醚(DMM2-10和TOX)去后部产品塔继续分离提纯,塔底温度控制在120℃。
工作时,密切注意闪蒸罐100的液位计压力,不得超压,且出料冷却器出口温度不宜高于50℃,碱洗罐201进料温度不宜高于50℃,碱洗罐201进料前应先建立一定的液位,开启碱液循环,进料后碱液保持一定范围内碱液浓度,及时排出低浓度碱,补充浓碱,聚结器203滤芯压差大于0.1MPa时,切换备用聚结器,分水包界位不高于50%,务必保证精馏1塔300分离效果,控制精馏1塔300塔釜温度100℃,保证精馏2塔401中DMM1的分离效果,控制精馏2塔401的塔釜温度120℃。
采用本发明的DMMn的生产设备及方法,能够将反应物料通过碱洗、沉降后含有的2%左右的水分有效去除,进一步提高了产品质量,在防止含水物料在后续的精馏***过程中发生水解变质的同时延长后续***吸附剂的使用寿命,实现节能降耗;反应器出料通过加碱中和,同时沉降脱水。此过程中碱液与甲醛反应生成甲酸与水,降低和抑制了甲醛的产生。此方法既降低了甲醛产生堵塞管道的风险,同时降低了固碱的使用的繁琐性,使得生产操作更加平稳,产品纯度更高,性质更加稳定,更加环保友好。
Claims (8)
1.一种DMMn的生产设备,包括包括初级闪蒸***、碱洗***和粗DMMn精馏***,所述初级闪蒸***包括闪蒸罐(100)、闪蒸出料冷却器(102);所述碱洗***包括进料混合器(200)、碱洗罐(201)、碱洗罐顶受液罐(204)、聚结器(203)和废碱液罐(205),所述精馏***包括精馏1塔(300)和精馏2塔(401)。
2.根据权利要求1所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述碱洗***中进料混合器(200)设置于碱洗罐(201)之前,所述碱洗罐(201)设置于进料混合器(200)与碱洗罐顶受液罐(204)之间,所述碱洗罐顶受液罐(204)设置于碱洗罐(201)与废碱液罐(205)之间,所述聚结器(203)设置于碱洗罐(201)与碱洗罐顶受液罐(204)之间,废碱液罐(205)设置于碱洗罐顶受液罐(204)之后。
3.根据权利要求2所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述碱洗罐(201)底出料分为两路,一路连接进料混合器(200)的支口,另一路连接废碱液罐(205),进料混合器(200)支口与补碱线连接,碱洗罐(201)顶出料与聚结器(203)相连接,所述聚结器(203)与碱洗罐顶受液罐(204)连接。
4.根据权利要求2所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述碱洗顶受液罐(204)分水包与废碱液罐(205)连接,所述碱洗罐顶受液罐(204)底出料与精馏塔相连接,所述碱洗罐(201)与废碱液罐(205)之间设有废碱液循环出料泵(202),碱洗罐顶受液罐(204)下方连接碱洗罐顶受液罐出料泵(206)。
5.根据权利要求1所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述精馏1塔(300)在碱洗罐顶受液罐(204)与精馏2塔(401)之间,精馏1塔(300)进料与碱洗罐顶受液罐(204)出料相连接,所述精馏1塔(300)顶气相与精馏1塔顶冷凝器(302)进口相连接,精馏1塔顶冷凝器(302)出口与精馏1塔顶受液罐(303)相连接,精馏1塔(300)底出料与精馏2塔(401)相连接,精馏1塔顶受液罐(303)出料与原料回收相连接,精馏1塔顶受液罐(303)下方设有精馏1塔顶受液罐出料泵(304)。
6.根据权利要求1所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述精馏2塔(401)进料口与精馏1塔(300)塔釜出料通过精馏1塔底出料泵(301)相连接,精馏2塔(401)顶气相与精馏2塔顶冷凝器(403)进口相连接,精馏2塔顶冷凝器(403)出口与精馏2塔顶受液罐(404)相连接,精馏2塔顶受液罐(404)出料与原料回收相连接,精馏2塔(401)与产品塔进料相连接,精馏2塔(401)下方设有精馏2塔塔釜出料泵(402),精馏2塔(401)上方与精馏2塔顶受液罐(404)之间设有精馏2塔回流泵(405),精馏2塔顶受液罐(404)下方设有精馏2塔顶出料泵(406)。
7.根据权利要求1所述的DMMn的生产设备,其特征是:所述闪蒸罐(100)设置于反应出料之后,所述闪蒸罐出料冷却器(102)设置在闪蒸罐(100)与进料混合器(200)之间,闪蒸罐(100)进料与闪蒸罐出料冷却器(102)进口通过闪蒸罐出料泵(101)相连接,所述闪蒸罐出料冷却器(102)出口与碱洗罐进料混合器(200)相连接。
8.一种权利要求1所述的DMMn的生产方法,其特征是:包括以下步骤:
(1)自反应器的物料经闪蒸罐(100)闪蒸后,顶部气相进入轻组分回收,底部物料经闪蒸罐出料泵(101)后经闪蒸罐出料冷却器(102)冷却至40℃,再经进料混合器(200)后送至碱洗罐(201);
(2)将来自闪蒸罐(100)底出料与碱液通过混合器按一定的比例均匀混合,底部废碱液通过废碱液循环出料泵(202)送至废碱液罐(205),顶部出料经聚结器(203)脱水至碱洗罐顶受液罐(204);
(3)碱洗罐顶受液罐(204)内物料经沉降后,通过分水包将水分排至废碱液罐(205),进一步脱除水分,脱完水分的物料送至精馏塔;
(4)来自碱洗罐顶受液罐(204)的物料通过精馏1塔(300)精馏,顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗DMMn去精馏2塔(401),塔底温度控制在100℃;
(5)自精馏1塔(300)塔釜出料进入精馏2塔(401),顶部DMM1去甲缩醛回收,底部粗醇醚去后部产品塔继续分离提纯,塔底温度控制在120℃。
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