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1、(10)申请公布号 CN 102010301 A (43)申请公布日 2011.04.13 CN 102010301 A *CN102010301A* (21)申请号 201010532773.6 (22)申请日 2010.11.02 C07C 43/04(2006.01) C07C 41/09(2006.01) (71)申请人 东莞市九丰化工有限公司 地址 523000 广东省东莞市虎门港沙田港区 立沙岛作业区立沙大道 (72)发明人 丁立基 胡恩锋 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 谭一兵 (54) 发明名称 低能耗二甲醚制造工艺及其生产设备 (。
2、57) 摘要 本发明公开了一种低能耗二甲醚制造工艺及 其生产设备， 其生产设备包括通过管道相连的甲 醇预热器、 甲醇加热器、 甲醇蒸发器、 闪蒸罐、 汽化 塔、 反应器及精馏塔。其制造工艺为 ： 原料甲醇经 甲醇预热器， 用蒸汽冷凝水和废水预热后排入甲 醇加热器， 用反应气加热后排入甲醇蒸发器， 用蒸 汽冷凝水和废水加热， 汽液混合物排入闪蒸罐。 自 反应器出来的混合气先经气体换热器降温， 用第 一汽化塔再沸器和甲醇加热器回收热能， 然后在 粗甲醚预热器及粗甲醚冷凝器中分别冷凝， 到粗 甲醚储槽分离不凝气。 粗甲醚排入粗甲醚预热器， 部分汽化后排入精馏塔。本发明适于精甲醇生产 99.0 99.。
3、99的二甲醚， 其可充分利用热能， 节 省了加热蒸汽和冷却水， 降低生产成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102010303 A1/1 页 2 1. 一种低能耗二甲醚生产设备，其包括反应器 (8) 及精馏塔 (15)，其特征在于 ：还 包括通过管道顺秩相连的甲醇预热器 (1)、甲醇加热器 (2)、甲醇蒸发器 (3) 及闪蒸罐 (4)，所述闪蒸罐 (4) 的顶部通过管道与气体换热器 (7) 及汽化塔 (6) 的顶部相连，所述 闪蒸罐 (4) 的底部通过管道与第一增压泵 (5) 相连，。
4、所述第一增压泵 (5) 通过管道与汽化 塔 (6) 顶部相连，所述气体换热器 (7) 通过管道与所述反应器 (8) 及第一汽化塔再沸器 (9) 相连，所述汽化塔 (6) 下部通过管道与所述第一汽化塔再沸器 (9) 及第二汽化塔再沸 器 (10) 相连，所述汽化塔 (6) 底部再通过管道与第一汽化塔再沸器 (9) 相连，所述汽化 塔 (6) 底部及第二汽化塔再沸器 (10) 均通过管道先与所述甲醇蒸发器 (3) 再与甲醇预热 器 (1) 相连，所述第一汽化塔再沸器 (9) 通过管道先与所述甲醇加热器 (2) 相连再与粗甲 醚预热器(11)相连，所述粗甲醚预热器(11)通过管道与粗甲醚冷凝器(12。
5、)、第二增压泵 (14) 及所述精馏塔 (15) 相连，所述粗甲醚冷凝器 (12) 及第二增压泵 (14) 均通过管道与 所述粗甲醚储槽 (13) 相连，其中，所述汽化塔 (6) 和精馏塔 (15) 均为填料塔。 2. 一种低能耗二甲醚制造工艺，其包括如下步骤 ： 、原料甲醇首先经过甲醇预热器 (1)，用汽化塔 (6) 排出的废水和第二汽化塔再 沸器 (10) 排出的蒸汽冷凝水对所述原料甲醇预热至 100 140，然后将预热后的所述 原料甲醇排入甲醇加热器 (2)，用从反应器 (8) 排出的反应气对甲醇加热器 (2) 内的原料 甲醇加热，再将所述原料甲醇排入甲醇蒸发器 (3)，用蒸汽冷凝水和废。
6、水加热使甲醇蒸发 器 (3) 内的汽液混合物进入闪蒸罐 (4)，闪蒸罐 (4) 内的气相自顶部出口与汽化塔 (6) 来 的甲醇蒸汽一起进入气体换热器 (7)，闪蒸罐 (4) 内的液相经第一增压泵 (5) 进入汽化塔 (6) 顶部。 、自反应器(8)出来的混合气先经气体换热器(7)降温，依次用第一汽化塔再沸器 (9)和甲醇加热器(2)回收热能，然后在粗甲醚预热器(11)中部分冷凝，再在粗甲醚冷凝 器 (12) 中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽 (13) 分离不凝气，所述粗甲醚储槽 (13) 中的粗 甲醚经第二增压泵(14)再排入粗甲醚预热器(11)，所述粗甲醚预热器(11)内的粗甲醚部 分汽化后进入。
7、精馏塔 (15) 中下部，经精馏后形成产品。 3. 根据权利要求 2 所述的一种低能耗二甲醚制造工艺，其特征在于 ：所述从汽化塔 (6)排出的废水和第二汽化塔再沸器(10)排出的蒸汽冷凝水用于对所述甲醇蒸发器(3)内 的原料甲醇加热，使之部分汽化。 4. 根据权利要求 2 所述的一种低能耗二甲醚制造工艺，其特征在于 ：所述从汽化塔 (6)排出的废水和第二汽化塔再沸器(10)排出的蒸汽冷凝水先对所述甲醇蒸发器(3)内的 原料甲醇加热，再对所述甲醇预热器 (1) 内的原料甲醇预热。 5.根据权利要求2至4任一项所述的一种低能耗二甲醚制造工艺，其特征在于 ：所述 从反应器 (8) 排出的反应气先在气。
8、体换热器 (7) 中预热原料甲醇至 220 300，再为所 述第一汽化塔再沸器 (9) 和甲醇加热器 (2) 提供热量，然后到所述的粗甲醚预热器 (11) 回收低品位热能，在粗甲醚冷凝器 (12) 中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽 (13) 分离不凝 气。 权 利 要 求 书 CN 102010301 A CN 102010303 A1/3 页 3 低能耗二甲醚制造工艺及其生产设备 技术领域 0001 本发明涉及二甲醚合成技术领域，尤其是涉及一种低能耗二甲醚制造工艺及其 生产设备。 背景技术 0002 随着国民经济的高速增长，对石油资源的需求也日益扩大，原油资源不足的问 题将严重制约石化工业的发展。
9、，并将威胁到能源安全与经济安全，因此替代能源的开发 对于能源安全都具有及其重要的意义。 二甲醚是一种无毒含氧燃料，它可以由煤、天然 气以及生物质等多种资源转化而成。 二甲醚作为民用燃料气，其在储运、燃烧安全性、 预混气热值和理论燃烧温度等性能指标都优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰 气和液化气掺混气。 二甲醚较适合压燃式发动机，是汽车燃料理想的替代品。 0003 目前，二甲醚的生产设备和制造工艺较多，其中通常的生产设备包括汽化提馏 塔、二甲醚精馏塔及甲醇脱水反应系统，所述甲醇脱水反应系统与所述汽化提馏塔及所 述二甲醚精馏塔通过管道相连，二甲醚精馏塔通过管道连接有二甲醚冷凝器。 所述二甲 。
10、醚生产工艺包括如下步骤 ：a、将杂质以水为主的原料甲醇和从二甲醚精馏塔采出的以二 甲醇和水为主要成分的混合液在汽化提馏塔中汽化分离，从塔顶出来的甲醇蒸汽送入甲 醇脱水反应系统，从汽化提馏塔塔釜釜液连续排出系统。 b、所述甲醇脱水反应系统的以 二甲醚、甲醇和水为主的反应物从中、下部进入二甲醚精馏塔，从二甲醚精馏塔塔顶采 出所需二甲醚产品，其中，二甲醚精馏塔塔顶的二甲醚蒸汽通过所述二甲醚冷凝器冷凝 后回流入所述二甲醚精馏塔。 然而，上述现有的二甲醚生产设备和制造工艺在制造二甲 醚时能耗较高，蒸汽冷凝水、含甲醇废水、反应气的热能未得到充分利用。 发明内容 0004 本发明是针对上述背景技术存在的缺陷。
11、提供一种低能耗二甲醚制造工艺及其生 产设备，其可充分利用蒸汽冷凝水、含甲醇废水及反应气的热能，节省了加热蒸汽和冷 却水，降低了生产成本。 0005 为实现上述目的，本发明公开了一种低能耗二甲醚生产设备，其包括通过管道 顺秩相连的甲醇预热器、甲醇加热器、甲醇蒸发器及闪蒸罐，所述闪蒸罐的顶部通过管 道与气体换热器及汽化塔的顶部相连，所述闪蒸罐的底部通过管道与第一增压泵相连， 所述第一增压泵通过管道与汽化塔顶部相连，所述气体换热器通过管道与所述反应器及 第一汽化塔再沸器相连，所述汽化塔下部通过管道与所述第一汽化塔再沸器及第二汽化 塔再沸器相连，所述汽化塔底部通过管道与所述第一汽化塔再沸器相连，所述汽。
12、化塔底 部及第二汽化塔再沸器均通过管道先与所述甲醇蒸发器再与甲醇预热器相连，所述第一 汽化塔再沸器通过管道先与所述甲醇加热器及粗甲醚预热器相连，所述粗甲醚预热器通 过管道与粗甲醚冷凝器、第二增压泵及所述精馏塔相连，所述粗甲醚冷凝器及第二增压 泵均通过管道与所述粗甲醚储槽相连，其中，所述汽化塔和精馏塔均为填料塔。 说 明 书 CN 102010301 A CN 102010303 A2/3 页 4 0006 进一步地，通过所述二甲醚生产设备制造二甲醚的工艺包括如下步骤 ： 0007 、原料甲醇首先经过甲醇预热器，用汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器 排出的蒸汽冷凝水对所述原料甲醇预热至 100 。
13、140，然后将预热后的所述原料甲醇排 入甲醇加热器，用从反应器排出的反应气对甲醇加热器内的原料甲醇加热，再将所述原 料甲醇排入甲醇蒸发器，用蒸汽冷凝水和废水加热使甲醇蒸发器内的汽液混合物进入闪 蒸罐，闪蒸罐内的气相自顶部出口与汽化塔来的甲醇蒸汽一起进入气体换热器，闪蒸罐 内的液相经第一增压泵进入汽化塔顶部。 0008 、自反应器出来的混合气先经气体换热器降温，依次用第一汽化塔再沸器和 甲醇加热器回收热能，然后在粗甲醚预热器中部分冷凝，再在粗甲醚冷凝器中完全冷 凝，最后到粗甲醚储槽分离不凝气，所述粗甲醚储槽中的粗甲醚经第二增压泵再排入粗 甲醚预热器，所述粗甲醚预热器内的的粗甲醚部分汽化后进入精馏。
14、塔中下部，经精馏后 形成产品。 0009 进一步地，所述从汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器排出的蒸汽冷凝水用 于对所述甲醇蒸发器内的原料甲醇加热，使之部分汽化。 0010 进一步地，所述从汽化塔排出的废水和第二汽化塔再沸器排出的蒸汽冷凝水先 对所述甲醇蒸发器内的原料甲醇加热，再对所述甲醇预热器内的原料甲醇预热。 0011 进一步地，所述从反应器排出的反应气先在气体换热器中预热原料甲醇至 220 300，再为所述第一汽化塔再沸器和甲醇加热器提供热量，然后到所述的粗甲醚 预热器回收低品位热能，在粗甲醚冷凝器中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽分离不凝气。 0012 综上所述，本发明二甲醚生产设备及其制造。
15、工艺有如下优点 ： 0013 、本发明增加了甲醇预热器、甲醇蒸发器和闪蒸罐、第一增压泵，使蒸汽冷 凝水、废水的热能充分利用。 0014 、本发明加大了粗甲醚预热器，使粗甲醚部分汽化，以汽液混合物状态进入 精馏塔，节省再沸器蒸汽 ；反应气在粗甲醚预热器中部分冷凝，降低了粗甲醚冷凝器负 荷，节省循环冷却水。 0015 、本发明汽化塔和精馏塔均为填料塔，可以降低塔顶和塔底压差，降低物料 的饱和蒸汽压，节省蒸汽。 附图说明 0016 图 1 为本发明二甲醚生产设备一种实施例的原理图。 具体实施方式 0017 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面 结合附图与具体实施方式对。
16、本发明作进一步详细描述。 0018 请参阅图 1，本发明低能耗二甲醚生产设备包括通过管道顺秩相连的甲醇预热器 1、甲醇加热器 2、甲醇蒸发器 3 及闪蒸罐 4。 所述闪蒸罐 4 的底部通过管道与第一增压 泵 5 相连，所述第一增压泵 5 通过管道与汽化塔 6 顶部相连，所述闪蒸罐 4 的顶部通过管 道与气体换热器 7 及汽化塔 6 的顶部相连，并使所述汽化塔 6 与所述气体换热器 7 相互连 通。 说 明 书 CN 102010301 A CN 102010303 A3/3 页 5 0019 所述气体换热器 7 通过管道与反应器 8 及第一汽化塔再沸器 9 相连，其中，所述 反应器 8 的顶部。
17、和底部均通过管道与气体换热器 7 相连。 所述汽化塔 6 下部通过管道与 第一汽化塔再沸器 9 及第二汽化塔再沸器 10 相连，所述汽化塔 6 底部通过管道与所述第 一汽化塔再沸器 9 相连，从而使连接所述汽化塔 6 及所述第一汽化塔再沸器 9 之间管道形 成循环连通的形式。 所述汽化塔 6 及第二汽化塔再沸器 10 均通过管道先与所述甲醇蒸发 器 3 相连再与甲醇预热器 1 相连。 0020 此外，所述第一汽化塔再沸器9还通过管道先与所述甲醇加热器2及粗甲醚预热 器 11 相连。 所述粗甲醚预热器 11 通过管道与粗甲醚冷凝器 12、第二增压泵 14 及精馏塔 15 相连，所述粗甲醚冷凝器 。
18、12 及第二增压泵 14 均通过管道与粗甲醚储槽 13 相连。 其 中，所述汽化塔 6 和精馏塔 15 均为填料塔。 0021 通过所述二甲醚生产设备制造二甲醚的工艺包括如下步骤 ： 0022 、原料甲醇首先经过所述甲醇预热器 1，用汽化塔 6 排出的废水和第二汽化塔 再沸器 10 排出的蒸汽冷凝水对所述原料甲醇预热至 100 140。 然后将预热后的所述 原料甲醇排入甲醇加热器 2，用从反应器 8 排出的反应气对甲醇加热器 2 内的原料甲醇加 热，再将所述原料甲醇排入甲醇蒸发器 3。 0023 从汽化塔 6 排出的废水和第二汽化塔再沸器 10 排出的蒸汽冷凝水通过管道排入 所述甲醇蒸发器 3。
19、，并对所述甲醇蒸发器 3 内的原料甲醇预热，使甲醇蒸发器 3 内的汽液 混合物进入闪蒸罐 4，闪蒸罐 4 内的气相自顶部出口与汽化塔 6 来的甲醇蒸汽一起进入气 体换热器 7，闪蒸罐 4 内的液相经第一增压泵 5 进入汽化塔 6 顶部。 其中，所述从汽化塔 6 底部排出的废水经第一汽化塔再沸器 9 后，再重新排入所述汽化塔 6 内，从而可吸收第 一汽化塔再沸器 9 内的原料甲醇的热能。 0024 、自反应器 8 出来的混合气先在气体换热器 7 预热至 220 300，所述混合 气含有二甲醚、甲醇、水及氢气等，再为所述第一汽化塔再沸器9和甲醇加热器2提供热 量，即依次用第一汽化塔再沸器 9 和甲。
20、醇加热器 2 回收热能，然后在粗甲醚预热器 11 中 部分冷凝并回收低品位热能，再在粗甲醚冷凝器12中完全冷凝，最后到粗甲醚储槽13分 离不凝气。 所述粗甲醚储槽 13 中的粗甲醚经第二增压泵 14 再排入粗甲醚预热器 11，所 述粗甲醚预热器11内的的粗甲醚部分汽化后进入精馏塔15中下部，经精馏后形成产品。 0025 综上所述，本发明二甲醚生产设备及其制造工艺有如下优点 ： 0026 、本发明增加了甲醇预热器1、甲醇蒸发器3和闪蒸罐4、第一增压泵5，使蒸 汽冷凝水、废水的热能充分利用。 0027 、本发明加大了粗甲醚预热器 11，使粗甲醚部分汽化，以汽液混合物状态进 入精馏塔 15，节省再沸。
21、器蒸汽 ；反应气在粗甲醚预热器 11 中部分冷凝，降低了粗甲醚冷 凝器 12 负荷，节省循环冷却水。 0028 、本发明汽化塔 6 和精馏塔 15 均为填料塔，可以降低塔顶和塔底压差，降低 物料的饱和蒸汽压，节省蒸汽。 0029 以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但 并不能因此而理解为对本发明范围的限制。 应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明 的保护范围。 因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 102010301 A CN 102010303 A1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102010301 A 。