用于生產甲醇和二甲醚的方法和裝置制造方法及圖紙

在由粗甲醇生產純化甲醇和/或二甲醚中，在至少一個預純化階段將粗甲醇純化，將預純化甲醇的第一分料流供入最后甲醇純化中，將預純化甲醇的第二分料流供入反應器中并至少部分轉化成二甲醚。將所得二甲醚在至少一個純化階段純化，其中將未反應的甲醇從二甲醚純化階段取出并至少部分供入最后甲醇純化中。這樣，純化甲醇和二甲醚可并行地生產，其中所得兩種產物的量均可靈活調整。

【技術實現步驟摘要】
本申請是申請號為201080029441.4的專利技術專利申請的分案申請，原申請的申請日為2010年6月12日，專利技術名稱為：用于生產甲醇和二甲醚的方法和裝置。本專利技術涉及由粗甲醇生產純化甲醇(MeOH)和/或二甲醚(DME)的方法和用于進行該方法的裝置。二甲醚(C2H6O，DME)是具有兩個甲基作為有機殘基的醚。高純度DME廣泛用作燃料氣體。由于55-60的十六烷值，二甲醚也可在柴油機中用作柴油燃料的替代品。如果它由生物質制備，則它被認為是生物燃料，且最終應代替液化氣。因此，DME在近年來已獲得相當地重要性。二甲醚的生產可通過甲醇的酸催化縮合，同時消除水而進行：2CH3OH→CH3-O-CH3+H2O用于由甲醇制備二甲醚的該方法例如描述于“Ullmann'sEncyclopediaofChemistry，第6版，1998ElectronicRelease”中。在該方法中，甲醇蒸氣經過填充有脫水催化劑的反應器，其后是兩級蒸餾。在第一蒸餾階段中，二甲醚作為頂部產物被回收，而底部產物主要含有未反應的甲醇并產生水。將該底部產物在第二蒸餾階段中分離，其中將甲醇作為頂部產物取出。將作為底部產物得到的水拋棄或用于另外的方法中。由于實踐原因，二甲醚在工業規模上的生產通常直接在回收甲醇的方法之后提供。為此，WO96/28408A1教導了通過甲醇脫水生產和回收二甲醚的方法。蒸餾中的能量消耗應降低，因為由第一蒸餾階段得到的底部產物經過汽提器，在其中進行水和甲醇的粗略分離。然后將預純化甲醇料流供入甲醇供應管中并轉移至在二甲基反應器上游提供的蒸餾塔中。因此，加工供入反應器中的整個甲醇料流并縮短在DME反應器以后底部產物的純化。以類似方式，JP2004/161673A也設法將產物DME與未反應甲醇的分離與甲醇再循環連接。為此，將整個粗甲醇在蒸餾塔中純化，隨后在DME反應器中轉化成二甲醚。使在下游蒸餾中得到的底部產物再循環至粗甲醇蒸汽中并連同它一起再循環至蒸餾預純化中。所述裝置的共同點是它們不是設計用于同時生產甲醇和二甲醚，而是將全部粗甲醇轉化成二甲醚。然而，這導致以下事實：裝置的產量不能根據生產能力對市場需求靈活反應。因此，本專利技術的目的是提供一種可并行地生產純化甲醇和二甲醚的方法，其中所得兩種產物的量應可靈活調整。根據本專利技術，該目的用權利要求1的特征解決，即在至少一個預純化階段中加工粗甲醇料流，將因此預純化的甲醇分離并供入最后甲醇純化以及二甲醚生產中。在反應器后面，將來自二甲醚生產的未反應甲醇從至少一個純化階段中取出并供入最后甲醇純化中。這容許可變地將預純化甲醇料流分離到最后甲醇純化和二甲醚生產上，由此使整個方法更加靈活且可適于當前的市場需求。另外，裝置段可通過結合蒸餾而節省下來。由于本專利技術方法提供100％甲醇生產與100％DME生產之間的靈活轉換，根據本專利技術分別供入最后甲醇純化和供入DME生產中的分料流各自應當理解為0-100％的任何量。有利地，甲醇的預純化和/或最后純化通過蒸餾進行，因為與其它分離方法相比，這樣不必將其它物質如吸附劑或溶劑引入方法中。在特別優選的實施方案中，最后純化期間的甲醇蒸餾在具有升高的壓力的塔中和/或在大氣壓力下的塔中進行。這樣，可影響待分離混合物的相應沸點。在兩個塔，即加壓塔和常壓塔串聯連接的情況下，可通過熱分離使純度適于物質混合物的組成。此外，存在優選的方法構型，其中將在二甲醚純化階段中取出的至少一部分甲醇料流引入加壓塔和/或常壓塔中。這樣，甲醇量同樣可以以價值提高的方式加工。優選，二甲醚的純化通過蒸餾進行，以利用熱分離方法的優點，特別是在添加劑不存在情況下。根據本專利技術，穩定化甲醇料流的分料流用于在DME塔以后回收未冷凝二甲醚。優選，穩定化的進料甲醇用作洗滌劑以將DME與低沸點物分離。在本方法的另一優選構型中，將甲醇的至少一種分料流在一個最后純化階段以后供入預期用于轉化成二甲醚的預純化甲醇料流中。該供給可在另一純化階段以前和以后進行，因此甚至以低甲醇需求提供最后甲醇純化的充分利用。此外，粗甲醇的另外預純化是可能的，即將預純化甲醇料流分離為最后甲醇純化且二甲醚生產僅在另一純化階段如加壓塔以后進行。因此，預純化甲醇具有較高純度，這減少了脫水反應和下游純化階段。根據本專利技術的優選方面，其中擴大裝置段的綜合，將加壓塔的氣體頂部產物供入DME反應器中，其中甲醇料流可在進入DME反應器中以前另外冷凝。此外，本專利技術包括一種用于由粗甲醇生產純化甲醇和二甲醚的裝置，其適于進行上述方法且包括至少一個用于加工粗甲醇的預純化段，其后經由合適的導管系統將至少一個用于甲醇進一步純化的最后純化段和至少一個用于將預純化甲醇轉化成二甲醚的二甲基反應器相互平行地連接使得兩種方法可同時進行。由此實現裝置在純化甲醇和二甲醚的生產能力方面的靈活性。本專利技術的一個方面提供純化段在二甲醚反應器下游提供，其中將未反應的甲醇與醚分離。然后將該甲醇通過導管供入至少一個用于最后甲醇純化的裝置中。根據本專利技術的發展，甲醇的預純化和甲醇的最后純化由至少一個蒸餾塔組成。這用于加工甲醇而不將其它物質引入裝置中。還優選一種最后甲醇純化的構型，其包括兩個塔，其中一個在升高的壓力下操作，且一個在大氣壓力下操作，以確保甲醇和水的最佳分離。為使能量消耗最小化，兩個塔可以在能量方面聯合。優選使用換熱器使得塔同時用作加壓塔的冷凝器和常壓塔的蒸發器，由此將一個塔的頂部產物的熱以在能量方面有利的方式轉移至另一塔的底部產物。然而，用于常壓塔的第二蒸發器也是可能的。根據本專利技術，導管從DME純化塔頂部通向純化裝置，以回收未冷凝的DME。作為洗滌塔的該純化段的構型導致在該加工步驟中相當低的能量需求，但其它分離裝置同樣是可能的。由于將至少一個用于最后甲醇純化的裝置與二甲醚反應器連接的供應管，可另外將甲醇加工成DME，而最后甲醇純化仍在其最小負載以上操作。本專利技術的其它發展、優點和可能的應用也可由以下實施方案和圖的描述取得。所有所述特征本身或以任何組合形成本專利技術的主題，還不依賴于權利要求書中它們的內含物或它們的反向引用。在圖中：圖1示意性地顯示一種根據第一實施方案生產純化甲醇(MeOH)和/或二甲醚(DME)的裝置，圖2示意性地顯示一種根據第二實施方案生產純化甲醇(MeOH)和/或二甲醚(DME)的裝置，...

【技術保護點】
一種由粗甲醇生產純化甲醇和/或二甲醚的方法，其中在至少一個預純化階段加工粗甲醇，其中將預純化甲醇的第一分料流供入最后甲醇純化中，和其中將預純化甲醇的第二分料流供入反應器中并至少部分轉化成二甲醚，并將回收的二甲醚在至少一個純化階段純化，及其中將未反應的甲醇從二甲醚純化階段取出并至少部分供入最后甲醇純化中，其中甲醇的最后純化在第一塔和第二塔中進行，其中第一塔在升高的壓力下操作，第二塔在大氣壓力下操作，將來自第二塔的純化甲醇供入二甲醚的生產中。

【技術特征摘要】
2009.07.03 DE 102009031636.11.一種由粗甲醇生產純化甲醇和/或二甲醚的方法，
其中在至少一個預純化階段加工粗甲醇，
其中將預純化甲醇的第一分料流供入最后甲醇純化中，和
其中將預純化甲醇的第二分料流供入反應器中并至少部分轉化成二甲醚，
并將回收的二甲醚在至少一個純化階段純化，及
其中將未反應的甲醇從二甲醚純化階段取出并至少部分供入最后甲醇純化
中，
其中甲醇的最后純化在第一塔和第二塔中進行，其中第一塔在升高的壓力
下操作，第二塔在大氣壓力下操作，
將來自第二塔的純化甲醇供入二甲醚的生產中。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于甲醇的預純化，甲醇的最后純
化和/或二甲醚的純化通過蒸餾進行。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于將從二甲醚純化階段取出的甲
醇料流至少部分供入最后甲醇純化中的加壓塔和/或常壓塔中。
4.根據權利要求1的方法，其特征在于優選通過用富含甲醇的洗滌劑
洗滌而從二甲醚的純化的氣體頂部產物中回收二甲醚。
5.根據權利要求1的方法，其特征在于在至少一個最后純化階段之后
將甲醇的至少一股分料流供入預期轉化成二甲醚的甲醇料流中。
6.根據權利要求1的方法，其特征在于在加壓塔之后將甲醇料流分裂
至甲醇的最后純化和二甲醚的生產。
7.根據權利要求1-6中任一項的方法，其特征在于將加壓塔的氣體頂
部產物至少部分供入二甲醚反應器中。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于將加壓塔的頂部產物在引入二
甲醚反應器中以前...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·阿勒斯，W·里伯奈爾，
申請(專利權)人：盧爾吉有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE