年产万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计

内容发布更新时间 : 2025/7/23 3:34:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

DME反应器是绝热轴流式固定床反应器。在反应器中约80%的甲醇被转化为二甲醚,而且二甲醚的选择性为约99.9%,二甲醚反应为放热反应。 (3)合成气冷却

反应器出口气中含有DME,它在进出气换热器中通过工艺气体冷却,接着在甲醇蒸馏塔底部通过蒸馏塔换热器的工艺液体冷却,然后在二甲醚精馏塔冷却器中用冷却水冷却,最后出口气在冷凝器中大部分冷凝后被送至二甲醚精馏塔。由于二甲醚反应转化率在低压下较高,因此二甲醚反应器的操作压力不宜太高,而二甲醚精馏塔在较高压力操作时DME的损失较小,基于上述原因,二甲醚合成系统压力控制略高于二甲醚精馏系统。 (4)二甲醚精馏

来自二甲醚合成系统的工艺液体被送入二甲醚精馏塔中部,塔底再沸是通过精馏塔加热器的蒸汽流量控制完成,在DME精馏塔中DME与甲醇和水分开,一二甲醚产品从精馏塔顶部回收,而甲醇和水一起从塔底去除,并为原料甲醇提供预热热源。

含有DME的顶部气体在二甲醚冷凝器中被大部分冷凝下来,然后送入二甲醚塔回流罐中,在二甲醚冷凝器中未冷凝的气相作为燃料被放掉。在二甲醚回流罐中分离的液体被二甲醚回流泵加压,并被分成精馏塔回流液和DME产品,产品二甲醚被送出界区贮存。 (5)甲醇塔

二甲醚精馏塔底部液体被直接引入甲醇蒸馏塔中,甲醇在蒸馏塔中与水分离出来,再循环回甲醇缓冲槽内。再沸负荷主要是由合成反应气来提供,不足部分由甲醇塔加热器E108的蒸汽来补充。

顶部甲醇蒸汽在甲醇冷凝器(Ell0)的冷却水冷凝,然后通过甲醇回流泵返回二甲醚合成系统,部分甲醇则回流到甲醇蒸馏塔,未冷凝气体则作为尾气放空。

常温含水粗甲醇作为本工艺流程的原料,由往复泵定量输送至合成工序的汽化塔进行汽化提纯,并由液态转化成饱和气态,再进入电加热炉过热至250℃以上温度,过热后的甲醇原料蒸汽以逆流方式进入固定床合成塔,在氧化铝型固定床中进行缩水反应生成气态二甲醚和水(反应温度控制在280℃-450℃之间,一次转化率不小于75%),反应产物中包括有二甲醚、水以及未反应的甲醇蒸汽。反应物经换热器降温后在冷凝器中被循环水冷凝成液体,经计量罐进入中间罐贮存,未被冷凝成液态的少量副反应气体如CH4、CO2等则由放空阀排入放空总管并经吸收塔吸收后直接排入大气或送入锅炉房进行焚烧,进入中间罐的反应物由屏蔽泵加压输送至初馏塔进行精馏分离,塔顶分馏出燃料级的二甲醚组分,塔底分离出粗甲醇混合物,燃料级二甲醚蒸汽在甲醚冷凝器中被循环水冷凝成常温二甲醚液体

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经计量泵后进入燃料级二甲醚产品中间罐,再经加压磁力泵输送至罐区产品贮罐区进行储存,塔底稀甲醇混合物经冷却后进入粗甲醇中间罐进行贮存。

粗甲醇中间罐的稀甲醇液体由屏蔽泵加压输送至甲醇回收塔进行精馏分离,塔顶分馏出精甲醇组分,塔底分离出废水,精甲醇蒸汽被循环水冷却成常温精甲醇液体,经计量后进入回收甲醇中间罐。再经计量后由工艺管道输送至往复泵进口循环使用,甲醇回收塔底废水中甲醇含量小于0.025%,经冷却稀释后直接输送锅炉房作为脱硫除尘补充循环水。

3.3生产工艺特点

本工艺装臵的主要工艺特点是流程简洁明畅,工艺条件温和,装臵内热能利用较好,操作简易方便。

本装臵设备台数较少,设备制作充分立足于国内现状,所有设备均能在国内制造而不需进口,项目投资大为降低。

3.4主要工艺指标 3.4.1 二甲醚产品指标

表7 产品二甲醚产品指标

序号 1 2 3 4

组分 二甲醚 甲醇 水分 C3以下烃类

纯度 ≥99.9% ≤0.5 ≤0.3 ≤0.3

备注

本设计产品二甲醚可用作替代燃料或气雾剂等化工原料,目前燃料级二甲醚尚未颁布国家标准,设计产品工艺指标可参照表(3-1)

塔设备指标如下:

汽化塔:原料甲醇纯度90%(质量分数,下同),塔顶甲醇气体纯度≥99%,釜液甲醇含量≤0.5%; 合成塔:转化率

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