一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，該系統(tǒng)包括甲醇綜合預(yù)熱器，甲醇綜合預(yù)熱器頂部與甲醇汽化塔上部連接，甲醇汽化塔頂部與換熱器下部連接，換熱器上部與反應(yīng)器頂部連接，反應(yīng)器底部與換熱器底部連接，換熱器頂部與甲醇綜合預(yù)熱器的上部連接，甲醇綜合預(yù)熱器的上部與二甲醚精餾塔的下部連接，二甲醚精餾塔的底部與甲醇回收塔的上部連接，甲醇回收塔與甲醇綜合預(yù)熱器的連接，甲醇回收塔的底部與甲醇綜合預(yù)熱器連接，甲醇回收塔下部設(shè)有甲醇回收塔再沸器；反應(yīng)器上部與蒸汽氣包連接，蒸汽氣包與背壓發(fā)動(dòng)機(jī)連接，背壓發(fā)動(dòng)機(jī)與甲醇回收塔再沸器連接，采用該系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝可實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用帶余熱發(fā)電，能耗低。
【專利說明】
一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]二甲醚又稱甲醚，是重要的化工原料，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、日常生活等領(lǐng)域，二甲醚未來還用于代替汽車燃油、石油液化氣、城市煤氣等，市場(chǎng)前景極為廣闊，由于石油資源短缺，煤炭資源豐富及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，二甲醚由甲醇脫水而得，作為從煤轉(zhuǎn)化成的清潔燃料而日益受到重視，成為近年來國(guó)內(nèi)外競(jìng)相開發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品，是國(guó)內(nèi)、外優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。目前生產(chǎn)二甲醚所采用的方法，大部分為二步法，中國(guó)乃至世界都采用高溫催化劑反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，只有80-85%，并且在能量利用方面效率低，只有50%，所以生產(chǎn)二甲醚主要靠外供熱能來制造，并且能耗大，成本高，難以有效推廣應(yīng)用，二甲醚生產(chǎn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)上的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，可有效解決二甲醚生產(chǎn)單程轉(zhuǎn)化率低，能耗大、成本高的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，包括甲醇綜合預(yù)熱器，所述甲醇綜合預(yù)熱器頂部與甲醇汽化塔上部連接，甲醇汽化塔頂部與換熱器下部連接，換熱器上部與反應(yīng)器頂部連接，反應(yīng)器底部與換熱器底部連接，換熱器頂部通過管道I與甲醇綜合預(yù)熱器的上部連接，甲醇綜合預(yù)熱器的上部通過管道Π與二甲醚精餾塔的下部連接，二甲醚精餾塔的頂部經(jīng)由二甲醚精餾塔水冷器與二甲醚存儲(chǔ)槽連接，二甲醚精餾塔的底部與甲醇回收塔的上部連接，甲醇回收塔的頂部經(jīng)由甲醇回收塔水冷器與甲醇綜合預(yù)熱器的甲醇進(jìn)料管線連接，甲醇回收塔的底部與甲醇綜合預(yù)熱器連接，所述甲醇回收塔的下部設(shè)有甲醇回收塔再沸器；所述反應(yīng)器上部與蒸汽氣包連接，蒸汽氣包與背壓發(fā)動(dòng)機(jī)連接，背壓發(fā)動(dòng)機(jī)與甲醇回收塔再沸器連接。
[0005]所述甲醇?xì)饣虏吭O(shè)有蒸汽再沸器和余熱再沸器，蒸汽再沸器與甲醇?xì)饣B通，余熱再沸器和甲醇?xì)饣B通。
[0006]所述余熱再沸器的其中一個(gè)進(jìn)料口與換熱器底部連接，余熱再沸器的其中一個(gè)出料口與管道I連通。
[0007]所述甲醇回收塔蒸汽再沸器與甲醇回收塔相連通，且甲醇回收塔蒸汽再沸器與管道Π相連通。
[0008]所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，步驟如下:
(1)甲醇進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器(I)預(yù)熱到80?100°C進(jìn)甲醇汽化塔(2);
(2)在甲醇汽化塔(2)內(nèi)，由蒸汽和反應(yīng)熱將甲醇加熱至165°C進(jìn)行汽化后，在130 °C~135°C的條件下(請(qǐng)核實(shí)溫度為什么降低)進(jìn)入換熱器3，升溫至205?215°C進(jìn)入反應(yīng)器(4);
(3)甲醇在反應(yīng)器(4)中，在220~300°C、0.3?1.3MPa及改性氧化鋁作催化劑的條件下，甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，粗二甲醚混合物出反應(yīng)后(4)后進(jìn)入換熱器(3)，同時(shí)將20°(:軟水經(jīng)由軟水管道送入反應(yīng)器(4)，經(jīng)過反應(yīng)器(4)放出的能量進(jìn)行加熱，產(chǎn)生3.8?4.2MPa的蒸汽送入蒸汽汽包(13)，蒸汽出蒸汽汽包(13)再進(jìn)入背壓發(fā)電機(jī)(7)，蒸汽背壓到
1.25-1.35MPa，再送入甲醇回收塔再沸器(10)；
(4)粗二甲醚混合物在換熱器(3)中降溫后進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器(I)，再降溫到120?130°C，送入二甲醚精餾塔(6)，精餾后經(jīng)由水冷器(12)，送入二甲醚存儲(chǔ)槽(14)，經(jīng)精餾塔(6)精餾后的殘液回到甲醇回收塔(5)，回收剩余的少量甲醇，循環(huán)使用。
[0009]所述步驟(4)中經(jīng)過精餾分離的殘液回到甲醇回收塔(5)，經(jīng)過甲醇回收塔水冷器
(11)返回甲醇綜合預(yù)熱器(I)循環(huán)使用，甲醇回收塔(5)底部殘液水送入甲醇綜合預(yù)熱器
(I)回收熱量降溫到30°C，排到污水處理車間。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明帶有余熱發(fā)電組成的甲醇脫水生產(chǎn)二甲醚系統(tǒng)，粗二甲醚混合物不經(jīng)過冷凝，直接進(jìn)入二甲醚精餾塔，利用反應(yīng)熱進(jìn)行二甲醚精餾，而且反應(yīng)后混合物用來加熱蒸發(fā)塔內(nèi)甲醇用反應(yīng)熱代替外供熱量，甲醇轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品質(zhì)量高，能量實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用帶余熱發(fā)電功能，能量利用率高(能耗低)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低生產(chǎn)成本的目的，充分利用資源，利用能量，達(dá)到能量綜合利用，具有先進(jìn)、安全、高效、節(jié)能、投資少、成本低、質(zhì)量好、無環(huán)境污染(環(huán)保)的顯著特點(diǎn)，經(jīng)多次多批(10次)不同量的(100-500kg)測(cè)試和與其它方法生產(chǎn)二甲醚相比，本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本40%以上，能量利用率達(dá)到80%以上，甲醇單程轉(zhuǎn)化率提高10%以上，并且沒有環(huán)境污染，是二甲醚生產(chǎn)上的一大創(chuàng)造，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大，推廣應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0013]如圖1所示，一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，包括甲醇綜合預(yù)熱器I，所述甲醇綜合預(yù)熱器I頂部與甲醇汽化塔2上部連接，甲醇?xì)饣?下部設(shè)有蒸汽再沸器8和余熱再沸器9，蒸汽再沸器8與甲醇?xì)饣?連通，余熱再沸器9和甲醇?xì)饣?連通；
甲醇汽化塔2頂部與換熱器3下部連接，換熱器3上部與反應(yīng)器4頂部連接，反應(yīng)器4底部與換熱器3底部連接，換熱器3頂部通過管道106與甲醇綜合預(yù)熱器I的上部連接，甲醇綜合預(yù)熱器I的上部通過管道Π 07與二甲醚精餾塔6的下部連接，二甲醚精餾塔6的頂部經(jīng)由二甲醚精餾塔水冷器12與二甲醚存儲(chǔ)槽14連接;所述余熱再沸器9的其中一個(gè)進(jìn)料口與換熱器3底部連接，余熱再沸器9的其中一個(gè)出料口與管道106連通；
二甲醚精餾塔6的底部與甲醇回收塔5的上部連接，甲醇回收塔5的頂部經(jīng)由甲醇回收塔水冷器11與甲醇綜合預(yù)熱器I的甲醇進(jìn)料管線01連接，甲醇回收塔5的底部與甲醇綜合預(yù)熱器I連接，所述甲醇回收塔5的下部設(shè)有甲醇回收塔再沸器10;甲醇回收塔蒸汽再沸器10與甲醇回收塔5相連通，且甲醇回收塔蒸汽再沸器10與管道Π 07相連通;所述反應(yīng)器4上部與蒸汽氣包13連接，蒸汽氣包13與背壓發(fā)動(dòng)機(jī)7連接，背壓發(fā)動(dòng)機(jī)7與甲醇回收塔再沸器10連接。
[0014]本實(shí)施例的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，步驟如下:
(1)甲醇進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器I預(yù)熱到80?100°C(經(jīng)由管道02)進(jìn)甲醇汽化塔2;
(2)在甲醇汽化塔2內(nèi)，由蒸汽和反應(yīng)熱將甲醇加熱至165°C進(jìn)行汽化后，在130°0135°(:的條件下(請(qǐng)核實(shí)溫度為什么降低)(經(jīng)由管道03)進(jìn)入換熱器3，升溫至205?215°C (由管道04)進(jìn)入反應(yīng)器4;
(3)甲醇在反應(yīng)器4中，在220?300°C、0.3?1.3MPa及改性氧化鋁作催化劑的條件下，甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，粗二甲醚混合物出反應(yīng)后4后(經(jīng)由管道05)進(jìn)入換熱器3，同時(shí)將20°C軟水經(jīng)由軟水管道012送入反應(yīng)器4，經(jīng)過反應(yīng)器4放出的能量進(jìn)行加熱，產(chǎn)生3.8?
4.2MPa的蒸汽送入蒸汽汽包13，蒸汽出蒸汽汽包13(經(jīng)由管道013)再進(jìn)入背壓發(fā)電機(jī)7，蒸汽背壓到1.25?1.35MPa(經(jīng)由管道014)再送入甲醇回收塔再沸器10;
(4)粗二甲醚混合物在換熱器3中降溫后(經(jīng)由管道106)進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器I，再降溫至IJ120?130 °C (經(jīng)由管道Π 07)送入二甲醚精餾塔6，精餾后(經(jīng)由管道08)進(jìn)入水冷器12(經(jīng)由管道09)送入二甲醚存儲(chǔ)槽14，經(jīng)精餾塔6精餾后的殘液(經(jīng)由管道010)回到甲醇回收塔5，經(jīng)過甲醇回收塔水冷器11(經(jīng)由管道011)返回甲醇綜合預(yù)熱器I循環(huán)使用，甲醇回收塔5底部殘液(經(jīng)由管道016)送入甲醇綜合預(yù)熱器I回收熱量降溫到30°C(經(jīng)由管道017)排到污水處理車間。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，包括甲醇綜合預(yù)熱器(I)，其特征在于:所述甲醇綜合預(yù)熱器(I)頂部與甲醇汽化塔(2)上部連接，甲醇汽化塔(2)頂部與換熱器(3)下部連接，換熱器(3)上部與反應(yīng)器(4)頂部連接，反應(yīng)器(4)底部與換熱器(3)底部連接，換熱器(3)頂部通過管道1(06)與甲醇綜合預(yù)熱器(I)的上部連接，甲醇綜合預(yù)熱器(I)的上部通過管道Π (07 )與二甲醚精餾塔(6)的下部連接，二甲醚精餾塔(6 )的頂部經(jīng)由二甲醚精餾塔水冷器(12)與二甲醚存儲(chǔ)槽(14)連接，二甲醚精餾塔(6)的底部與甲醇回收塔(5)的上部連接，甲醇回收塔(5)的頂部經(jīng)由甲醇回收塔水冷器(11)與甲醇綜合預(yù)熱器(I)的甲醇進(jìn)料管線(01)連接，甲醇回收塔(5)的底部與甲醇綜合預(yù)熱器(I)連接，所述甲醇回收塔(5)的下部設(shè)有甲醇回收塔再沸器(10);所述反應(yīng)器(4)上部與蒸汽氣包(13)連接，蒸汽氣包(13)與背壓發(fā)動(dòng)機(jī)(7)連接，背壓發(fā)動(dòng)機(jī)(7)與甲醇回收塔再沸器(10)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述甲醇?xì)饣?2)下部設(shè)有蒸汽再沸器(8)和余熱再沸器(9)，蒸汽再沸器(8)與甲醇?xì)饣?2)連通，余熱再沸器(9)和甲醇?xì)饣?2)連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述余熱再沸器(9)的其中一個(gè)進(jìn)料口與換熱器(3)底部連接，余熱再沸器(9)的其中一個(gè)出料口與管道I(06)連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述甲醇回收塔蒸汽再沸器(10)與甲醇回收塔(5)相連通，且甲醇回收塔蒸汽再沸器(10)與管道Π (07)相連通。5.利用權(quán)利要求卜4任一所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟如下: (1)甲醇進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器(I)預(yù)熱到80?100°C進(jìn)甲醇汽化塔(2); (2)在甲醇汽化塔(2)內(nèi)，由蒸汽和反應(yīng)熱將甲醇加熱至165°C進(jìn)行汽化后，在130 °0135°C的條件下進(jìn)入換熱器3，升溫至205?215 V進(jìn)入反應(yīng)器(4)； (3)甲醇在反應(yīng)器(4)中，在220?300°C、0.3?1.3MPa及改性氧化鋁作催化劑的條件下，甲醇脫水生成粗二甲醚混合物，粗二甲醚混合物出反應(yīng)后(4)后進(jìn)入換熱器(3)，同時(shí)將20°(:軟水經(jīng)由軟水管道送入反應(yīng)器(4)，經(jīng)過反應(yīng)器(4)放出的能量進(jìn)行加熱，產(chǎn)生3.8?4.2MPa的蒸汽送入蒸汽汽包(13)，蒸汽出蒸汽汽包(13)再進(jìn)入背壓發(fā)電機(jī)(7)，蒸汽背壓到1.25-1.35MPa，再送入甲醇回收塔再沸器(10)； (4)粗二甲醚混合物在換熱器(3)中降溫后進(jìn)入甲醇綜合預(yù)熱器(I)，再降溫到120?130°C，送入二甲醚精餾塔(6)，精餾后經(jīng)由水冷器(12)，送入二甲醚存儲(chǔ)槽(14)，經(jīng)精餾塔(6)精餾后的殘液回到甲醇回收塔(5)，回收剩余的少量甲醇，循環(huán)使用。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶余熱發(fā)電的二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟(4)中經(jīng)過精餾分離的殘液回到甲醇回收塔(5)，經(jīng)過甲醇回收塔水冷器(11)返回甲醇綜合預(yù)熱器(I)循環(huán)使用，甲醇回收塔(5)底部殘液水送入甲醇綜合預(yù)熱器(I)回收熱量降溫到30°C，排到污水處理車間。
【文檔編號(hào)】C07C43/04GK106045824SQ201610604269
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月28日
【發(fā)明人】楊奇申, 王金福, 唐強(qiáng), 張順平, 秦建黨, 王寶山, 張建恩, 石瑞章
【申請(qǐng)人】鶴壁寶發(fā)能源科技股份有限公司