2 二甲醚工藝流程簡述
山東甲醇制二甲醚成套裝置從界區(qū)外供給的甲醇進入二甲醚裝置甲醇貯槽內(nèi),通過甲醇進料泵輸送到甲醇中間罐,再用甲醇輸送泵升壓,調(diào)節(jié)控制流量后,經(jīng)甲醇預熱器殼程預熱,進入甲醇汽化塔中部，液體甲醇借重力不斷從底部循環(huán)進入甲醇再沸器管程被殼程蒸汽 (1.3MPa) 加熱汽化,返回甲醇汽化塔。
從甲醇汽化塔頂部出來的甲醇蒸汽進入氣體換熱器被反應氣加熱,從二甲醚反應器頂部進入催化劑床層進行脫水反應，出反應器的反應氣入氣體換熱器管程(該管線上設旁路)換熱后進入甲醇預熱器管程,被降溫入精餾工序。
在流程中設置有開工加熱器。在開車升溫期間用N2對反應器催化劑床層升溫和原料
甲醇過熱提供熱源。
反應氣先在洗滌塔進料冷卻器被水冷卻,進洗滌塔進料貯罐中閃蒸,液體進入洗滌塔上段填料層底部分布器,閃蒸汽進下段填料層頂部,分離C0、CO2和CH4塔頂氣進入洗滌塔冷凝器,冷凝的液體進回流罐閃蒸,液相用泵打回洗滌塔作回流;氣相與冷凝器的氣相匯合進入馳放氣冷凝器,進一步被水冷凝,以回收其中的二甲醚,其冷凝液入回流罐,不凝氣排空或送界區(qū)外作燃料。洗滌塔釜液通過再沸器被蒸汽加熱。脫除輕組份后的釜液用泵送往精餾塔中部,分離甲醇、水和重組份。精餾塔再沸器用蒸汽加熱。
出精餾塔頂部的氣體在二甲醚冷凝器中被水冷凝,入二甲醚塔回流罐后用泵送出,一部分作回流,一部分作產(chǎn)品經(jīng)計量進二甲醚產(chǎn)品緩沖罐,再進二甲醚產(chǎn)品貯罐。
二甲醚冷凝器(全凝)和二甲醚回流罐、緩沖罐的不凝氣和閃蒸氣體經(jīng)控制壓力調(diào)
節(jié)流量后高排或送界區(qū)外作燃料。
塔釜液直接壓送甲醇氣提塔中部,塔釜再沸器用蒸汽加熱:出塔頂甲醇蒸汽在甲醇冷凝器中被冷凝后入甲醇塔回流罐。用甲醇回流泵返回塔頂作回流,其不凝氣量極微，主要成份是為確保甲醇塔操作壓力而向系統(tǒng)中補充的N2。精甲醇在塔上部采出經(jīng)冷卻后入甲醇中間罐再利用。在塔的中部設置有雜醇油采出口,經(jīng)水冷后送界區(qū)外。塔底廢水用泵輸至冷卻器冷卻后送界區(qū)外處理。
二甲醚產(chǎn)品貯罐中的產(chǎn)品二甲醚用產(chǎn)品泵裝車外銷。山東甲醇制二甲醚成套裝置
4.3本二甲醚裝置生產(chǎn)工藝的技術特點
4.3.1二甲醚反應器的特點
目前國內(nèi)甲醇氣相脫水制二甲醚的反應器主要有三種型式:
(1)多段冷管換熱式反應器
該反應器的基礎設計源自日本東洋公司(TEC),反應器為立式圓筒熱壁型四段絕熱式,
反應氣在 220~250℃先進入*催化劑床層,發(fā)生脫水反應,將反應氣溫度依靠反應自
熱升至 280~300℃，進一步加速二甲醚的生成反應,隨后在*層出口與待入塔之145℃冷甲醇氣體換熱,換熱后的反應氣進入第二催化劑床層,繼續(xù)進行甲醇脫水反應:換熱后的冷甲醇氣體與氣/氣換熱器出來的熱甲醇氣體混合進反應器入口。技同樣的方式,塔內(nèi)反應氣依次進第三、第四催化劑床層,使甲醇氣相脫水生成二甲醚的脫水反應達到設計要求。但此種反應器在開車時因催化劑活性高,空速相對較低,轉(zhuǎn)化率高,反應熱釋放量大,易導致催化劑床層飛溫,在實際運行中無論1萬噸/年,還是十萬噸/年級反應器都存在這一安全隱患。
(2)多段冷激式反應器
此反應器系國內(nèi)應用較多的一種反應器型式,為立式圓筒三段(1萬噸/年級)絕熱式反應器。約 220-250℃的反應氣進*催化劑床層,進行甲醇氣相脫水生成二甲醚的反應,出*床層的反應混合氣溫度達3O0~330℃ 與自冷激氣管向上噴扭的冷態(tài)(~160℃)甲醇氣體逆向混合,降低反應混合氣溫度后進第二催化劑床層,依據(jù)同樣的方法反應混合氣進第三催化劑床層,完成甲醇氣相脫水反應。同樣此反應器不僅存在運行中飛溫這一安全隱患<實際也發(fā)生過),而且甲醇脫水的一次轉(zhuǎn)化率相對要低一些,這是因為冷激氣的反應歷程相對較短所致,故必須加大催化劑用量來彌補,并且床層內(nèi)溫差大,倒反應多。
(3)均溫型反應器
該反應器為均溫型二甲醚反應器。它將反應氣全氣量流經(jīng)反應器冷管內(nèi)與管外的反應熱氣體換熱至280℃后再進催化劑床層,實現(xiàn)反應熱的連續(xù)撤熱,反應器內(nèi)同平面溫差<15℃ ,軸向溫差(20℃ ,不僅避免了催化劑床層的“飛溫",而且提高了甲醇脫水的一次轉(zhuǎn)化率:反應溫度均勻有利于減少付反應:反應氣先換熱后進反應器催化劑床層,可*解訣進反應器之氣體甲醇因為夾帶冷凝液而引起催化劑粉化這一難題。同時省去了冷激氣或冷管系統(tǒng)的配管和控制系統(tǒng)。
操作控制簡單,工藝安全、可靠性高。