清华气相法二甲醚成套技术

作者/来源：王金福1，潘学东2，安 欣1，左宜赞1（1. 清华大学化工系，北京100084；2. 山东凯孚化工有限公司，山东 德州 253400）   日期： 2008-06-02   点击率：1451

    二甲醚作为新型清洁能源产品具有非常广阔的市场前景。二甲醚既可作为民用燃料，替代石油液化气或以任何比例与石油液化气混合使用，还可用作柴油发动机的燃料，是理想的柴油替代品。因而大力发展二甲醚产业，对实现石油煤基替代和缓解大气污染两方面都具有重要意义。     清华大学在研究开发浆态床一步法二甲醚技术的基础上，近几年又研究了气相法甲醇脱水生产二甲醚技术，并于2007年5月在山东凯孚化工有限公司建成并投产了10 kt/a甲醇脱水生产二甲醚的工业示范装置。经一年多的连续生产考核表明，该示范装置合成过程和分离过程先进，各项经济技术指标、产品质量、生产能力等均达到了设计要求。本文简要介绍清华气相法二甲醚成套技术的工艺及技术特色，以期抛砖引玉，共同繁荣二甲醚产业和推动二甲醚技术进步。 1  工艺流程     用甲醇作原料合成二甲醚，实际上是一个甲醇催化脱水的反应过程，反应方程式为     图1 气相法甲醇脱水合成二甲醚工艺流程简图     该合成反应为一中强放热反应，反应过程的绝热温升约为170 ℃。在工程上，不同的二甲醚合成专有技术，其差异主要体现在催化剂体系、催化剂性能和反应器热平衡控制方式等方面。     根据甲醇脱水反应过程的特点，经过大量实验研究和工程仿真优化，清华大学开发了如图1所示的气相法甲醇脱水生产二甲醚的工艺流程。生产过程中，原料甲醇经由泵P101加压计量后，先经过换热器E101预热，再进入甲醇汽化器H101汽化，汽化后的甲醇蒸气进入换热器E102与高温反应产物换热，进一步提升甲醇蒸气的温度，使其达到反应器要求的温度后进入合成反应器R101。经过催化反应后离开反应器的反应产物，首先进入换热器E102，与甲醇蒸气换热降温，然后进甲醇精馏塔的再沸器E203，作为塔釜加热热源而自身得到冷凝降温，最后再通过换热器E101....