專利名稱：焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種直接利用煉焦產(chǎn)生的廢焦?fàn)t氣來(lái)制造甲醇、二甲醚的焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法，特別適應(yīng)于煉焦企業(yè)。
背景技術(shù)：
目前利用焦?fàn)t氣來(lái)生產(chǎn)甲醇、二甲醚大都采用催化轉(zhuǎn)化和非催化轉(zhuǎn)化法，即將焦?fàn)t氣首先轉(zhuǎn)化，然后再合成甲醇，甲醇再脫水生產(chǎn)出粗二甲醚，精餾后分離出產(chǎn)品，這種方法在生產(chǎn)中投資特別巨大，還需消耗大量蒸汽，能耗高、成本高、醚轉(zhuǎn)化率低，其產(chǎn)品難以有效推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的就是提供一種新的不用轉(zhuǎn)化而直接用焦?fàn)t氣自身有效成分先合成甲醇并用其反應(yīng)熱來(lái)制備二甲醚的焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法，可很好地解決二甲醚生產(chǎn)耗能高，成本高，轉(zhuǎn)換率低，產(chǎn)品難以廣泛推廣應(yīng)用的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，利用煉焦廠副產(chǎn)的焦?fàn)t氣來(lái)直接加壓催化合成甲醇或再催化脫水來(lái)生產(chǎn)二甲醚，即焦?fàn)t氣經(jīng)脫焦油、精脫硫后，加壓入甲合成塔，在銅基催化劑作用下合成甲醇后，入二甲醚合成塔，在同樣壓力和一定溫度下用改性氧化鋁催化反應(yīng)生成粗二甲醚，再經(jīng)換熱、冷卻、分離出甲醇、二甲醚和水的混合物送精餾塔，精餾出產(chǎn)品甲醇、二甲醚，未反應(yīng)的氣體送入后工段燃燒發(fā)電，本發(fā)明生產(chǎn)方法先進(jìn)、簡(jiǎn)單、實(shí)用，可利用原煉焦廠設(shè)備，只需增加合成、分離、精餾設(shè)備，稍加科學(xué)改造，便可生產(chǎn)出廉價(jià)的二甲醚，有效的改變了過(guò)去靠轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)中投資大、高耗能的弊端，由于所生產(chǎn)的產(chǎn)品二甲醚可替代柴油、替代石油液化氣、替代氟利昂，是重要的新型潔凈能源和基礎(chǔ)化工材料，有著廣泛的應(yīng)用空間，而采用的原料又是煉焦廢氣，所以具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保社會(huì)效益。
四

圖1為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明生產(chǎn)中帶有各成份節(jié)點(diǎn)的工藝流程圖。
五具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合生產(chǎn)工藝流程圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。
由圖1所示，本發(fā)明的生產(chǎn)方法是，焦?fàn)t氣(即原料氣)經(jīng)原料氣柜1進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)2，經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)后的氣體過(guò)粗脫硫塔3和精脫塔4脫出硫及氨有害成分和氣體，經(jīng)壓縮機(jī)5壓縮，在3.0-5.0Mpa下送入甲醇合成塔6，在銅基催化劑(Cu)作用下，溫度為220℃-300℃，壓力為3.0-5.0Mpa，在甲醇合成塔6內(nèi)，使焦?fàn)t氣體部分H2和CO及CO2反應(yīng)生成甲醇，生成甲醇后的熱混合氣在溫度為200-280℃輸入二甲醚合成塔7，在改性氧化鋁催化劑(Al2O3)作用下，溫度280-350℃，壓力3.0-5.0Mpa甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，送入冷卻器8，冷卻到0℃入分離器9，分離出甲醇、二甲醚和水的混合物，送入甲醚精餾塔12，氣體中未分離的甲醇、二甲醚和水的混合物送入二甲醚洗滌塔10，洗滌出氣體中的甲醇、二甲醚和水的混合物，經(jīng)減壓閥14減壓到1.0Mpa送入甲醚精餾塔12精餾出二甲醚，甲醚精餾塔底殘液送入甲醇精餾塔13，精餾出甲醇，其精餾殘液送至鍋爐燃燒，經(jīng)二甲醚洗滌塔10洗滌后的未反應(yīng)的焦?fàn)t氣體送入后工段燃燒發(fā)電。
下邊再結(jié)合圖2通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明生產(chǎn)甲醇及二甲醚過(guò)程中的情況作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖2中帶圓圈的①-為原料氣體流程中各節(jié)點(diǎn)。
現(xiàn)以生產(chǎn)80Kg的二甲醚、10Kg甲醇產(chǎn)品為例，其生產(chǎn)方法是由1400m3(節(jié)點(diǎn)①所示)焦?fàn)t氣經(jīng)原料氣柜1進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)2，經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)后的氣體(節(jié)點(diǎn)②所示)加壓到700mmHg，經(jīng)粗脫硫塔3和精脫塔4脫去有害成分硫及氨0.5％，脫去硫及氨有害成分后的焦?fàn)t氣99.5％(節(jié)點(diǎn)③所示)，經(jīng)壓縮機(jī)5加壓到4.0Mpa，送入甲醇合成塔6，在銅基催化劑(Cu)作用下，溫度280℃，壓力4.0Mpa焦?fàn)t氣在甲醇合成塔中，使部分H2和CO及CO2反應(yīng)生成甲醇，生成甲醇后的混合熱氣，以體積計(jì)，其中焦?fàn)t氣為90％、甲醇10％，熱混合氣(節(jié)點(diǎn)④所示)以溫度250℃送入二甲醚合成塔7，在改性的氧化鋁催化劑(Al2O3)作用下，溫度320℃，壓力4.0Mpa下，甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，混合物以體積計(jì)，其中焦?fàn)t氣90％、二甲醚7％、甲醇1％和水2％，混合物(節(jié)點(diǎn)⑤所示)送入冷卻器8，冷卻到0℃入分離器9，分離出甲醇、二甲醚和水的混合物，混合物以體積計(jì)，其中二甲醚70％、甲醇10％和水20％，經(jīng)控制閥15后的混合物(節(jié)點(diǎn)⑧所示)送入甲醚精餾塔12，氣體中未分離的甲醇、二甲醚和水的混合物及焦?fàn)t氣，其中以體積計(jì)，焦?fàn)t氣95％、混合物5％(節(jié)點(diǎn)⑥所示)，送入二甲醚洗滌塔10，洗滌出氣體中的甲醇、二甲醚、和水的混合物，其中混合物以體積計(jì)甲醇80％、二甲醚10％、水10％，經(jīng)減壓閥14減壓到1.0Mpa送入甲醚精餾塔12，精餾出純度為99.98％的二甲醚80Kg(節(jié)點(diǎn)⑨所示)，甲醚精餾塔12底殘液，其中以體積計(jì)甲醇10％、水90％，殘液(節(jié)點(diǎn)⑩所示)送入甲醇精餾塔13，精餾出純度為99.9％的甲醇10Kg(節(jié)點(diǎn)所示)，經(jīng)二甲醚洗滌塔10洗滌后的氣體(所余未反應(yīng)的焦?fàn)t氣)1133m3(節(jié)點(diǎn)⑦所示)送入后工段燃燒發(fā)電，甲醇精餾塔13精餾后的殘液(節(jié)點(diǎn)所示)送至鍋爐燃燒。
按上述同樣方法和比例可生產(chǎn)出其它量的二甲醚，甲醇，不再一一列舉和敘述。
由上述情況可知，本發(fā)明充分利用了焦?fàn)t氣中有效成分來(lái)作為甲醇合成原料氣，又利用甲醇反應(yīng)熱作二甲醚汽化熱源，合成后的氣體又可燃燒發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t氣廢物的綜合利用和能級(jí)的合理回收，從而達(dá)到安全環(huán)保，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本的目的，使成本低廉的二甲醚產(chǎn)品得以普及推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法，其特征在于是，焦?fàn)t氣經(jīng)原料氣柜(1)進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)(2)，經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)后的氣體過(guò)粗脫硫塔(3)和精脫塔(4)脫出硫及氨有害成分和氣體，經(jīng)壓縮機(jī)(5)壓縮，在3.0-5.0Mpa下送入甲醇合成塔(6)，在銅基催化劑作用下，溫度為220℃-300℃，壓力為3.0-5.0Mpa，在甲醇合成塔(6)內(nèi)，使焦?fàn)t氣體部分H2和CO及CO2反應(yīng)生成甲醇，生成甲醇后的熱混合氣在溫度為200-280℃輸入二甲醚合成塔(7)，在改性氧化鋁催化劑作用下，溫度280-350℃，壓力3.0-5.0Mpa甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，送入冷卻器(8)，冷卻到0℃入分離器(9)，分離出甲醇、二甲醚和水的混合物，送入甲醚精餾塔(12)，氣體中未分離的甲醇、二甲醚和水的混合物送入二甲醚洗滌塔(10)，洗滌出氣體中的甲醇、二甲醚和水的混合物，經(jīng)減壓閥(14)減壓到1.0Mpa送入甲醚精餾塔(12)精餾出二甲醚，甲醚精餾塔底殘液送入甲醇精餾塔(13)，精餾出甲醇，其精餾殘液送至鍋爐燃燒，經(jīng)二甲醚洗滌塔(10)洗滌后的未反應(yīng)的焦?fàn)t氣體送入后工段燃燒發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法，其特征在于，焦?fàn)t氣1400m3經(jīng)原料氣柜(1)進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)(2)，經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)后的氣體加壓到700mmHg，經(jīng)粗脫硫塔(3)和精脫塔(4)脫去有害成分硫及氨0.5％，脫去硫及氨有害成分后的焦?fàn)t氣99.5％，經(jīng)壓縮機(jī)(5)加壓到4.0Mpa，送入甲醇合成塔(6)，在銅基催化劑作用下，溫度280℃，壓力4.0Mpa焦?fàn)t氣在甲醇合成塔中，使部分H2和CO及CO2反應(yīng)生成甲醇，生成甲醇后的混合熱氣，以體積計(jì)，其中焦?fàn)t氣為90％、甲醇10％，熱混合氣以溫度250℃送入二甲醚合成塔(7)，在改性的氧化鋁催化劑作用下，溫度320℃，壓力4.0Mpa下，甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，混合物以體積計(jì)，其中焦?fàn)t氣90％、二甲醚7％、甲醇1％和水2％，混合物送入冷卻器(8)，冷卻到0℃入分離器(9)，分離出甲醇、二甲醚和水的混合物，混合物以體積計(jì)，其中二甲醚70％、甲醇10％和水20％，經(jīng)控制閥(15)后的混合物送入甲醚精餾塔(12)，氣體中未分離的甲醇、二甲醚和水的混合物及焦?fàn)t氣，其中以體積計(jì)，焦?fàn)t氣95％、混合物5％，送入二甲醚洗滌塔(10)，洗滌出氣體中的甲醇、二甲醚、和水的混合物，其中混合物以體積計(jì)甲醇80％、二甲醚10％、水10％，經(jīng)減壓閥(14)減壓到1.0Mpa送入甲醚精餾塔(12)，精餾出純度為99.98％的二甲醚80Kg，甲醚精餾塔(12)底殘液，其中以體積計(jì)甲醇10％、水90％，殘液送入甲醇精餾塔(13)，精餾出純度為99.9％的甲醇10Kg，經(jīng)二甲醚洗滌塔(10)洗滌后的氣體1133m3送入后工段燃燒發(fā)電，甲醇精餾塔(13)精餾后的殘液送至鍋爐燃燒。
全文摘要
本發(fā)明是一種焦?fàn)t氣非轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)甲醇二甲醚的生產(chǎn)方法，可很好地解決二甲醚生產(chǎn)耗能高，成本高，轉(zhuǎn)換率低，產(chǎn)品難以廣泛推廣應(yīng)用的問(wèn)題，其技術(shù)方案是，焦?fàn)t氣經(jīng)脫焦油、精脫硫后，加壓入甲合成塔，在銅基催化劑作用下合成甲醇后，入二甲醚合成塔，在同樣壓力和一定溫度下用改性氧化鋁催化反應(yīng)生成粗二甲醚，再經(jīng)換熱、冷卻、分離出甲醇、二甲醚和水的混合物送精餾塔，精餾出產(chǎn)品甲醇、二甲醚，未反應(yīng)的氣體送入后工段燃燒發(fā)電，其生產(chǎn)方法先進(jìn)、簡(jiǎn)單、實(shí)用，可替代柴油、替代石油液化氣、替代氟利昂，是重要的新型潔凈能源和基礎(chǔ)化工材料，有著廣泛的應(yīng)用空間，而采用的原料又是煉焦廢氣，所以具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C07C31/04GK1876614SQ20061001807
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者楊奇申 申請(qǐng)人:楊奇申