以直接連續(xù)的方式，例如，沒有任何介于中間的步驟，來實(shí)施本發(fā)明的所 有步驟a、b和Co
[0061] 通常，水冷卻器存在于DME反應(yīng)器系統(tǒng)110和DME柱130之間，以便將第一含DME 的產(chǎn)品111的溫度降低至介于80和100之間的適合于在DME柱130中進(jìn)行分餾的溫度。然 而，通過將烯烴汽提器柱120引入到裝置100中，并且利用流體111的顯熱來加熱烯烴汽提 器柱120,可以在沒有再沸器的情況下實(shí)施DME的改進(jìn)的純化。
[0062] 圖2示出了 DME反應(yīng)器系統(tǒng)110的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置（set-up)。使甲醇流93經(jīng)過熱 交換器210,在其中，通過與第一含DME的產(chǎn)品流111進(jìn)行熱交換來將它加熱。在將甲醇流 93傳送到絕熱的DME反應(yīng)器220之前，設(shè)置啟動(dòng)（start-up)加熱器215來調(diào)節(jié)所述甲醇流 93的溫度，并且避免DME反應(yīng)器系統(tǒng)110中大的溫度波動(dòng)。將甲醇流93送至具有150至 180°C的溫度和15至25巴（bar)的壓強(qiáng)的DME反應(yīng)器系統(tǒng)110。
[0063] 在絕熱的DME反應(yīng)器220中，使甲醇流93經(jīng)過催化劑，該催化劑將它轉(zhuǎn)化成DME。 用于將甲醇轉(zhuǎn)化成DME的合適的催化劑可以是天然存在的或合成的，并且包括沸石、氧化 鋁、二氧化硅-氧化鋁、金屬催化劑（如銅），以及它們的組合。
[0064] 圖3示出了與圖2的類似的設(shè)置，包括熱交換器210、啟動(dòng)加熱器215和絕熱 DME反應(yīng)器220。另外，圖3中的設(shè)置包括熱交換DME反應(yīng)器217,其如共同未決的申請(qǐng) W02011/0952270中所描述。在熱交換器210之前，將甲醇流93分流，并用作熱交換DME反 應(yīng)器217的散熱（heat-sink)。圖3的設(shè)置允許DME反應(yīng)器217和220有更高的操作溫度， 使該方法更有效。
[0065] DME反應(yīng)器系統(tǒng)及其組件的其它細(xì)節(jié)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，且可以從例如 US 5, 684, 213和US 4, 560, 807獲知，這兩篇文獻(xiàn)通過引用的方式并入本文。
[0066] 將分別來自烯烴汽提器柱120和DME柱130的輕餾分121和131在柱頂?shù)姆蛛x器 124、134中單獨(dú)地分離成尾氣流123、133。這些廢氣流123、133通常含有殘留的DME。為 了分離該DME，將這兩個(gè)尾氣流123、133組合，并且在甲醇洗滌柱140中用甲醇（來自甲醇 流93)洗滌。然后，將含有DME的甲醇141重新引入到甲醇流93,同時(shí)將組合的尾氣142分 離。經(jīng)回收的流141中的DME不受影響地穿過DME反應(yīng)器系統(tǒng)110。
[0067] 本發(fā)明還提供了一種用于生產(chǎn)二甲醚的裝置。該裝置包括：
[0068] a. DME反應(yīng)器系統(tǒng)（110)，被配置成在催化劑的存在下從甲醇流（93)提供第一含 DME的產(chǎn)品（111);
[0069] b.烯烴汽提器柱（120)，被連接到DME反應(yīng)器系統(tǒng)（110)并且被配置成從所述DME 反應(yīng)器系統(tǒng)（110)接收第一含DME的產(chǎn)品，且其被配置成將該第一含DME的產(chǎn)品分離成：
[0070] i.輕餾分（121)，以及
[0071] ii.第二含 DME 的產(chǎn)品（122);
[0072] c. DME柱（130)，被連接到烯烴汽提器柱（120)并且被配置成從所述烯烴汽提器柱 (120)接收該第二含DME的產(chǎn)品（122)，所述DME柱（130)被配置成將該第二含DME的產(chǎn)品 (122)分離成：
[0073] i.輕餾分（131)，
[0074] ii.經(jīng)純化的DME(132)，以及
[0075] iii.未反應(yīng)的甲醇和水（133)。
[0076] 合適地，在本發(fā)明的裝置中，DME反應(yīng)器系統(tǒng)和DME柱之間沒有再沸器。而是，使 用來自DME反應(yīng)器的流中的顯熱來加熱烯烴汽提器柱120,在沒有再沸器的情況下，允許實(shí) 施DME的改善的純化。
[0077] 上述的本發(fā)明方法的所有特征也與本發(fā)明的裝置相關(guān)。
[0078] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)包括：
[0079] -進(jìn)料預(yù)制備柱和廢水柱的組合節(jié)省了設(shè)備數(shù)目和能量消耗；
[0080] -去除將原料雜質(zhì)，從而獲得更純的DME產(chǎn)品；
[0081] -向DME反應(yīng)器引入較少的水，從而只需要較小的反應(yīng)器；
[0082] -向DME反應(yīng)器的進(jìn)料中較少的雜質(zhì)提高了催化劑的活性并且延長了催化劑的壽 命；
[0083] -有效的熱集成，將生產(chǎn)成本減到最低，并且同時(shí)確保所有柱和反應(yīng)器的完全的單 獨(dú)控制。
[0084] 已經(jīng)參考附圖和實(shí)施例中的一些實(shí)施方案描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被 認(rèn)為嚴(yán)格地受限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施本發(fā)明的變形方式，通過，例如，組合來自 各種實(shí)施方案的特征和元素，同時(shí)保持在所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0085] 實(shí)施例
[0086] 進(jìn)行計(jì)算以確定該烯烴汽提器部分的效果。
[0087] 表1示出了沒有烯烴汽提器部分的DME布局的數(shù)據(jù)，且表2示出了具有烯烴汽提 器部分的相同數(shù)據(jù)?？雌饋?，DME產(chǎn)品的純度從99. 84提高至99. 97,代價(jià)是9%的額外蒸 汽消耗或1 %的總能量消耗。此外，結(jié)果表明，雜質(zhì)和水含量的水平在反應(yīng)器的入口中比在 進(jìn)料甲醇中更低。
[0088] 表 1
[0089]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于生產(chǎn)二甲醚（DME)的方法，所述方法包括以下步驟： a. 在DME反應(yīng)器系統(tǒng)中，在催化劑存在下，將甲醇流脫水以提供第一含DME的產(chǎn)品； b. 將所述第一含DME的產(chǎn)品引入到烯烴汽提器柱中，在其中將所述第一含DME的產(chǎn)品 分離成： i. 烯烴汽提器輕餾分，和 ii. 第二含DME的產(chǎn)品； c. 將所述第二含DME的產(chǎn)品引入到DME柱中，在其中將所述第二含DME的產(chǎn)品分離成： 1. DME柱輕餾分， ii. 經(jīng)純化的DME，以及 iii. 未反應(yīng)的甲醇和水。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將烯烴汽提器輕餾分冷卻，并且在氣/液分離器中分 離成氣體餾分和回流液體，且將所述回流液體用作所述烯烴汽提器柱中的回流液體。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一含DME的產(chǎn)品的顯熱為所述烯烴汽提器柱 提供能量。
4. 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中將所述未反應(yīng)的甲醇和水送回到步驟a 中。
5. 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)輕餾分被分離成含DME的尾 氣，將所述尾氣合并，用甲醇洗滌以提取DME，且將含DME的甲醇循環(huán)至被投入到步驟a的甲 醇流中。
6. 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述步驟a的甲醇流是通過使粗甲醇的 進(jìn)料經(jīng)過組合的穩(wěn)定器/廢水柱來獲得的。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中從步驟a獲得的熱量被用于加熱組合的穩(wěn)定器/廢 水柱。
8. -種用于生產(chǎn)二甲醚的裝置，所述裝置包括： a. DME反應(yīng)器系統(tǒng)（110)，其被配置成在催化劑的存在下從甲醇流（93)提供第一含DME 的產(chǎn)品（111); b. 烯烴汽提器柱（120)，其被連接到DME反應(yīng)器系統(tǒng)（110)并且被配置成從所述DME 反應(yīng)器系統(tǒng)（110)接收所述第一含DME的產(chǎn)品（111)，且其被配置成將所述第一含DME的產(chǎn) 品（111)分離成： i. 烯烴汽提器輕餾分（121)，以及 ii. 第二含DME的產(chǎn)品（122); c. DME柱（130)，其被連接到所述烯烴汽提器柱（120)并且被配置成從所述烯烴汽提器 柱（120)接收所述第二含DME的產(chǎn)品（122)，所述DME柱（130)被配置成將所述第二含DME 的產(chǎn)品（122)分離成： i. DME柱輕餾分（131)， ii. 經(jīng)純化的二甲醚（132)，以及 iii. 未反應(yīng)的甲醇和水（133)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，進(jìn)一步包括用于冷卻的裝置和氣/液分離器，其中所述用 于冷卻的裝置被配置成接收所述烯烴汽提器輕餾分且將經(jīng)冷卻的烯烴汽提器輕餾分引導(dǎo) 到所述氣/液分離器，且其中氣/液分離器和烯烴汽提器柱被進(jìn)一步配置成將經(jīng)分離的液 體引導(dǎo)來作為所述烯烴汽提器柱中的回流液體。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的裝置，進(jìn)一步包括組合的穩(wěn)定器/廢水柱（90)，其被配 置在所述DME反應(yīng)器系統(tǒng)（110)的上游，且被配置成從粗甲醇進(jìn)料（81)提供所述甲醇流 (93)。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述組合的穩(wěn)定器/廢水柱（90)被配置成從所述 DME柱（130)接收所述未反應(yīng)的甲醇和水。
12. 如權(quán)利要求8-11中任意一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括甲醇洗滌柱（140)，其被配置 成從所述烯烴汽提器柱（120)和所述DME柱接收含DME的尾氣（123,133)，用甲醇對(duì)它們進(jìn) 行洗滌以提取DME，然后將所產(chǎn)生的含DME的甲醇傳送至被投入步驟a的甲醇流（93)中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)經(jīng)純化的二甲醚(DME)的方法。將甲醇脫水以提供第一含DME的產(chǎn)品。將該第一含DME的產(chǎn)品在一個(gè)兩階段方法中純化。本發(fā)明還提供了一種被配置成執(zhí)行所述方法的裝置。
【IPC分類】B01D3-00, B01J14-00, C07C41-42, C07C41-09
【公開號(hào)】CN104736508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380052436
【發(fā)明人】P·J·達(dá)爾, J·奧斯特古德
【申請(qǐng)人】托普索公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年8月14日
【公告號(hào)】CA2883332A1, EP2888218A1, US20150239813, WO2014029672A1