设计规模:年产 3.0 万吨二甲醚分离装置(合成气一步法),设计该分离装置中精馏工段工艺,精馏装置采用浮阀塔。
产品要求:二甲醚≥99%
二甲醚分离装置流程
图1-1 工艺流程简图
(1)冷凝器 (2)吸收塔 (3)闪蒸罐 (4)精馏塔 (5)甲醇回收塔 (6)反应气 (7)粗二甲醚溶液 (8)醚水溶液 (9)闪蒸产物 (10)纯醚溶液 (11)粗甲醇溶液(12)精二甲醚(13)软水(14)精甲醇(15)吸收塔尾气
反应后的气体6在温度为200-300℃,压力为1.5-1.6MPa,经冷凝器1冷凝,冷凝温度为40℃,大部分二甲醚蒸气在此被冷凝,甲醇蒸气也被冷凝。含有不凝气体H2、CO、CO2和少量惰性气体和CH4及未冷凝的二甲醚气体的未凝气体16经减压到0.6-4.8MPa,进入吸收塔2下部,在2.0 MPa,在20-35℃下用软水吸收,冷凝器1的底流产物粗二甲醚溶液7和吸收塔2的底流产物醚水溶液8进入闪蒸罐3,闪蒸罐的温度为40-100℃。闪蒸后的气体9送入吸收塔2底部;闪蒸罐3底流产物纯醚溶液10,进入二甲醚精馏塔4,塔顶产物为精二甲醚12;底流产物为粗甲醇溶液11。醚水溶液8进入闪蒸罐3的压力为0.1-0.9 MPa。闪蒸罐3底流产物纯醚溶液10进入二甲醚精馏塔4的温度为80-150℃。二甲醚精馏塔4的压力为0.15-2.2 MPa,塔顶温度为20-90℃,塔釜温度为100-200℃。二甲醚精馏塔4的底流产物粗甲醇溶液11进入甲醇回收塔5,其底流产物为软水13,塔侧线产物为精甲醇14。高级醇浓集于精馏塔顶部塔板上侧线采出。甲醇回收塔的压力为0.1-0.8MPa,塔釜温度为80-150℃,塔顶温度为40-90℃。吸收塔尾气15去变压吸附或膜分离提取有用成份CO、H2后,返回二甲醚合成单元做合成原料。
以下为分离过程中各产物质量分率的数据
表1-2 分离过程中各物质质量分率数据表
序号
组分
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
H2
|
0.1797
|
0.0005
|
0.0001
|
0.0078
|
0
|
0
|
惰性气体
|
0.0059
|
0
|
0
|
0.0003
|
0
|
0
|
CO
|
0.0929
|
0.0003
|
0
|
0.0058
|
0
|
0
|
CO2
|
0.1101
|
0.0084
|
0.0015
|
0.1566
|
0
|
0
|
CH4
|
0.1711
|
0.0009
|
0.0001
|
0.0152
|
0
|
0
|
DME
|
0.1526
|
0.2243
|
0.0243
|
0.7722
|
0.0309
|
8.140×103
|
CH3OH
|
0.0217
|
0.0573
|
0.0001
|
0.0015
|
0.0043
|
0.007819
|
H2O
|
0.2660
|
0.7083
|
0.9739
|
0.0386
|
0.9648
|
0.9921
|
(续上表)
序号组分
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
H2
|
0
|
0
|
0
|
0.3204
|
0.2870
|
惰性气体
|
0
|
0
|
0
|
0.0105
|
0.0094
|
CO
|
0
|
0
|
0
|
0.1656
|
0.1483
|
CO2
|
0
|
0
|
0
|
0.1946
|
0.1709
|
CH4
|
0
|
0
|
0
|
0.3051
|
0.2730
|
DME
|
0.999
|
0
|
0.0069
|
0
|
0.1097
|
CH3OH
|
0.001
|
0
|
0.9851
|
0
|
0.0004
|
H2O
|
0
|
1.0000
|
0.0080
|
0.0038
|
0.0013
|