一种甲醇精馏塔的制作方法

文档序号:12207101阅读:1178来源:国知局

本实用新型涉及化工生产设备,尤其是一种甲醇精馏塔。



背景技术:

工业上制备二甲醚最为成熟的方法是甲醇气相脱水法,其反应方程式如下 :

2CH3OH → CH3OCH3+H2O

该反应的主要特点是设有甲醇精馏塔,用精馏的方法将二甲醚精馏塔塔釜中的含水甲醇进行提纯,获得精甲醇再返回做原料,虽然实现了原料的回收利用,但精馏过程也消耗了大量的热能,且所回收的精甲醇为液态,返回做原料时还需要加热汽化,也需要消耗大量的热能,所以,就单纯地生产二甲醚而言,该套生产设备的能耗较高,产品单一,经济成本较高。

甲醇钠是一种重要的有机合成中间体,工业上采用氢氧化钠与甲醇反应脱水生成甲醇钠,其反应方程式如下:

NaOH+CH3OH→CH3ONa+H2O

以上两个反应涉及共同的原料甲醇,且各自所需的甲醇原料在温度和含水量上又有区别,故可以借助二甲醚生产系统,对其进行调整和优化,可以实现联产甲醇钠。

发明专利申请CN 104341270 A公开了一种甲醇钠和二甲醚的联产工艺,其中使用了一个二甲醚精馏塔,该塔为板式塔,理论塔板数为 60-100块,其中精馏段理论塔板数为 50-80块,回流比为 0.5-5,而对工艺所涉及的甲醇精馏塔未进行描述。甲醇精馏塔作为联产工艺中的关键设备,当其进料、出料等条件发生变化时,需要对其进行重新设计。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的问题是克服现有技术存在的不足,提供一种适用于甲醇气相脱水制二甲醚装置联产甲醇钠的工艺系统中的甲醇精馏塔,该甲醇精馏塔为在原有二甲醚生产系统基础上,新增加的一台精馏塔。

根据工艺计算,甲醇钠生产所需的甲醇为无水甲醇蒸汽,而原有二甲醚生产装置甲醇精馏塔的塔顶,产生的甲醇蒸汽含水量≤5%(质量含量),不能满足甲醇钠生产所需的无水甲醇蒸汽的要求,所以需结合甲醇钠工艺平衡计算,增设一座甲醇精馏塔与二甲醚装置原有的甲醇精馏塔串联,以同时满足两套生产装置的工艺需求。

本实用新型所述的原有二甲醚生产系统为年产10万吨二甲醚装置,该系统中原有的甲醇精馏塔的处理能力:

精甲醇进料量:17.5吨/小时

水甲醇进料量:12.5吨/小时(甲醇质量含量为55%)

出口甲醇蒸汽含水量≤5%(质量含量),可见,必须在原有二甲醚生产系统中新增本实用新型所述的甲醇精馏塔,才能满足生产要求。

本实用新型所述的甲醇精馏塔的作用在于,将甲醇钠合成反应塔产生的含水甲醇蒸汽进行精馏,所产生的无水甲醇蒸汽供给甲醇钠合成反应塔,用于生产甲醇钠;甲醇精馏塔中积累的含水甲醇蒸汽则供给原有二甲醚生产系统中的甲醇精馏塔,经过其精馏后所得的含水甲醇用于生产二甲醚。

本实用新型所述的甲醇精馏塔的作用在于,将甲醇钠合成反应塔产生的含水甲醇蒸汽经过原有二甲醚生产系统中的甲醇精馏塔和及本实用新型所述的甲醇精馏塔串联的系统进行精馏,所产生的无水甲醇蒸汽(含水量≤0.1%,质量含量)自本实用新型所述的甲醇精馏塔采出供给甲醇钠合成反应塔,用于生产甲醇钠;所产生的含水甲醇蒸汽(含水量≤5%,质量含量)则由原有二甲醚生产系统中的甲醇精馏塔顶部采出用于生产二甲醚。本实用新型所述的甲醇精馏塔与原有二甲醚生产系统中的甲醇精馏塔串联使用,本实用新型所述的甲醇精馏塔不需要设置冷凝器和再沸器,而是利用原有二甲醚生产系统中的甲醇精馏塔对应的塔顶冷凝器、塔底再沸器,故能耗显著降低。

本实用新型所述的甲醇精馏塔,根据工艺计算得理论板数为29,其气相进料口设在第9#-10#塔板之间,原因是在该处进料具有最大分离能力,且在同一操作条件下计算所需理论板数最少。

本实用新型所述的甲醇精馏塔,其顶部设有丝网除沫器,以进一步提高传质效率。

具体方案如下:

一种甲醇精馏塔,所述的甲醇精馏塔为板式塔,包括塔体和与塔体相连接的底座,所述的底座为圆锥形,底座的底面内径为2m,底座高2m,所述的塔体为圆柱体,内径为1.45-1.55m,在所述的塔体上方设有气相进料口、塔体的顶部设有气相出口,塔体的底部设有液相出口,所述的甲醇精馏塔含有29块塔板,由下至上依次为1#-29#塔板,其中气相进料口设在第9#-10#塔板之间。

进一步的,所述的甲醇精馏塔的塔高为23-24m。

进一步的,所述的甲醇精馏塔的体积为55-60m3

进一步的,所述的甲醇精馏塔的顶部设有丝网除沫器。

有益效果:本实用新型所述的甲醇精馏塔适用于甲醇气相脱水制二甲醚装置联产甲醇钠的工艺系统,能够实现在生产二甲醚的同时生产甲醇钠,且不影响原有的二甲醚生产状态。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的甲醇精馏塔示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步阐述,本实施方式可具有不同的形式并且不应被理解为限于在此阐述的说明。文中相同的附图标记始终代表相同的元件,相似的附图标记代表相似的元件。

实施例1:

一种甲醇精馏塔,如图1所示,该甲醇精馏塔为板式塔,包括塔体100和与塔体相连接的底座200,所述的底座200为圆锥形,底座200的底面内径为2m,底座200高2m,所述的塔体100为圆柱体,内径为1.45-1.55m,在所述的塔体100上方设有气相进料口101-102、塔体100的顶部设有气相出口103,塔体100的底部设有液相出口104,所述的甲醇精馏塔含有29块塔板,由下至上依次为1#-29#塔板,其中气相进料口设在第9#-10#塔板之间,在甲醇精馏塔的顶部设有丝网除沫器105,用于去除雾沫夹带。

其中,气相进料口102为备用进料口,实际生产中使用气相进料口101即可,当气相进料口101出现故障时可以使用备用进料口,以保证生产系统的连续性。

该甲醇精馏塔中,原料液从9#层塔板上部进入甲醇精馏塔的塔体100,所述的原料液为来自甲醇钠合成反应塔产生的含水量(质量含量)为3.7~3.9%的甲醇蒸汽,经过该甲醇精馏塔的作用,塔顶产生的甲醇蒸汽含水量≤0.1%(质量含量),自顶部气相出口103引出,可直接用于合成甲醇钠。与该甲醇精馏塔通过液相出口104串联的二甲醚装置原有的精馏塔中产生的含水甲醇,其含水量≤5%(质量含量),流量约为30吨/小时,可用于原有二甲醚生产系统用于合成二甲醚。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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