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降低二甲醚生产过程中放空气醇、醚含量的方法研究_论文

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第 5期  降低二 甲醚生产 过程 中放 空气醇 、 醚含 量的 方法研 究  3  5 生产 与应 用   1              凸  t t t t t t l 1  降低 二 甲醚 生产 过 程 中放 空 气 醇 、 醚含 量 的 方 法研 究  李 博 杨 建  ( 南煤 业化 工 集 团煤 气化公 司义马 气化 厂 , 河 河南 义马 , 7 3 0  4 20 ) 摘  要  河南煤业化工集 团义马气化厂现拥有的两套 1 万吨/ O 年产能的二 甲醚装置 , 0 7 5 自2 0 年 月投  产以来 , 装置运行*稳 , 产品质量稳定 , 总体运行情况 良好 。不足 的是二甲醚装置的放空气中醇含  量一直居高不下 , 比较严重 的偏离设计值 , 造成醇 、 的浪费 , 醚 对醇的二次 回收利用产生不利 的影  响。   通过对二甲醚操作参数变化的系列实验数据 , 结合操作人员的经验 , 分析得 出降低二 甲醚放空  气醇 , 醚含量 的可操作性方法 , 以用于指导生产。   关键 词 : 甲醚 二 放 空气 醇 醚 含 量  1 二 甲醚 生产 工 艺 原 理  义马气化厂所采用的甲醇制二 甲醚生产工艺过  程分为反应、 精馏和汽提三大工序。   1 1 反 应  . 由于反应为放热反应 , 其放 出的热量使反应器  自身温度和催化剂床层温度升高 , 以第二段催化  所 剂床层使用热气流中喷人温度较低的甲醇蒸汽的方  法来调整 , 使反应在设计 的温度范 围内进行 。   在操 作条 件下 , 甲醇 不 能完全 的转 化 , 又会 伴 随  少 量 的副反应 的发 生 , 而从 反 应 器 出 来 的 产 品 除  故 反应工序包括 甲醇预热 、 汽化和 甲醇脱水反应  及粗甲醚的收集 。原料 甲醇在经过预热后在汽化塔  内被 汽化 成 甲醇蒸 汽 , 甲醇蒸 汽 与反 应 产 品进 行热  交换 后 升 温到 2 0 20 4 ̄ 6 ℃进 入 反应 器 , 时气体 换  同 二 甲醚 、 甲醇 、 外 , 有 一 定 量 的不 凝 性 气 体  水 还 ( H C C , , 2 ) 经换 热 器 回收 热 量 之   C , O, O2Hz C H  , 后 , 冷后 进入 粗 甲醚储 罐 , 甲醚储 罐 中的不 凝性  水 粗 热器提供 10 5 ℃的甲醇冷激蒸汽 。   甲醇蒸汽在催化剂并在适当的温度条件下进行  分子 间的脱水反应 。   其 主要 反应 方 程式 :   2 CH3   OH— CH3     0CH3 H2 +   O  气体 ( 其中含 5  ~6  的二 甲醚) 0 O 经过气体冷却  器冷却后进入洗涤塔 , 经过精馏塔釜液洗涤吸收其  中的二甲醚后 , 不凝性气体送进燃气系统。   原料 甲醇 在反 应 器 中 的单 程转 化 率 大 约 在  8  , 甲醚 的选择性 ≥ 9  。反 应 为放 热 反应 , 0 二 9 反  上面的反应是放热反应 , 在相应 的反应条件下  还 会 伴 随发 生一 系列 的副反应 :   CH3 OH— CO+ 2     H2 应产生的热量使反应气 自身的温度升高。由于采用  两段冷激式 固定床反应器 , 以气相 甲醇冷激 降温使  反应在设计的温度范围内进行 , 同时使用高效波纹  压延孔板填料, 可以使得分离效果得到保证 , 并达到  最终要求的产品质量指标 。   12 精馏 、 . 汽提  二 甲醚 、 甲醇 、 的 沸点分 别 为 一2 ℃、4 7 、 水 4 6. ℃   2 CH3 OH— C H4 H2   2 +2 O  2 CH3 OH— CH4 2 O+ C   + H2   CH3   OCH3   — CH4 H2 CO  + + CO+ H2 o—CO2 H2 +   3  6 四川化 工  第1 4卷 21 第 5 0 1年 期  10C, 无 共 沸物 存 在 , 映 出来 的粗 甲醚 ( 0。 且 反 甲醇 、   二 甲醚 、 ) 水 用泵 送 人 精馏 塔 , 塔顶 得 N - 甲醚冷 凝  - 液部 分 回流 , 分 经 分 析合 格 后 作 为产 品采 出。精  部 馏 塔釜 液储 罐 的水 甲醇溶 液 , 部分 返 回反 应工 段 的  汽化 塔 分离 甲醇 和 水 , 塔 顶得 到 甲醇 返 回系统 使  在 上, 逐级实验统计分析数据。   结合二 甲醚进料量的波动变化 , 统计 了以下 的  实验 数据 , 表 1  见 。 从表 1中的数据可以得 出: 放空气 中的醇含量  和进 料量关 系不 大 , 与精馏 塔釜 温度 关 系较 大 , 由于  E15 热后 的温 度 和 系统 压 力 与 放 空 气 醇 含 量 的  0换 用, 部分作为洗涤塔吸收液使用 。从汽化塔塔釜来  的含醇 废水 进入 汽 提 塔 , 汽 提分 离 后 得 到 的粗 甲  经 关联程度较弱  我们在经过讨论后 , 决定从降低洗涤  液温度 、 增加洗涤量和提高系统压力人手, 目的在于  使洗涤液尽可能多 的吸收放空气 中的醇类成分 ,   以 达到降低放空气醇含量 的 目的。为此 , 进行 了以下  的实验 , 见表 2  。 醇, 冷凝后大部分 回流到汽提塔 , 量采 出送地下  少 槽, 汽提塔废水送界外。   2 实 验 数 据 统 计 与 分 析  2 1 从以上二 甲醚生产工艺原理 , . 我们从源头  表 1 放 空气醇含量影响因子统计表  表 2 洗涤液参数影响放空气醇含量数 据采集表  从表 2 统计出的数据来看 , 经过采取一系列措  经过 7 月份 的数据分析和原因排查截至 7 月底  施, 放空气中的醇含量有了较大幅度的降低 , 但是我  们与设计值 ( 醇≤3 7  ) . 3 比较之后 ,



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