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(jìn)入二甲醚裝置甲醇貯槽內(nèi),通過甲醇進(jìn)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(yù)熱器殼程預(yù)熱,進(jìn)入甲醇汽化塔中部，液體甲醇借重力不斷從底部循環(huán)進(jìn)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(jìn)入氣體換熱器被反應(yīng)氣加熱,從二甲醚反應(yīng)器頂部進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行脫水反應(yīng)，出反應(yīng)器的反應(yīng)氣入氣體換熱器管程(該管線上設(shè)旁路)換熱后進(jìn)入甲醇預(yù)熱器管程,被降溫入精餾工序。
在流程中設(shè)置有開工加熱器。在開車升溫期間用N2對反應(yīng)器催化劑床層升溫和原料
甲醇過熱提供熱源。
反應(yīng)氣先在洗滌塔進(jìn)料冷卻器被水冷卻,進(jìn)洗滌塔進(jìn)料貯罐中閃蒸,液體進(jìn)入洗滌塔上段填料層底部分布器,閃蒸汽進(jìn)下段填料層頂部,分離C0、CO2和CH4塔頂氣進(jìn)入洗滌塔冷凝器,冷凝的液體進(jìn)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(jìn)入馳放氣冷凝器,進(jìn)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(jìn)二甲醚產(chǎn)品緩沖罐,再進(jìn)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?xì)馓崴胁?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(shè)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(shù)特點
4.3.1二甲醚反應(yīng)器的特點
目前國內(nèi)甲醇?xì)庀嗝撍贫酌训姆磻?yīng)器主要有三種型式:
(1)多段冷管換熱式反應(yīng)器
該反應(yīng)器的基礎(chǔ)設(shè)計源自日本東洋公司(TEC),反應(yīng)器為立式圓筒熱壁型四段絕熱式,
反應(yīng)氣在 220~250℃先進(jìn)入*催化劑床層,發(fā)生脫水反應(yīng),將反應(yīng)氣溫度依靠反應(yīng)自
熱升至 280~300℃，進(jìn)一步加速二甲醚的生成反應(yīng),隨后在*層出口與待入塔之145℃冷甲醇?xì)怏w換熱,換熱后的反應(yīng)氣進(jìn)入第二催化劑床層,繼續(xù)進(jìn)行甲醇脫水反應(yīng):換熱后的冷甲醇?xì)怏w與氣/氣換熱器出來的熱甲醇?xì)怏w混合進(jìn)反應(yīng)器入口。技同樣的方式,塔內(nèi)反應(yīng)氣依次進(jìn)第三、第四催化劑床層,使甲醇?xì)庀嗝撍啥酌训拿撍磻?yīng)達(dá)到設(shè)計要求。但此種反應(yīng)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(yīng)熱釋放量大,易導(dǎo)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(yīng)器都存在這一安全隱患。
(2)多段冷激式反應(yīng)器
此反應(yīng)器系國內(nèi)應(yīng)用較多的一種反應(yīng)器型式,為立式圓筒三段(1萬噸/年級)絕熱式反應(yīng)器。約 220-250℃的反應(yīng)氣進(jìn)*催化劑床層,進(jìn)行甲醇?xì)庀嗝撍啥酌训姆磻?yīng),出*床層的反應(yīng)混合氣溫度達(dá)3O0~330℃ 與自冷激氣管向上噴扭的冷態(tài)(~160℃)甲醇?xì)怏w逆向混合,降低反應(yīng)混合氣溫度后進(jìn)第二催化劑床層,依據(jù)同樣的方法反應(yīng)混合氣進(jìn)第三催化劑床層,完成甲醇?xì)庀嗝撍磻?yīng)。同樣此反應(yīng)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(yīng)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(yīng)多。
(3)均溫型反應(yīng)器
該反應(yīng)器為均溫型二甲醚反應(yīng)器。它將反應(yīng)氣全氣量流經(jīng)反應(yīng)器冷管內(nèi)與管外的反應(yīng)熱氣體換熱至280℃后再進(jìn)催化劑床層,實現(xiàn)反應(yīng)熱的連續(xù)撤熱,反應(yīng)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(yīng)溫度均勻有利于減少付反應(yīng):反應(yīng)氣先換熱后進(jìn)反應(yīng)器催化劑床層,可*解訣進(jìn)反應(yīng)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。