用粗甲醇联产或单产精甲醇和/或二甲醚的生产装置及方法

文档序号:3560382阅读:306来源:国知局

专利名称::用粗甲醇联产或单产精甲醇和/或二甲醚的生产装置及方法
技术领域
:本发明涉及化工领域生产精甲醇和生产二甲醚的装置及方法,具体地说,它是一种用粗甲醇联产或单产精甲醇和/或二甲醚的生产装置及方法。
背景技术
:甲醇和二甲醚都是目前煤制油最常见的两种产品,其原料都是粗甲醇,粗甲醇典型的组成如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>目前甲醇精馏工艺多采用节能流程,小规模多用三塔流程,较大规模多为四塔流程,下面以国内典型的四塔流程为例说明其工艺过程参见图2,粗甲醇原料SA粗甲醇缓冲罐VIOI,经过粗甲醇泵P101A/B加压后,分别M:换热器E108和E109与常压精馏塔T103(以下简称常压塔)塔釜废水和加压精馏塔(以下简称加压塔)T102塔顶精甲醇产品换热到?S。C左右后aA预精馏塔T101,该塔塔顶轻组分蒸汽^il两级冷凝,并加水萃取精馏,回收甲醇,分离出粗甲醇中的轻组分(主要包含C0、C02、二甲醚、甲酸甲酯劐氏沸点物质)排出装置。为了使精甲醇PH值达标,可在预精馏塔中下部通过调配罐V102和碱液泵P102A/B加A^量碱水。预ffim塔T101操作压力为0.14±0.03MPa,塔顶温度50土15。C,塔底温度80士10'C。预,塔T101塔底出来的甲醇7Kiiai塔底泵104A/B加压后经过换热器E104与加压塔T102塔底物料换热后进入加压塔下部,加压塔塔顶冷凝器E106是一个冷m/蒸发双效换热器,加压塔T102塔顶精馏分离出5096的精甲醇气相i!K该双效换热器E106被冷凝成液相的同时,双效换热器又作为常压塔的誠热源为常压塔T103加热,被双效换热器冷凝的精甲醇冷凝皿入回流罐V104,从回流罐V104出来冷凝液经回流泵P105A/B加压后一部分送到加压塔T102的顶部作为该塔回流液,另1分作为产品经过换热器E109冷却后出装置。加压塔T102操作压力为0.7士0.2MPa,塔顶温度125士15。C,塔底温度130土15'C。加压塔T102塔底出来的甲醇/水自压^A常压塔T103,在常压塔塔顶分离出剩余的精甲醇,经塔顶冷凝器的冷凝,冷凝液经回流泵加压,一部分作为该塔回流液,一部分作为精甲醇产品出^S,从常压塔T103侧线抽出一定量高沸点的杂醇进入甲醇回收塔T104回收甲醇,常压塔T103釜底排出符合要求的废水出^S。常压塔T103操作压力为0.14土0.035MPa,塔顶温度55±15'C,塔底温度115士1(TC。从常压塔侧线抽出的杂醇(主要包括乙醇、丙醇、丁醇和水等)敏回收塔进料泵P107A/B增压后itA回收塔T104,塔顶出来的精甲醇经塔顶冷凝皿成液相进入回流罐,回流罐出来的液相经泵加压后,一部分作为该塔回流,一部分并入精甲醇产品出装置,塔釜排出符合要求的废水和常压塔T103塔釜水混合后出^S;在迸料板TO侧线抽出的高沸点杂醇(主要包含乙醇、丙醇等高沸点醇和水)出装置。回收塔T104的操作压力为0.14士0.035MPa,塔顶温度55±15匸,塔底温度115土10'C。目前国内生产二甲醚最常用的是三塔一反工艺流程,现以该流程为例说明其工艺流程参见图3,粗甲醇原料SA粗甲醇缓冲罐V201,经过粗甲醇泵P201A/B加压后,分别经过预热器E201与反应器R201出来的反应产物换热后^A气化塔T201闪蒸,闪蒸液作为该塔的内回流,塔釜物流经重沸器蒸出甲醇,塔釜废水经塔底泵P204A/B打出装置。该^作压力为1.2±0.3MPa,塔顶温度135土15。C。塔底温度175土20'C。塔顶气化甲醇先经过换热器E202与反应器R201的反应产物换热,再经加热器E203加热到反应温度250土20。C进入反应器R201进行脱水反应,其反应式为2CHaOH—OtOCO该反应在l.l士0.3MPa下进行,系放热反应,出反应M度为340土3(TC,甲醇转化率约70%,反应产物为二甲醚、未反应甲醇、水蒸气和副反应产物,该反应物流分别经过冷换器E202、E201和E204和,,再经过冷凝器E205冷凝后进入甲醇水缓冲罐V202,从该缓冲罐出来的气相m^洗涤塔T203,其冷凝液ilii甲醇水泵P202A/B^A二甲醚精馏塔T202。二甲醚精馏塔T202塔顶分离出二甲醚产品经冷凝器E206的冷凝进入回流罐V204,从该回流罐出来的液相经回流泵P205A/B加压后一部,到塔顶作为该塔的回流液,另一部分作为二甲醚产品送出装置。塔釜甲醇7k^入甲醇,冲罐V201,经甲醇水泵P201A/B加压后一部分去洗涤塔T203塔顶作为洗涤水,另一部分返回气化塔T201,使甲醇水气化脱除水后再去反应器重新反应。该^作压力为1.0±0.2MPa,塔顶温度46土1CTC,塔底温度145士15'C。回流罐V204中的不凝气(其中含有约90%的二甲醚)去洗涤塔T203底部,该不凝气和来自甲醇^冲罐V202的气相在洗涤塔中与来自二甲醚精馏塔塔釜少量的甲醇^it流洗涤,塔顶出来轻组分出装置,塔雀洗涤下来的甲醇、二甲醚和7K^入甲醇水缓冲罐V202和与来自反应器R201反应产物的冷凝液混合后去二甲醚精馏塔T202。该塔常压操作,操作温度为35土2(TC。以上两种工艺流程和装置都是独成体系,互相不能兼用设备及热量,装置与产品一一对应,生产精甲醇的装置不能生产二甲醚,生产二甲醚的装置不能生产精甲醇。如果市场需要二甲醚,生产精甲醇的设备就得闲置,不仅装置投入大,浪费资源,且适应产品市场变化的能力差。
发明内容本发明目的是针对已有技术中精甲醇和二甲醚产品生产方案不灵活的缺点,提供一种用粗甲醇联产或单产精甲醇和/或二甲醚的生产装置,用以达到节约装置投资和灵活调节生产方案的目的。为实现上述目的,本发明的技术方案是利用单产精甲醇和单产二甲醚的原料相同和甲醇精馏装置与二甲醚装置组成相近的特点,把甲醇精馏装置和二甲醚装置有机的结合起来,使二甲醚的精馏塔器全部与甲醇精馏塔器共用,并通过阀门切换实现用粗甲醇联产精甲醇和二甲S^单产精甲醇或单产二甲醚的三种生产操作。本发明与己有技术相比的特点如下一、本发明把生产精甲醇和二甲醚的装置有机的结合在一起,二甲醚的精馏塔全部和甲醇精馏装置共用,节约投资和能源,降低生产成本,物皿用,提高装置利用率。二、本发明用一套装置分别实现了联产精甲醇和二甲醚或单产精甲醇或单产二甲醚三种生产流程,既可以il51联产同时得到精甲醇和二甲醚两种产品,也可以通过单产分别得到精甲醇或二甲醚产品,产品方案灵活,适应产品市场变化的能力强。三、联产或单产二甲醚时,粗甲醇原料是经过一塔脱除了轻组分才进入反应器的,因此,^>了反应器负荷,使反应产物易于分离,二甲醚产品质量高。4、单产精甲醇时,四塔塔顶甲醇蒸汽不用分离到精甲醇,也不经过冷凝,其蒸m:接返回三塔,利用三塔的分离能力得到精甲醇,可节约投资。图1、本发明的生产流程图。图2、已有精甲醇的生产流程图。图3、已有二甲醚的生产流程图。具体实施例方式参见图l,它包括一台反应器R1、一塔T1、二塔T2、三塔T3和四塔T4,所述各塔均带有塔顶冷凝器和塔釜重沸器,其中塔顶冷凝器可以采用现有的一级冷凝器或二级冷凝器,为了简化说明,图中给出的是一级冷凝器的结构。在工程中,本装置还需要加入一些泵和罐,此属本行业普通常识,为简化说明,在本图中也作了省略。所述反应器R1与四个塔器的具体连接关系如下1、粗甲醇原料fflilH个换热器El、E2或E2跨线、E8与一塔T1进料口相接,其中换热器E1、E2分别用于粗甲醇进料与三塔T3釜底产品和二塔T2塔顶产品换热,换热器E8用于粗甲醇进料与反应器Rl的反应产物进行换热;一塔T1顶部冷凝器E15的冷凝液引出管返回本翻部,不凝气排出管引出装置;一塔Tl塔釜的排出管分为两路,一路通过阀门FS引出装置,另一路i!3i阀门F6又分为两路,一路M51阀门F7进AH塔T3的进料管,另一路M阀门F8和换热器E3与二塔T2中部的一僧料口相接,其中换热器E3用于舰阀门F8进入二塔T2的进料与该塔釜底排出液的换热;一塔T1侧线物料抽出管或一塔上部物料引出管分别通过阀门Fl和阀门F2并接后,再Mii换热器E9和加热器E10与反应器R1的进料口相接,瓶的换热器E9用于反应器Rl的进料与其反应产物的换热,加热器E10用于反应器进料的加热;2、反应器Rl的反应产物引出管分别ilil换热器E9、E8、E11与冷凝器E12的进料口相接,冷凝器E12的冷凝液引出管作为二塔T2的进料管通过加压泵Pl、换热器Ell接入二塔T2的中部进料口,冷凝器E12的不凝气引出管接入四塔T4下部的进料口;3、所述二塔T2顶部的冷凝器包括一个冷^/蒸发双效换热器E4和一个回流罐V2,从回流罐V2出来的二塔塔顶冷凝液引出管分为两路,一路作为本塔T2的回流与本塔塔顶回流管道相接,另一,为塔顶产品iM:换热器E2和糊器E5引出装置,从回流罐V2出来的二塔塔顶冷凝器的不凝气引出管接四塔T4下部的进料口;所M效换热器E4的管程接口分为两路,一路通过阀门F16、F17与循环冷水相接,另一路鹏阀门F14、F15与三塔T3的釜液相接;二塔T2釜液舰换热器E3后分为两路,一路舰阀门F10aAH塔T3的进料管,另一路舰阀门F9又分为两路,一I^入一塔T1侧线进料口,另一路ilil冷却器E13接入四塔T4顶部;4、三塔T3顶部冷凝器E18的冷凝液引出管分为两路,一路作为本塔回流与本塔顶部相接,另一路作为产品引出管皿冷却器E6引出装置;三塔T3釜底重沸器中设有釜液切断阀门F18和蒸汽切断阀门F18-1,本塔釜液排出管通过换热器El引出装置;在三塔侧线设有抽出管,该抽出管通过阀门F12接四塔T4侧线进料口;5、四塔T4顶部气相引出管分为三路,一路通过阀门F22与塔顶冷凝器E20的入口相接,二路ilil阀门F23引出装置,三路515i阀门F22-l返回三塔T3的中部进料口;四塔T4设有侧线抽出管,该抽出管Mii阀门F13和冷却器E7引出装置,在阀门F12、F13的Wit上设有一个并联的跨线衛道,并在该跨线管iUi设有阀门F11;四塔T4釜液排出管道分为两路,一路衝注阀门F20并入冷凝器E12的冷凝液排出管,另一路Sit阀门F19并AH塔T3的釜液引出管道。下面根据图1详细说明用本装置联产精甲醇和二甲醚和单产精甲醇或二甲醚的生产步骤。一、联产精甲醇和二甲醚生产步骤如下1、关闭阀门F5、打开阀门F6,关闭阀门F8、打开阀门F7,打开阀门Fl或F2,关闭阀门F24、打开阀门F25,开启一塔Tl釜底重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,粗甲醇原料依^Mii换热器El、E2跨线、E8分别与三塔T3釜底废水、反应器R1的反应产物换热后进入一塔Tl气化甲醇,塔顶分离出的轻组分经塔顶冷凝器Ei5冷凝后出装置,冷凝液全回流,塔釜出来的剩余甲醇水分别mii阀门F6和F7^AH塔T3,一塔Tl侧线抽出或上部引出的气化甲醇ilii阀门Fl或阀门F2进入换热器E9;—塔T1的操作压力为1.1士0.4MPa,塔顶温度为135±15°C,塔底温度为175±20卩;。本塔的主要特点是侧线抽出气化甲醇,使原料中的轻组分得到分离从塔顶排出,因侧线抽出的气化甲醇已脱除了轻组分,故可减少反应器的负荷,使反应产物易于分离,二甲醚产品的质量高。本塔操作时,可以根据所需精甲醇和二甲醚产量比例的大小来调节侧线气化甲醇的抽出量,制该抽出量来控制釜底甲醇水的甲醇浓度,从而使两个产品的产量按照所需而产出。2、SA换热器E9的气化甲醇与反应器R1出来的反应产物换热,再经过加热器E10加热到反应Mjg250士2(TC后进入反应器Rl进行脱水反应,反应式为2CH3OH—CHaOOt+ftO该反应在0.9土0.3MPa下进行,系放热反应,出反应器的温度为340±30。C,反应器R1出来的反应产物分别经过冷换器E9、E8、Ell的冷却,最后iJA冷凝器E12进行冷凝。3、关闭阀门F14、F15,切断冷m/蒸发双效换热器E4和三塔T3之间物料的联系,打开阀门F16、F17,开启双效换热器E4的循环冷水和二塔T2重沸器E17的蒸汽,关闭阀门FIO,打开阀门F9,来自冷凝器E12的反应产物冷凝液通过加压泵Pl的加压和ilii换热器Ell与反应产物换热后iSA二塔T2精馏二甲醚;这里需要说明的是反应器出来的物料为气相,它需通过EIO、E9、E8、Ell、E12的冷却、^^凝变成i^凝液后,方可^加压皿行加压,加压后的冷物料又MiiEll被加热i^A二塔T2,其目的是为了有效的降l氐能耗;二塔顶部分离出的二甲醚蒸汽经il)^效换热器E4冷凝后进入回流罐V2,从回流罐V2出来的冷凝液一部分作为本塔的回流舰回二塔T2顶部,另一部分作为二甲醚产品经过冷换器E2与粗甲醇进料换冷后、再经过冷却器E5冷却到mm后出装置,从回流罐V2出来的含有90%左右二甲醚的不凝气和从冷凝器E12出来的不凝气去四塔T4洗脱轻组分,二塔T2蓥底出来的甲醇7K51il阀门F9后大部分(7090%)去一塔T1回收甲醇后再进入反应器R1重新反应,少部分(1030%)甲醇水经过冷却器E13冷却后去四塔T4顶部作为洗涤液洗涤二甲醚;二塔T2的操作压力为0.9±0.3MPa,塔顶温度为40土5'C,塔底温度为145士15'C。4、关闭阀门F19、F21,打开阀门F20,关闭F22和F22-1,打开阀门F23关闭阀门F13,来自二塔T2塔顶回流罐V2的不凝气和来自冷凝器E12的不凝气在四塔T4中与来自二塔T2釜底少量的甲醇水作逆流接触洗涤二甲醚,脱除二甲醚后的气体作为轻组分从塔顶皿阀门F23出装置,塔釜洗涤下来的甲醇、二甲醚和;dCil^阀门F20并入冷凝器E12出来的反应产物冷凝液,与冷凝液一起返回二塔T2回收二甲醚;四塔T4常压操作,操作温度为35士2(TC。5、打开阀门F18、F18-1,开启三:塔T3塔底重沸器E19蒸汽和塔顶冷^^E18循环冷水,关闭阀门12,打开阀门Fll,来自一塔T1底部的甲醇水在三塔T3中精馏精甲醇,塔顶出来的气相精甲醇经塔顶冷凝器E18的冷凝后,一部分作为本塔回流液引AH塔T3的顶部,另一部分作为精甲醇产品经过冷却器E6冷却到常温出装置,三塔塔釜得到符合排放要求的废水,经过冷换器E1与粗甲醇迸料换冷后排出装置,从三塔T3侧线抽出一定量(约塔顶产品的120%)的杂醇Sm线、阀门Fll和冷凝器E7冷凝到皿后出装置;三塔T3的操作压力为0.15±0.045MPa,塔顶温度为55士15'C;塔底温度为115土10。C。二、单产精甲醇生产方法的步骤如下1、关闭阀门F1、F2,关闭阀门F5、打开阀门F6,关闭阀门F7,打开阀门F8,关闭阀门F25、打开阀门F24,开启一塔Tl的塔釜重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,粗甲醇原料依次经过换热器El、E2分别与三塔T3蕃底废水和二塔T2塔顶回流罐V2出来的精甲醇产品换热到75t:左右后进入一塔Tl中部,在一塔中预精馏,塔顶分离出轻组分蒸汽经塔顶冷凝器E15冷凝后,5^凝液全回流,不凝的轻组分出装置,一塔Tl釜底排出甲醇;;KiS过阀门F6、F8和换热器E3与二塔T2:^tf流换热后去二塔T2加压精馏;一塔T1的操作压力为0.15±0.04MPa,塔顶温度为50士15'C,塔底鹏为80士10'C。2、关闭阀门F9,打开阀门FIO,关闭阀门F16、F17、F18、F18-l,开启阀门F15、F14,开启二塔T2^重沸器E17蒸汽加热,来自一塔T1釜底的甲醇水在二塔T2中加压精馏,二塔T2塔顶分离出50%左右的气相精甲醇在冷^蒸发双效换热器E4中冷凝,同时加热三塔T3釜底物流,从双效换热器E4出来的冷凝液进入回流罐V2,从回流罐V2出来的液相精甲醇一部分作为本塔回流液送至二塔T2的顶部,另一部分作为精甲醇产品经过冷换器E2和粗甲醇进料换冷、再经,器E5冷却到常温后出装置,二塔(T2)塔釜出来的剩余甲醇7Rm过阀门F10进入三塔T3继鄉馏;塔二T2操作压力为0.7士0.2MPa,塔顶温度为125±15°C,塔底温度为130士15。C。3、开启三塔T3塔顶冷凝器E18循环冷水,三塔釜底热源Jtilil塔二T2塔顶气相在冷^/蒸皿效换热器E4中冷皿供的,关闭阀门Fll,打开阀门F12,来自二塔T2釜底的甲醇水在三塔T3中继续,,塔顶分离出的气相精甲醇经塔顶冷凝器E18冷凝后,冷凝液一部分作为本塔回流液而引A^塔塔顶,另一部分作为精甲醇产品经过冷却器E6冷却到mM后出装置,塔釜得到符合排放要求的废水,该废水,冷换器El与粗甲醇进料,后排出装置,从三塔T3侧线抽出塔顶产品120%的高沸点杂醇皿阀门F12进入四塔T4回收甲醇;塔三T3操作压力为0.15土0.045MPa,塔顶温度为55土15'C,塔底温度为115土10。C。4、关闭阀门F20、打开阀门F19、F21,关闭阀门F23,打开阀门F22、F22-1,打开阀门F13,开启四塔(T4)釜底重沸器E21蒸汽和塔顶冷凝器E20循环冷水,来自三塔T3侧线的杂,四塔T4中回收甲醇,塔顶蒸出的粗甲醇蒸汽一部分通过F22-1返回三塔T3回收甲醇,另一部分鹏阀门F22駄塔顶冷凝W^凝,冷凝液全回流,四塔T4釜底排出^要求的废^1过阀门F19与三塔T3蕃底废水混合后出装置,在四塔T4的进料板ITO(即上下第110层塔盘上)侧线抽出的高沸点杂醇油ffi^:阀门F13和冷却器E7冷却后出装置;四塔的操作压力为0.15土0.045MPa,塔顶温度为55土15r,塔底温度为115士10'C。本塔操作特点是塔顶甲醇蒸汽不用分离到精甲醇,也不经过冷凝,直接返回精馏塔三T3,利用精馏塔三的分离能力得到精甲醇,这样,四塔T4中可以不用设Si午多的分离塔盘,可节约投资。三、单产二甲醚生产方法的步骤如下1、关闭阀门F6,打开阀门F5,开启一塔T1塔底重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,打开阀门F1或F2,打开阀门F25、关闭阀门F24,粗甲醇原料经过预热器E8与反应器R1出来的反应产物换热后g—塔Tl气化甲醇,塔顶分离出的轻组分蒸汽经塔顶冷凝器E15冷凝后,冷凝液全回流,不凝的轻组分出装置,恻线抽出或上部引出的甲醇蒸汽皿阀门F1或阀门F2去换热器E9,一塔T1的釜底废;KM;阀门F5出装置;一塔操作压力为1.2±0.4MPa,塔顶温度为135土15。C,塔底温度为175土20'C;本塔的主要特点是侧线抽出气化甲醇,使原料中的轻组分得到分离而从塔顶排出,因侧线抽出的气化甲醇已脱除了轻组分,故可、鈔反应器的负荷,使反应产物易于分离,二甲醚产品的质量高。2、进入换热器E9的甲g汽与反应器Rl出来的反应产物换热,再经过加热器E10加热到反应温度250土20'C后JtA反应器Rl进行脱水反应,反应式为2CHsOH—CBOCHs+H"该反应在0.9土0.3MPa下进行,系放热反应,出反应I^度为340士30。C,反应器R1排出的反应产物分别^i冷换器E9、E8、Ell的冷却后进入冷凝器E12。3、关闭阀门F14、F15,打开阀门F16、F17,开启二塔T2塔顶冷凝器E4的循环冷水和塔底重沸器E17蒸汽,关闭阀门FIO,打幵阀门F9,来自冷凝器E12的反应产物冷凝^M:压加泵Pi的加压和ilii换热器Ell与反应产物换热后itA二塔T2麟二甲醚,塔顶分离出的二甲醚蒸汽经冷凝器E4冷凝后迸入回流罐V2,从回流罐V2出来的冷凝液一部分送到本塔塔顶作为该塔回流液,另一部分作为二甲醚产品先敏冷换器E2与粗甲醇进,冷,再经过冷却器E5糊到常温出装置,回流罐V2出来的含二甲醚的不凝气和冷凝器E12出来的不凝气a四塔T4洗脱二甲醚,二塔T2釜液甲醇7KM:阀门F9大部分去一塔Tl回收甲醇后再进入反应器重新反应,少部分经过冷却器E13冷却后去四塔T4顶部作为洗涤液洗涤二甲醚;二塔的操作压力为0.9土0.3MPa,塔顶温度为40士5。C,塔底驢为145土15'C。4、关闭阀门F19、F21,打开阀门F20,关闭阀门F22和F22-1,打开阀门F23,关闭阔门F12、F13、Fll,来自二塔T2塔顶回流罐V2的不凝气和来自冷凝器E12的不凝气在四塔T4中与来自二塔T2釜底少量的甲醇水作逆流接触洗涤二甲醚,脱除二甲醚后的气体作为轻组分从塔顶经阀门F23出装置,塔釜洗涤下来的甲醇、二甲醚和;Wiil阀门F20并入冷凝器E12出来的冷凝液,与冷凝液一起返回二塔T2回收二甲醚;四塔常压操作,操作温度为35士20r。权利要求1、一种用粗甲醇联产或单产精甲醇和二甲醚的生产装置,其特征是1.1、它包括一台反应器(R1)、一塔(T1)、二塔(T2)、三塔(T3)和四塔(T4),所述各塔均带有塔顶冷凝器和塔釜重沸器;1.2、粗甲醇原料通过三个换热器E1、E2或E2跨线、E8与一塔(T1)进料口相接,其中换热器E1、E2分别用于粗甲醇进料与三塔(T3)釜底产品和二塔(T2)塔顶产品换热,换热器E8用于粗甲醇进料与反应器(R1)的反应产物换热;一塔(T1)顶部冷凝器E15的冷凝液引出管返回本塔顶部,不凝气排出管引出装置;一塔(T1)塔釜的排出管分为两路,一路通过阀门F5引出装置,另一路通过阀门F6又分为两路,一路通过阀门F7进入三塔(T3)的进料管,另一路通过阀门F8和换热器E3与二塔(T2)中部的一个进料口相接,其中换热器E3用于通过阀门F8进入二塔(T2)的进料与该塔釜底排出液换热;一塔(T1)侧线物料抽出管或上部物料引出管分别通过阀门F1和阀门F2并接后,再通过换热器E9和加热器E10与反应器(R1)的进料口相接,所述的换热器E9用于反应器(R1)的进料与反应器反应产物换热,加热器E10用于反应器进料的加热;1.3、反应器(R1)的反应产物引出管分别通过换热器E9、E8、E11与冷凝器E12的进料口相接,冷凝器E12的冷凝液引出管作为二塔(T2)的进料管通过加压泵P1、换热器E11接入二塔(T2)的中部进料口,冷凝器E12的不凝气引出管接入四塔(T4)下部的进料口;1.4、所述二塔(T2)顶部的冷凝器包括一个冷凝/蒸发双效换热器E4和一个回流罐V2,从回流罐V2出来的二塔塔顶冷凝液引出管分为两路,一路作为本塔回流与本塔塔顶回流管道相接,另一路作为塔顶产品通过换热器E2和冷却器E5引出装置,从回流罐V2出来的二塔塔顶冷凝器的不凝气引出管接四塔(T4)下部的进料口;所述双效换热器E4的管程接口分为两路,一路通过阀门F16、F17与循环冷水相接,另一路通过阀门F14、F15与三塔(T3)的釜液相接;二塔(T2)釜液通过换热器E3后分为两路,一路通过阀门F10进入三塔(T3)的进料管,另一路通过阀门F9又分为两路,一路接入一塔(T1)侧线进料口,另一路通过冷却器E13接入四塔(T4)顶部;1.5、三塔(T3)顶部冷凝器E18的冷凝液引出管分为两路,一路作为本塔回流与本塔顶部相接,另一路作为产品引出管通过冷却器E6引出装置;三塔(T3)釜底重沸器中设有釜液切断阀门F18和蒸汽切断阀门F18-1,本塔釜液排出管通过换热器E1引出装置;在三塔侧线设有抽出管,该抽出管通过阀门F12接四塔(T4)侧线进料口;1.6、四塔(T4)顶部气相引出管分为三路,一路通过阀门F22与塔顶冷凝器E20的入口相接,二路通过阀门F23引出装置,三路通过阀门F22-1返回三塔(T3)的中部进料口;四塔(T4)设有侧线抽出管,该抽出管通过阀门F13和冷却器E7引出装置,在阀门F12、F13的管道上设有一个并联的跨线管道,并在该跨线管道上设有阀门F11;四塔(T4)釜液排出管道分为两路,一路通过阀门F20并入冷凝器E12的冷凝液排出管,另一路通过阀门F19并入三塔(T3)的釜液引出管道。2、一种使用权利要求l卵悉的生产^g联产精甲醇和二甲醚的生产方法,其步骤如下2.1、关闭阀门F5、打开阀门F6,关闭阀门F8、打开阀门F7,打开阀门Fl或F2,关闭阀门F24、打开阀门F25,开启一塔(Tl)蕃底重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,粗甲醇原料依次ilil换热器El、E2跨线、E8分别与三塔(T3)釜底废水、反应器(Rl)的反应产物换热后进入一塔(Tl)气化甲醇,塔顶分离出的轻组分经塔顶冷凝器E15冷凝后出装置,冷凝液全回流,塔釜出来的剩余甲醇水分别通过阀门F6和F7itAH塔(T3),—塔(Tl)侧线抽出或上部引出的气化甲醇ffl31阀门Fl或阀门F2进入换热器E9;—塔(Tl)的操作压力为1.1±0.4MPa,塔顶温度为135士15。C,塔底温度为175土20。C;2.2、进入换热器E9的气化甲醇与反应器(Rl)出来的反应产物换热,再经过加热器E10加热到反应M^250士20'C后进入反应器(Rl)进行脱水反应,反应式为该反应在0.9士0.3MPa下进行,系放热反应,出反应器的温度为340±30'C,反应器(Rl)出来的反应产物分别经过冷换器E9、E8、Ell的冷却,最后进入冷凝器E12进行冷凝;2.3、关闭阀门F14、F15,切断冷^/蒸发双效换热器E4和三塔(T3)之间物料的联系,打开闺门F16、F17,开启双效换热器E4的循环冷水和二塔(T2)重沸器E17的蒸汽,关闭阀门FIO,打开阀门F9,来自冷凝器E12的反应产物冷^^通过加压泵P1的加压和通过换热器Ell与反应产物换热后^二塔(T2)精馏二甲醚,塔顶分离出的二甲醚蒸汽经il^效换热器E4冷凝后进入回流罐V2,从回流罐V2出来的冷凝液一部分作为本塔的回流g回二塔(T2)顶部,另一部分作为二甲醚产品^1冷却器E5冷却到常温出装置,从回流罐V2出来的含二甲醚的不凝气和从冷凝器E12出来的不凝气去四塔(T4)洗脱轻组分,二塔(T2)釜底出来的甲醇7KM31阀门F9后709(^的部分去一塔(Tl)回收甲醇后再进入反应器Rl重新反应,103(m的甲醇水经过冷却器E13冷却后去四塔(T4)顶部作为洗涤液洗涤二甲醚;二塔(T2)的操作压力为0.9土0.3MPa,塔顶温度为40士5。C,塔底,为145土15。C;2.4、关闭阀门F19、F21,打开阀门F20,关闭F22和F22-1,打开阀门F23关闭阀门F13,来自二塔(T2)塔顶回流罐V2的不凝气和来自冷凝器E12的不凝气在四塔(T4)中与来自二塔(T2)釜底少量的甲醇水作逆流接触洗涤二甲醚,脱除二甲醚后的气体作为轻组分从塔顶M:阀门F23出装置,塔釜洗涤下来的甲醇、二甲醚和;W151阀门F20并入冷凝器E12出来的反应产物冷凝液,与冷凝液一起返回二塔(T2)回收二甲醚;四塔(T4)常压操作,操作温度为35士20。C;2.5、打幵阀门F18、F18-1,开启三塔(T3)塔底重沸器E19蒸汽和塔顶冷凝器E18循环冷水,关闭阀门12,打开阀门Fll,来自一塔(Tl)底部的甲醇水在三塔(T3)中,精甲醇,塔顶出来的气相精甲醇经塔顶冷凝器E18的冷凝后,一部分作为本塔回流液引入三塔(T3)的顶部,另一部分作为精甲醇产品经过冷却器E6糊到常温出装置,三塔塔雀得到船微要求的废水,经过冷换器El与粗甲醇进料M后排出装置,;^H塔(T3)侧线抽出的杂醇iim线、阀门Fll和冷凝器E7冷殿惯船出装置;三塔(T3)的操作压力为0.15±0.045MPa,塔顶温度为55土15'C;塔底温度为115土10'C。3、一种^ffl权利要求1所述的生产装置单产精甲醇的生产方法,其步骤如下3.1、关闭阀门F1、F2,关闭阀门F5、打开阀门F6,关闭阀门F7,打开阀门F8,关闭阀门F25、打开阀门F24,开启一塔(Tl)的塔釜重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,粗甲醇原料依次经过换热器E1、E2分别与三塔(T3)釜底废,二塔(T2)塔顶回流罐V2出来的精甲醇产品换热后iaA—塔(Tl)中部,在一塔中预精馏,塔顶分离出轻组分蒸汽经塔顶冷凝器E15冷凝后,冷凝液全回流,不凝的轻组分出装置,一塔(Tl)釜底排出甲醇7KM过阀门F6、F8和换热器E3与二塔(T2)塔釜物流换热后去二塔(T2)加压精馏;一塔(Tl)的操作压力为1.50.15±0.045MPaMPa,塔顶温度为50土15。C,塔底温度为80土10"C;3.2、关闭阀门F9,打开阀门FIO,关闭阀门F16、F17、F18、F18-l,开启阀门F15、F14,开启二塔(T2)釜底重沸器E17蒸汽加热,来自一塔(Tl)釜底的甲醇水在二塔(T2)中加压精馏,二塔(T2)塔顶分离出50%左右的气相精甲醇在冷^/蒸^X效换热器E4中冷凝,同时加热三塔(T3)雀底物流,从双效换热器E4出来的冷凝^a入回流罐V2,从回流罐V2出来的液相精甲醇一部分作为本塔回流,至二塔(T2)的顶部,另一部分作为精甲醇产品经过冷换器E2和粗甲醇进料,、再经冷却器E5冷却到常温后出装置,二塔(T2)塔釜出来剩余甲醇;;Kii过阀门F10^AH塔(T3)继续精馏;塔二(T2)操作压力为0.7±0.2MPa,塔顶温度为125±15匸,塔底温度为130土15'C;3.3、开启三塔(T3)塔顶冷凝器E18循环冷水,三塔釜底热源是ilii塔二(T2)塔顶气相在冷m/蒸发双效换热器(E4)中冷凝微的,关闭阀门Fll,打开阀门F12,来自二塔(T2)釜底的甲醇水在三塔(T3)中继续精馏,塔顶分离出的气相精甲醇经塔顶冷凝器E18冷凝后,冷凝液一部分作为本塔回流液弓l入本塔塔顶,另一部分作为精甲醇产品经过冷却器E6冷却到常温后出装置,塔釜得到M排放要求的废水,该废水经过冷换器E1与粗甲醇进料换冷后排出装置,E塔(T3)侧线抽出塔顶产品120%的高沸点杂醇通过阀门F12进入四塔(T4)中回收甲醇;塔三(T3)操作压力为0.15±0.045MPa,塔顶温度为55±15°C,塔底温度为115土10。C;3.4、关闭阔门F20、打开阀门F19、F21,关闭阀门F23,打开阀门F22、F22-1,打开阀门F13,开启四塔(T4)釜底重沸器E21蒸汽和塔顶冷凝器E20循环冷水,来自三塔(T3)侧线抽出的杂醇在四塔(T4)中回收甲醇,塔顶蒸出的粗甲醇蒸汽一部分通过F22-l返回三塔(T3)回收甲醇,另一部分通过阀门F22m塔顶冷凝器冷凝,冷凝液全回流,四塔(T4)釜底排出符合要求的废7Km过阀门F19与三塔(T3)蕃底废水混合后出装置,在四塔(T4)进料板上下第110层塔盘上侧线抽出的高沸点杂醇油衝Q:阀门F13和冷却器E7冷却后出装置;四塔的操作压力为0.15±0.045MPa,塔顶温度为55土15'C,塔底温度为115土10。C。4、一种使用权利要求1所述的生产^S单产二甲醚的生产方法,其步骤如下4.1、关闭阀门F6、打开阀门F5,关闭阀门F24、打开阀门F25,开启一塔(Tl)塔底重沸器E16蒸汽和塔顶冷凝器E15循环冷水,打开阀门Fl或F2,粗甲醇原料经过预热器E8与反应器Rl出来的反应产物换热后SA—塔(Tl)气化甲醇,塔顶分离出的轻组分蒸汽经塔顶冷凝器E15冷凝后,冷凝液全回流,不凝的轻组分出装置,侧线抽出或上部引出的甲醇蒸汽衝i阀门Fl或阀门F2去换热器E9,一塔(Tl)的蹇底废7K51过阀门F5出装置;一^作压力为1.2±0.4MPa,塔顶温度为135土15'C,塔底鹏为V75土20'C;4.2、进入换热器E9的甲醇蒸汽与反应器(Rl)出来的反应产物换热,再经过加热器E10加热到反应皿220土60'C后进入反应器(Rl)进行脱水反应,反应式为2CH3OH—CH3线+H20该反应在0.9土0.3MPa下进行,系放热反应,出反应HM度为340士5(TC,反应器(Rl)排出的反应产物分别经过冷换器E9、E8、Ell的糊后駄冷凝器E12;4.3、关闭阀门F14、F15,打开阀门F16、F17,开启二塔(T2)塔顶冷凝器E4的循环冷水和塔底重沸器E17蒸汽,关闭阀门FIO,打开阀门F9,来自冷凝器E12的反应产物冷^M:加压泵Pl的加压和M31换热器E11与反应产物换热后进入二塔(T2)鹏二甲醚,塔顶分离出的二甲醚蒸汽经冷凝器E4冷凝后駄回流罐V2,从回流罐V2出来的冷凝液一部分送到本塔塔顶作为该塔回流液,另一部分作为二甲醚产品先经过冷换器E2与粗甲醇进料换冷,再经过糊器E5糊到常温出装置,回流罐V2出来的含二甲醚的不凝气和冷凝器E12出来的不凝气进入四塔(T4)洗脱二甲醚,二塔(T2)釜液甲醇;31阀门F9后大部分去一塔(Tl)回收甲醇后再进入反应器重新反应,少部分经过,器E13冷却后去四塔(T4)顶部作为洗涤液洗涤二甲醚;二塔的操作压力为0.9土0,3MPa,塔顶温度为40土5。C,塔底温度为145士15'C;4.4、关闭阀门F19、F21,打开阀门F20,关闭阀门F22和F22-l,打开阀门F23,关闭阀门F12、F13、Fll,来自1(T2)塔顶回流罐V2的不凝气和来自冷凝器E12的不凝气在四塔(T4)中与来自1(T2)釜底少量的甲醇水作逆流接触洗涤二甲醚,脱除二甲醚后的气体作为轻组分从塔顶经阀门F23出装置,塔釜洗涤下来的甲醇、二甲醚和xKffl过阀门F20并入冷凝器E12出来的冷凝液,与其一起返回二塔(T2)回收二甲醚;四塔常压操作,操作温度为35士2(TC。全文摘要本发明是一种用粗甲醇联产或单产精甲醇和/或二甲醚的生产装置及方法。它包括一台反应器和四台塔器。本发明把甲醇精馏装置和二甲醚装置有机的结合起来,二甲醚的精馏塔器全部和甲醇精馏塔器共用,可实现联产精甲醇和二甲醚或单产精甲醇或二甲醚三种工艺流程的操作,节约投资和能源,降低生产成本,物尽其用,提高装置利用率。而且在联产或单产二甲醚时,粗甲醇原料经过一塔脱除了轻组分,减少了反应器负荷,反应产物易于分离,二甲醚产品质量高;单产精甲醇时,四塔塔顶甲醇蒸汽不经过冷凝直接返回三塔,利用三塔的分离能力得到精甲醇,节约投资,降低能耗。文档编号C07C29/00GK101172934SQ20071019465公开日2008年5月7日申请日期2007年11月28日优先权日2006年12月5日发明者杨忠绪,王胜利,褚雅志申请人:褚雅志
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