本申請涉及一種產(chǎn)物二甲醚的分離提純裝置及其分離方法,屬于煤化工。
背景技術(shù):
1、二甲醚是一種有機化合物,主要用于燃料、冷凍劑、發(fā)泡劑等,同時可以作為化工原料生產(chǎn)醋酸甲酯、n,n二甲基苯胺、硫酸二甲酯,還可合成碳酸二甲酯、醋酸甲酯、醋酐、亞乙基二甲酯和乙烯等;傳統(tǒng)二甲醚生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的二甲醚多作為燃料使用,對于二甲醚純度要求較低,但當(dāng)其作為化工原料時,則要求較高的二甲醚純度。
2、二甲醚與co可以發(fā)生羰基化反應(yīng)合成乙酸甲酯。該工藝要求較高的二甲醚純度,使用傳統(tǒng)的精餾分離,需設(shè)置兩臺塔,裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需要較高的蒸汽消耗;因此,研究一種高效節(jié)能且高回收率的分離裝置及分離方法,對煤基乙醇工藝的優(yōu)化有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決傳統(tǒng)的產(chǎn)物二甲醚分離精餾系統(tǒng)存在的問題,本申請創(chuàng)新地將隔壁精餾塔應(yīng)用于產(chǎn)物二甲醚的精餾分離提純過程,隔壁精餾技術(shù)屬于高效精餾節(jié)能工藝,在塔內(nèi)部增設(shè)一個豎立的隔板,將常規(guī)精餾塔的內(nèi)部一分為二,在一個精餾塔內(nèi)同時完成傳質(zhì)和傳熱過程。與完全熱耦合精餾塔相比,隔壁塔將完全熱耦合精餾塔的預(yù)分餾塔與主塔組合在同一個精餾塔內(nèi),這樣的結(jié)構(gòu)省去了一個再沸器和一個冷凝器,從而節(jié)省了設(shè)備投資,同時由于熱量在同一個塔內(nèi)重復(fù)循環(huán)利用,因此也節(jié)省了能耗。
2、具體而言,根據(jù)本申請的一個方面,提供了一種產(chǎn)物二甲醚的分離提純裝置,包括隔壁精餾塔,所述隔壁精餾塔內(nèi)設(shè)置有隔板將所述隔壁精餾塔中部隔成粗分部和精分部;
3、所述隔壁精餾塔的塔頂依次連接有冷凝器、回流罐和回流泵,所述回流泵與所述隔壁精餾塔的塔頂相連;
4、所述回流罐還與過冷器相連;
5、所述隔壁精餾塔的塔底連接有再沸器和蒸汽凝液罐;
6、所述精分部的出口與緩沖罐和輸送泵相連。
7、該裝置創(chuàng)新地將隔壁精餾塔應(yīng)用于產(chǎn)物二甲醚的分離提純過程,適用于二甲醚羰基化制備乙酸甲酯等需要高純二甲醚的相關(guān)工藝;
8、與現(xiàn)有的產(chǎn)物二甲醚的精餾提純設(shè)備相比,能夠減少一臺塔器,一臺回流罐、一臺回流泵及一臺再沸器,降低了項目投資;
9、同時能利用塔底產(chǎn)物的熱量對原料進(jìn)行換熱升溫,并將能量耦合利用,節(jié)約蒸汽消耗約30%。
10、本申請還提供了一種產(chǎn)物二甲醚的分離方法,采用上述分離裝置進(jìn)行分離,包括下列步驟:
11、s1:將隔離精餾塔的入口與生產(chǎn)二甲醚的上游反應(yīng)器的產(chǎn)物出口端相連;
12、s2:設(shè)置隔離精餾塔的操作溫度及操作壓力;
13、s3:將原料送入所述隔壁精餾塔;
14、在所述隔壁精餾塔的粗分部進(jìn)行輕、重組分的粗分,部分包含二甲醚和烯烴的輕組分去向塔頂,部分包含二甲醚、甲醇和水的重組分去向塔底;
15、在所述隔壁精餾塔的精分部繼續(xù)進(jìn)行輕、重組分的精分,輕組分進(jìn)一步去向塔頂,重組分進(jìn)一步去向塔底;
16、s4:經(jīng)過精分后,從塔底分出包含甲醇、水的重組分,塔頂采出含少量二甲醚的輕組分;
17、并將二甲醚產(chǎn)品從側(cè)線抽出。
18、可選地,所述原料中包括二甲醚、氫氣、烯烴、co、甲醇和水。
19、可選地,所述原料中二甲醚含量為40%~70%。
20、可選地,所述原料中烯烴含量為50ppm~2000ppm。
21、可選地,所述原料中甲醇和水含量為30%~60%。
22、可選地,所述隔壁塔的操作溫度為35~180℃,操作壓力為0.7~2mpag。
23、可選地,所述隔壁塔的理論板數(shù)為40-120塊。
24、可選地,所述隔壁塔的回流比為2-20。
25、本申請能產(chǎn)生的有益效果包括:
26、本申請所提供的一種產(chǎn)物二甲醚的分離提純裝置及其分離方法,創(chuàng)新地將隔壁精餾塔應(yīng)用于產(chǎn)物二甲醚的提純過程,與傳統(tǒng)分離精餾系統(tǒng)相比,使用的設(shè)備數(shù)量少,分離裝置結(jié)構(gòu)及分離流程簡單、易操作、能耗低且清潔環(huán)保,能夠提純得到高純度的二甲醚,可作為化工原料使用,滿足下游工藝的要求,適用于工業(yè)化生產(chǎn)且降低了項目投資,同時降低蒸汽消耗30%以上,具有顯著的實用性及經(jīng)濟效益,應(yīng)用前景廣闊。
1.一種產(chǎn)物二甲醚的分離提純裝置,其特征在于,包括隔壁精餾塔,所述隔壁精餾塔內(nèi)設(shè)置有隔板將所述隔壁精餾塔中部隔成粗分部和精分部;
2.一種產(chǎn)物二甲醚的分離方法,采用權(quán)利要求1所述的分離裝置進(jìn)行制備,其特征在于,包括下列步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離方法,其特征在于,所述原料中包括二甲醚、氫氣、烯烴、co、甲醇和水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離方法,其特征在于,所述原料中二甲醚含量為40%~70%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離方法,其特征在于,所述原料中烯烴含量為50ppm~2000ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離方法,其特征在于,所述原料中甲醇和水含量為30%~60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離方法,其特征在于,所述隔壁塔的操作溫度為35~180℃,操作壓力為0.7~2mpag。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分離方法,其特征在于,所述隔壁塔的理論板數(shù)為40-120塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分離方法,其特征在于,所述隔壁塔的回流比為2-20。