液相甲醇脱水生产二甲醚的设备的制作方法
【专利摘要】一套液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，它主要由甲醇净化单元、甲醇预热单元、甲醇脱水反应单元和分离回收单元构成；所述的甲醇预热单元由换热器和加热器构成；所述的甲醇脱水反应单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的甲醇脱水反应器和回收甲醇脱水反应器构成，所述的甲醇脱水反应器和回收甲醇脱水反应器之间不相连通；所述的分离回收单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的二甲醚精馏塔和甲醇回收塔构成；所述的换热器和加热器通过管道顺次串联；所述的加热器出口通过管道与所述的甲醇脱水反应器塔顶相连通；所述的甲醇脱水反应器塔底通过管道与所述的二甲醚精馏塔上部相连通；所述的二甲醚精馏塔塔釜通过管道与所述的甲醇回收塔上部相连通，二甲醚精馏塔塔顶通过管道经过换热器后通向外部；所述的甲醇回收塔塔顶通过管道与所述的回收甲醇脱水反应器上部联通，甲醇回收塔塔釜通过管道经过换热器后通向外部；所述的回收甲醇脱水反应器底部通过管道与所述的二甲醚精馏塔上部相连通。与现有技术相比，本实用新型的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备占地面积小，投资小，同时对于工艺中的保温和安装也非常有利，总体上降低了生产成本。
【专利说明】液相甲醇脱水生产二甲醚的设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种液相甲醇脱水生产二甲醚的设备。
【背景技术】
[0002] 二甲醚又称甲醚，简称DME。二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、 冷凝、汽化特性，可广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活等领域。二甲醚未来主要用于替 代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。
[0003] 甲醇脱水法最早采用硫酸法脱水，反应在液相中进行，主要缺点是设备腐蚀严重、 操作条件恶劣，而且对环境污染严重。目前二甲醚的生产方法主要有：（1)采用甲醇气相脱 水制二甲醚，优点：二甲醚纯度可以达到99. 8%，缺点：甲醇脱水反应温度较高，一般200? 380°C，对甲醇原料的纯度也有一定要求；（2)采用催化蒸馏法制二甲醚，优点：甲醇脱水反 应和产物分离同时在一座催化蒸馏塔中进行，缺点：塔板数较多，设备投资较高，操作弹性 较小。
[0004] 本实用新型基于上述技术背景，提出一种液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，以期 能够在提高转化率的同时降低生产成本。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，能够在提高转 化率的同时降低生产成本。
[0006] 本实用新型实现上述目的的技术方案如下：
[0007] 提供一套液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，它主要由甲醇净化单元、甲醇预热单 元、甲醇脱水反应单元和分离回收单元构成；所述的甲醇预热单元由换热器和加热器构成； 所述的甲醇脱水反应单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的甲醇脱水反应 器和回收甲醇脱水反应器构成，所述的甲醇脱水反应器和回收甲醇脱水反应器之间不相连 通；所述的分离回收单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的二甲醚精馏塔和 甲醇回收塔构成；所述的换热器和加热器通过管道顺次串联；所述的加热器出口通过管道 与所述的甲醇脱水反应器塔顶相连通；所述的甲醇脱水反应器塔底通过管道与所述的二 甲醚精馏塔上部相连通；所述的二甲醚精馏塔塔釜通过管道与所述的甲醇回收塔上部相 连通，二甲醚精馏塔塔顶通过管道经过换热器后通向外部；所述的甲醇回收塔塔顶通过管 道与所述的回收甲醇脱水反应器上部联通，甲醇回收塔塔釜通过管道经过换热器后通向外 部；所述的回收甲醇脱水反应器底部通过管道与所述的二甲醚精馏塔上部相连通。
[0008] 本实用新型优选的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备中，所述的甲醇预热单元优选 由2个换热器和1个加热器构成。
[0009] 本实用新型优选的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备中，如图1所示，甲醇进料管1 连接甲醇净化器2顶部，甲醇净化器2底部通过第一换热器进口管3连接第一换热器4,第 一换热器4通过第一换热器出口管5连接第二换热器6,第二换热器6通过第二换热器出口 管7连接甲醇加热器8,甲醇加热器8通过甲醇加热器出口管9连接甲醇脱水反应单元总 塔内上部的甲醇脱水反应器10顶部，甲醇脱水反应器10通过二甲醚精馏塔进口管11连接 分离回收单元总塔内上部的二甲醚精馏塔12上部，二甲醚精馏塔12顶部通过二甲醚精馏 塔气相出口管13连接第一换热器4,第一换热器4通过二甲醚冷凝器进口管14连接二甲 醚冷凝器15,二甲醚冷凝器15通过二甲醚产品管16与外部连接；二甲醚精馏塔12塔底通 过二甲醚精馏塔工艺水管17连接分离回收单元总塔内位于二甲醚精馏塔12下方的甲醇回 收塔18的上部，甲醇回收塔18塔顶通过甲醇回收塔气相出口管19连接甲醇回收塔冷凝器 20,甲醇回收塔冷凝器20通过甲醇出口管21连接回收甲醇加热器22,回收甲醇加热器22 通过回收甲醇加热器出口管23连接甲醇脱水反应单元总塔内甲醇脱水反应器10下方的回 收甲醇脱水反应器24上部，回收甲醇脱水反应器24底部通过二甲醚精馏塔进口管11连接 所述的二甲醚精馏塔12上部，所述的甲醇回收塔18塔釜通过甲醇回收塔釜底出口管25连 接第二换热器6,再通过废水出口管26与外部连接。
[0010] 本实用新型所述的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备应用时，包括以下步骤：
[0011] 甲醇经甲醇进料管1进入甲醇净化器2,净化后甲醇经第一换热器进口管3进入第 一换热器4,换热后经第一换热器出口管5温度为40?60°C，进入第二换热器6进行换热， 甲醇经第二换热器出口管7温度为60?80°C，进入甲醇加热器8,经甲醇加热器出口管9 温度为120?160°C，进入甲醇脱水反应器10,操作压力：0. 5?4. OMPa，操作温度：120? 160°C，在催化剂作用下，甲醇脱水生成二甲醚混合物，生成的反应混合物，经二甲醚精馏塔 进口管11直接进入二甲醚精馏塔12,操作压力：0. 5?1. 5MPa，塔顶温度：40?60°C，塔釜 温度：1〇〇?200°C，回流比：0.5?10,反应副产物水、少量未反应的甲醇与产物二甲醚经 二甲醚精馏塔分离提纯，塔顶馏出物经二甲醚精馏塔气相出口管13进入第一换热器4降温 后，经二甲醚冷凝器进口管14进入二甲醚冷凝器15,冷凝后得到合格的二甲醚产品，经二 甲醚产品管16输送至装置外；二甲醚精馏塔塔底得到的含醇工艺水，经二甲醚精馏塔工艺 水管17直接进入与二甲醚精馏塔12同处一个总塔且位于二甲醚精馏塔12下方的甲醇回 收塔18分离提纯，操作压力：0?0. IMPa，塔顶温度：50?80°C，塔釜温度：90?120°C，回 流比：0. 5?10,塔顶馏出物经甲醇回收塔气相出口管19进入甲醇回收塔冷凝器20,冷凝 后得到合格的甲醇，加压后经甲醇出口管21进入回收甲醇加热器22,经回收甲醇加热器出 口管23,温度为120-160°C，进入与甲醇脱水反应器10同处一个总塔且处于甲醇脱水反应 器10下方的回收甲醇脱水反应器24,反应混合物经二甲醚精馏塔进口管11进入二甲醚精 馏塔12 ;塔釜合格废水经甲醇回收塔釜底出口管25，进入第二换热器6回收余热后，经废水 出口管26输送至装置外。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型提供的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备占地面积 小，投资小，同时对于工艺中的保温和安装也非常有利，总体上降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型所述的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备的构成示意图。
[0014] 图1中的附图标记说明如下：
[0015] 1、甲醇进料管；2、甲醇净化器；3、第一换热器进口管；4、第一换热器；5、第一换热 器出口管；6、第二换热器；7、第二换热器出口管；8、甲醇加热器；9、甲醇加热器出口管；10、 甲醇脱水反应器；11、二甲醚精馏塔进口管；12、二甲醚精馏塔；13、二甲醚精馏塔气相出口 管；14、二甲醚冷凝器进口管；15、二甲醚冷凝器；16、二甲醚产品管；17、二甲醚精馏塔工艺 水管；18、甲醇回收塔；19、甲醇回收塔气相出口管；20、甲醇回收塔冷凝器；21、甲醇出口 管；22、回收甲醇加热器；23、回收甲醇加热器出口管；24、回收甲醇脱水反应器；25、甲醇回 收塔釜底出口管；26、废水出口管。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详细说明：
[0017] 实施例1
[0018] 液相甲醇脱水生产二甲醚的设备中，如图1所示，甲醇进料管1连接甲醇净化器2 顶部，甲醇净化器2底部通过第一换热器进口管3连接第一换热器4,第一换热器4通过第 一换热器出口管5连接第二换热器6,第二换热器6通过第二换热器出口管7连接甲醇加热 器8,甲醇加热器8通过甲醇加热器出口管9连接甲醇脱水反应单元总塔内上部的甲醇脱水 反应器10顶部，甲醇脱水反应器10通过二甲醚精馏塔进口管11连接分离回收单元总塔内 上部的二甲醚精馏塔12上部，二甲醚精馏塔12顶部通过二甲醚精馏塔气相出口管13连接 第一换热器4,第一换热器4通过二甲醚冷凝器进口管14连接二甲醚冷凝器15,二甲醚冷 凝器15通过二甲醚产品管16与外部连接；二甲醚精馏塔12塔底通过二甲醚精馏塔工艺水 管17连接分离回收单元总塔内位于二甲醚精馏塔12下方的甲醇回收塔18的上部，甲醇回 收塔18塔顶通过甲醇回收塔气相出口管19连接甲醇回收塔冷凝器20,甲醇回收塔冷凝器 20通过甲醇出口管21连接回收甲醇加热器22,回收甲醇加热器22通过回收甲醇加热器出 口管23连接甲醇脱水反应单元总塔内甲醇脱水反应器10下方的回收甲醇脱水反应器24 上部，回收甲醇脱水反应器24底部通过二甲醚精馏塔进口管11连接所述的二甲醚精馏塔 12上部，所述的甲醇回收塔18塔釜通过甲醇回收塔釜底出口管25连接第二换热器6,再通 过废水出口管26与外部连接。
【权利要求】
1. 一套液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，其特征在于：它主要由甲醇净化单元、甲醇 预热单元、甲醇脱水反应单元和分离回收单元构成；所述的甲醇预热单元由换热器和加热 器构成；所述的甲醇脱水反应单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的甲醇脱 水反应器和回收甲醇脱水反应器构成，所述的甲醇脱水反应器和回收甲醇脱水反应器之间 不相连通；所述的分离回收单元由同处一个总塔内且按上下位置关系顺次安装的二甲醚精 馏塔和甲醇回收塔构成；所述的换热器和加热器通过管道顺次串联；所述的加热器出口通 过管道与所述的甲醇脱水反应器塔顶相连通；所述的甲醇脱水反应器塔底通过管道与所述 的二甲醚精馏塔上部相连通；所述的二甲醚精馏塔塔釜通过管道与所述的甲醇回收塔上部 相连通，二甲醚精馏塔塔顶通过管道经过换热器后通向外部；所述的甲醇回收塔塔顶通过 管道与所述的回收甲醇脱水反应器上部联通，甲醇回收塔塔釜通过管道经过换热器后通向 外部；所述的回收甲醇脱水反应器底部通过管道与所述的二甲醚精馏塔上部相连通。
2. 权利要求1所述的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，其特征在于：所述的甲醇预热 单元由2个换热器和1个加热器构成。
3. 权利要求1所述的液相甲醇脱水生产二甲醚的设备，其特征在于：所述的设备中，甲 醇进料管（1)连接甲醇净化器（2)顶部，甲醇净化器（2)底部通过第一换热器进口管（3) 连接第一换热器（4)，第一换热器（4)通过第一换热器出口管（5)连接第二换热器（6)，第 二换热器（6)通过第二换热器出口管（7)连接甲醇加热器（8)，甲醇加热器（8)通过甲醇 加热器出口管（9)连接甲醇脱水反应单元总塔内上部的甲醇脱水反应器（10)顶部，甲醇脱 水反应器（10)通过二甲醚精馏塔进口管（11)连接分离回收单元总塔内上部的二甲醚精馏 塔（12)上部，二甲醚精馏塔（12)顶部通过二甲醚精馏塔气相出口管（13)连接第一换热器 (4)，第一换热器（4)通过二甲醚冷凝器进口管（14)连接二甲醚冷凝器（15)，二甲醚冷凝器 (15)通过二甲醚产品管（16)与外部连接；二甲醚精馏塔（12)塔底通过二甲醚精馏塔工艺 水管（17)连接分离回收单元总塔内位于二甲醚精馏塔（12)下方的甲醇回收塔（18)的上 部，甲醇回收塔（18)塔顶通过甲醇回收塔气相出口管（19)连接甲醇回收塔冷凝器（20)， 甲醇回收塔冷凝器（20)通过甲醇出口管（21)连接回收甲醇加热器（22)，回收甲醇加热器 (22)通过回收甲醇加热器出口管（23)连接甲醇脱水反应单元总塔内甲醇脱水反应器（10) 下方的回收甲醇脱水反应器（24)上部，回收甲醇脱水反应器（24)底部通过二甲醚精馏塔 进口管（11)连接所述的二甲醚精馏塔（12)上部，所述的甲醇回收塔（18)塔釜通过甲醇回 收塔釜底出口管（25)连接第二换热器（6)，再通过废水出口管（26)与外部连接。
【文档编号】C07C43/04GK203845967SQ201420198312
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】毛进池, 刘文飞, 王文学, 戴良国 申请人:凯瑞化工股份有限公司