二甲醚的生产及发展前景(中)
作者/来源: 日期: 2008-03-20 点击率:1303
(1)美国空气化学品公司工艺。美国空气化学品公司开发完成了采用单一的鼓泡浆态床反应器,合成气一步合成二甲醚的工业示范装置,以沸石、固体酸负载的Cu-A12O3-Si02为催化剂,操作压力为3.5-6.0MPa,温度为200-290℃,空速为1000-10000m3/h。合成气与循环气混合后一起进入浆态床反应器,同时加入少量水以利用水气变换反应调节反应平衡。合成气与循环气混合前用反应的产物预热。换热后的产物送入集油罐脱除所携带的油和催化剂。然后将气流冷却并送入分离器,在此被冷凝的甲醇/DME/水与未反应的合成气分离,但有-部分二甲醚仍留在厂气相中。分离器顶气主要用作循环,少量用作吹扫气,这股吹扫用甲醇洗涤,脱除任何携带的二甲醚。出分离器的冷凝甲醇/二甲醚/水混合物首先送入二甲醚塔,塔顶馏出二甲醚产品,它与来自吹扫洗涤塔二甲醚/甲醇混合即得到燃料级二甲醚,根据需要,粗二甲醚产品也可进行进一步的加工。二甲醚塔底馏出物送往废水处理装置。出甲醇塔,在此将甲醇从塔顶分出,塔底水则送往废水处理装置。出甲醇塔的甲醇产品可以用于洗涤吹扫气,也可循环到浆态床反应器完全转化为DME,还可用作副产品分离出售。该工艺的主要优势是放弃了传统的气相固定床反应器,而使用了浆液鼓泡塔反应器;催化剂颗粒呈细粉状,用惰性矿物油与其形成浆液;用反应器内置式冷却管除热,同时生成蒸气;高压合成气原料从塔底喷入、鼓泡,固体催化剂颗粒与气体进料达到充分混合;用矿物油使混合更充分,等温操作,易于充分混合;浆状反应器催化剂装卸容易,无需停工进行,而且催化剂失活速率大大降低。 (2)日本NKK公司工艺。日本NKK公司采用传热特性优良,温度易于控制的淤浆床,微粒状催化剂悬浮在惰性油中,CO、H2以气泡形式在悬浮液中上升,生成二甲醚和CO2,副产的CO2进入自热转化炉造气。该技术1999年9月进行了5吨/天的试验,并于2003年12月在3万吨/年的装置上进行了试验。该装置以天然气为原料采用自热重整技术(ATR)制得合成气,其H2/CO=l。二甲醚合成所用的淤浆床反应器的直径为2m,高22m。在260℃、5MPa条件下,综合反应率达93%,二甲醚选择性为91%,产品纯度达99.6%。 表2列出国外三家公司合成气一步法生产二甲醚的验证结果。 表2. 国外合成气一步法生产二甲醚的试验结果 NKK公司(现JFE) 空气产品化学品公司 托普索公司 原料 天然气/煤 煤 天然气 H2/CO比 1.0 0.7 2.0 反应器 浆液床 浆液床 固定床 合成条件 温度,℃ 250-280 250-280 210-290 压力,MPa 3-7 5-10 7-8 &nb....