二甲醚成份及生成原理

221气相二步法甲醇蒸汽通过由RA1203SIO2等制成的ZSM5型分子筛，在0515MPA和250370下，脱水生成二甲醚，产品纯度达到999，工艺比较成熟。其主要特点是自动化程度高，对设备材质亦无特殊要求，基本上没有三废排放及设备腐蚀问题。该技术具有如下特点一是反应器采用多段激冷式固定床反应器，既避免了绝热式固定床反应器温升太高造成副反应增加、甲醇单程转化率偏低的缺点，又克服了换热式固定床和等温管式固定床反应器尺寸大、催化剂装填容量小的不足；二是采用新型的汽化塔和分离工艺，设置用于回收未反应甲醇的提浓塔，简化了流程、减少了投资，每吨二甲醚产品蒸汽消耗比国外同类技术可减少05T以上，减少了外排尾气中的甲醇含量，降低了甲醇消耗。甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法。其主要特点是技术成熟可靠、投资低、产品调整灵活、工艺简单、生产成本低，自动化程度高，对设备材质亦无特殊要求，基本上没有三废排放及设备腐蚀问题。反应压力为0515MPA,温度为2500C3700C。甲醇经汽化在换热器中与反应器出来的反应产物换热后进入绝热多段冷激式固定床反应器进行气相催化脱水反应,反应产物经换热后用循环水冷却冷凝。冷却冷凝后的物料在粗甲醚中间罐进行气液分离。气相为副反应产生的不凝气和二甲醚、甲醇的饱和蒸气,送入洗涤塔用甲醇或甲醇水溶液吸收回收其中二甲醚。吸收液返回粗甲醚中间罐,吸收尾气送出装置。粗甲醚中间罐的粗二甲醚用精馏塔进行精馏分离,从精馏塔顶出来的二甲醚蒸汽经精馏塔冷凝器冷凝后一部分回流入塔,一部分作为产品送产品贮罐。从二甲醚精馏塔釜得到的甲醇水溶液送入甲醇提浓塔精馏提浓甲醇,提浓后的甲醇返回作为反应原料。从甲醇提浓塔塔釜排出含醇废水。二甲醚产量为PDME271332KMOL/H，选择性S1，则根据反应方程，排放水271332KMOL/H，原料甲醇的量F5439317KMOL/H流程设备的温度变化1为了充分利用反应器放出的热量，由反应器R201出来的物料，先经过E202与反应器的进料换热，将反应器进料由1527加热到250，同时将出料温度由3693降低到1627，2经过上述换热的热物流，可以继续加热T202的塔底再沸器物流，同时热物流由1627降低到1430。3经过上述换热的热物流，可以继续用来加热新鲜原料甲醇和循环甲醇，将其由337加热到1330。同时热物流由1430降低到1167。213气相一步法和三相淤积床生产二甲醚技术存在的问题首先是原料浪费严重，每生成一分子二甲醚要同时生成一分子C02。其次是催化剂使用寿命短。因为合成和脱水两种催化剂最佳反应温度范围匹配不好，提高反应温度势必降低另一部分催化剂的寿命，致使整个催化剂寿命缩短。第三是CO、H2、C02、二甲醚、甲醇、水等产品不易分离。21气相法甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法，反应压力为0515MPA，反应温度为250370，采用的催化剂为23ALO、2SI等制成的ZSM5型分子筛，生成二甲醚的反应式为OHCOH2332主要副反应3CHC2432O主要工艺过程为甲醇经气化与反应器出来的反应产物换热后进反应器进行气相催化脱水反应，反应产物经换热后、用循环水冷却冷凝。冷却冷凝后的物料也就是粗二甲醚送精馏分离。生产工艺甲醇制二甲醚生产工艺过程主要分为反应和精馏两大工段。反应工段包括甲醇预热、汽化和甲醇脱水反应及粗甲醚收集。原料甲醇经预热后在汽化塔内被汽化成甲醇蒸汽，甲醇蒸汽与反应产品进行热交换后升温到240260进入反应器，同时气体换热器还提供150甲醇冷激蒸汽。甲醇蒸汽在催化剂和一定温度条件下进行分子间脱水反应。主要反应方程式2CH3OHCH3OCH3H2O上述反应为放热反应，在反应条件下还会伴随发生一系列副反应CH3OHCO2H22CH3OHC2H42H2O2CH3OHCH42H2OCCH3OCH3CH4COH2COH2OCOH2由于反应为放热反应，其放热使反应器自身温度和催化剂床层温度升高，故第二段催化剂床层温度用热气流中喷入温度较低的甲醇蒸汽的方法来调节，使反应温度在一定范围内进行。在操作温度下，甲醇不能完全转化，又伴有少量副反应产生，因此反应器出来的产品除二甲醚、甲醇、水外，还有少量的不凝气体，经换热器回收热量，水冷后进入粗甲醚储罐。粗甲醚贮罐中的不凝气体经气体冷却器冷却后进入洗涤塔，经精馏塔塔釜液洗涤吸收二甲醚后，不凝气体送燃气系统。二甲醚、甲醇、水的沸点分别为24、647、100，且无共沸物存在。反应出来的粗甲醚（含甲醇、二甲醚、水）用泵送入精馏塔，塔顶得到的二甲醚冷凝液部分回流，部分经分析合格后作为产品采出。精馏塔釜液贮罐的水甲醇溶液，部分作为洗涤塔吸收液使用，部分返回反应工段的汽化塔分离甲醇和水，在汽化塔顶得到甲醇返回系统使用。13流程简述原料甲醇来自甲醇合成工序粗甲醇中间罐区，经甲醇进料泵（P101A/B）加压、甲醇预热器（E104）预热后进入甲醇汽化塔（T101）进行汽化。从T101出来的汽化甲醇经气体换热器（E103）换热后分两股进入反应器（R101）第一股过热到反应温度，从顶部进入反应器，第二股稍过热后作为冷激气从第二段催化剂床层的上部进入反应器（R101）。从反应器R101出来的反应气体经气体换热器E103、甲醇预热器E104和粗甲醚预热器E111换热，粗甲醚冷凝器E105冷凝后进入粗甲醚贮罐V102进行气液分离。液相为粗甲醚，气相为H2、CO、CH4、CO2等不凝性气体和饱和甲醇、二甲醚蒸汽。从粗甲醚贮罐（V102）出来的不凝性气体经气体冷却器E108冷却后进入洗涤塔（T102），经洗涤液吸收其中的二甲醚、甲醇后，吸收尾气送燃气系统。吸收用的洗涤液来自精馏塔釜液贮罐V103。从粗甲醚贮罐（V102）出来的粗甲醚用精馏塔进料泵（P102A、B）加压并计量后经过粗甲醚预热器（E111）送入精馏塔（T103）。塔顶蒸汽经精馏塔冷凝器（E107）冷凝后收集在精馏塔甲醚回流罐（V104）中。冷凝液一部分作为精馏塔回流液用甲醚回流泵（P103A、B）加压后回流，另一部分作为产品由外管送产品罐区。从精馏塔（T103）溢流出来的水甲醇釜液经釜液输送泵（P104A、B）增压后，其中一小部分经洗涤液冷却器（E114）冷却后送洗涤塔（T102）作为洗涤液用，其余大部分送入汽化塔（T101）中段。3设备名称该工段包括以下设备V101粗甲醇贮罐T101甲醇汽化塔R101反应器F101开工加热炉V102粗甲醚贮罐V104精馏塔回流罐T102洗涤塔T103精馏塔P101A/B原料甲醇进料泵P102A/B精馏塔进料泵P103A/B回流泵P104A/B釜液输送泵E102汽化塔再沸器E103气体换热器E104甲醇预热器E105粗甲醚冷却器E106精馏塔再沸器E107冷却器E108气体冷却器E111粗甲醚预热器E114冷却器四、事故工况1P101A故障主要现象汽化塔甲醇进料量过小处理方法启动备用泵2汽化塔液位过高主要现象塔釜液位持续上升处理方法1）加大蒸汽量2）打开釜液排放阀的旁路阀，加大排放量3精馏塔压力超高主要现象塔顶压力高于规定值处理方法1）增大压力调节阀PV107开度2）增大冷却水量3）减少加热蒸汽量4反应器飞温主要现象开车阶段，反应器床层温度持续升高处理方法1）控制甲醇进料温度2）调整冷激甲醇量5回流罐液位过高主要现象回流罐内液位超过50处理方法1）启动备用泵2）增加阀门开度6回流量调节阀卡主要现象回流量减少，塔顶温度升高处理方法1）打开旁路阀2操作技巧1开车过程中，T101液位达到50左右后再启动再沸器加热2再沸器要缓慢加热，从5开始每次阀门开度增加5，防止塔釜液位波动太大3汽化塔产生气体后，随即打开汽化塔到反应器和反应器到洗涤塔的所有阀门，等待系统压力缓慢上升4开工加热炉的电压要缓慢升高5甲醇达到反应温度后，V1056缓慢增加的同时V1050缓慢减小，加热炉电压慢慢调小6关闭V1050后再关闭开工加