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甲醇制二甲醚生产工艺,我来告诉你甲醇气相脱水制二甲醚工艺

甲醇制二甲醚生产工艺,我来告诉你甲醇气相脱水制二甲醚工艺燃烧热值:1455 KJ/mol自燃点:350℃凝固点:-141.5℃沸点:-24.5℃闪点:-41.4℃

二甲醚作为一种化工原料、气雾剂、制冷剂、代用燃料等,其用途非常广泛,目前已成为重要的清洁能源产品。

1. 二甲醚性质

二甲醚,又称木醚、甲醚、氧二甲,简称DME(dimethyl ether),分子量46.069,分子式CH3OCH3。在常温常压为无色有醚味的可燃气体。

气体比重:1.617

液体密度:0.663g/ml

凝固点:-141.5℃

沸点:-24.5℃

闪点:-41.4℃

自燃点:350℃

燃烧热值:1455 KJ/mol

蒸汽压:5.31×105Pa

临界温度:126.9℃

临界压力:5.44×105Pa

折光率:1.3411

在100ml水中可溶解3700ml二甲醚气体。二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂。其燃烧时火焰略带亮光。常温下二甲醚难于活化,但长期储存或受日光直接照射,可以形成不稳定过氧化物,该种过氧化物能自发地爆炸或受热后爆炸。二甲醚毒性很弱,无致癌性。

2. 甲醇气相脱水制二甲醚生产工艺

二甲醚的生产方法主要有甲醇液相脱水法、甲醇气相催化脱水法、合成气直接合成二甲醚法(简称一步法)。液相法虽然反应条件温和,甲醇单程转化率高(>85%),可间歇或连续生产;但其致命缺点是设备腐蚀严重,残液及废水对环境污染严重,操作环境苛刻,产品难以脱除微量杂质,有异味,产品质量差,属淘汰工艺。而以合成气(H2 CO)直接法合成二甲醚的生产技术目前尚不成熟,国内外都没有大型工业生产装置。目前,国内外现有大型二甲醚工业生产装置主要采用甲醇气相催化脱水法。

甲醇蒸汽在催化剂作用下,生成二甲醚,其反应式如下:

主反应:2CH3OH = CH3OCH3 H2O

△H573K = -22.17KJ/mol

副反应:CH3OH = CO 2H2

2CH3OH = C2H4 2H2O

2CH3OH = CH4 2H2O C

CH3OCH3 = CH4 H2 CO

CO H2O = CO2 H2

反应为放热反应,反应温度240~380℃,为防止反应器催化剂床层温度过高,有效地利用反应热,拟采用换热式固定床二甲醚反应器,用汽相甲醇原料换热降温,使反应在一定的温度范围内进行。

原料甲醇单程转化率为80~85%,二甲醚选择性大于99%,生成物及未反应的甲醇经换热后以气液相混合物形式直接进入二甲醚精馏塔,再通过精馏的方法得到产品二甲醚,同时,未反应的甲醇循环使用

甲醇制二甲醚生产工艺,我来告诉你甲醇气相脱水制二甲醚工艺(1)

3. 工艺过程

原料甲醇先集中存放在罐区甲醇贮罐内。装置开工后,原料甲醇从罐区送入甲醇中间贮罐,再用甲醇进料泵送出经换热器换热升温后进入甲醇塔进行蒸馏汽化。出甲醇塔的甲醇蒸汽经换热器换热升温后进入反应器内催化剂层进行反应。从反应器出来的反应产品气体经与换热器换热后,含少量冷凝液的汽液相反应混合物直接进入二甲醚塔进行精馏、分离。实现反应-精馏一体化的工艺流程。

反应产物进入二甲醚塔后,经塔内精馏分离,由塔中部采出甲醇送至甲醇罐循环使用;塔底排出的废水送汽提塔分离出微量甲醇后排出界外;由塔顶出来的二甲醚蒸汽进入冷凝器被冷凝成液体二甲醚,其中一部分作为回流液返回进入二甲醚塔顶,另一部分采出作为产品收集在二甲醚中间罐内,然后送到罐区二甲醚贮罐,再装车外销。

4. 产品指标

目前我国城市用燃料级二甲醚按建设部城镇建设行业标准CJ/T259-2007执行。

燃料级二甲醚质量指标

项 目

本装置指标

二甲醚 wt% ≥

99.5%

甲 醇 wt% ≤

0.3%

水 份 wt% ≤

0.2%

铜片腐蚀等级 ≤

1

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