專利名稱：從甲醇生產(chǎn)和回收二甲醚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過甲醇脫水生產(chǎn)二甲醚，以及使產(chǎn)生的二甲醚與仍未轉(zhuǎn)化的甲醇原料分離和回收的方法，它包括使未轉(zhuǎn)化的甲醇再循環(huán)，將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二甲醚。
二甲醚的制備可通過將2摩爾甲醇與酸性催化劑接觸生成1摩爾二甲醚(DME)和1摩爾水實現(xiàn)。但甲醇脫水并不完全，與催化劑接觸后仍有部分甲醇原料未轉(zhuǎn)化，而且脫水過程產(chǎn)生氣體組合物。以前，由于生產(chǎn)甲醇-二甲醚混合物只是用作進(jìn)一步生產(chǎn)其它最終產(chǎn)物的中間體甲氧基組分，所以甲醇未完全轉(zhuǎn)化為二甲醚不成為問題。
一旦要回收二甲醚作為脫水反應(yīng)所需的最終產(chǎn)物，則對于大規(guī)模生產(chǎn)而言必須從二甲醚產(chǎn)物中分離未轉(zhuǎn)化的甲醇，回收并再循環(huán)至DME轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，以完成甲醇到二甲醚的轉(zhuǎn)化。DME作為與未轉(zhuǎn)化甲醇與水分離的產(chǎn)物，其分離相對簡單，因為DME的沸點為-23℃(-9.4°F)，相比甲醇的沸點64.9℃(148.8°F)和水的沸點100℃(212°F)要低得多。但是，從DME反應(yīng)的水副產(chǎn)物中分離甲醇以實現(xiàn)未轉(zhuǎn)化的甲醇經(jīng)過再循環(huán)再轉(zhuǎn)化成DME卻存在某些困難。對于向DME的轉(zhuǎn)化，無論是新鮮甲醇原料還是再循環(huán)得到的甲醇，都希望它盡可能不含水，因為甲醇原料中水的存在會降低甲醇向DME的轉(zhuǎn)化率。即使是無水甲醇，經(jīng)過單一轉(zhuǎn)化過程能轉(zhuǎn)化成DME的平衡點限于約80.8％。甲醇原料中存在的水隨甲醇原料中含水量的增加而使甲醇向DME轉(zhuǎn)化的程度而降低。
無水甲醇原料向DME轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的產(chǎn)物氣體含有19.16％(摩爾)的甲醇原料作為未轉(zhuǎn)化甲醇，氣體產(chǎn)物中未轉(zhuǎn)化的甲醇和含水量相對于它們摩爾數(shù)之和為0.3216(甲醇)和0.6784(水)。當(dāng)然，進(jìn)一步增加甲醇原料中水的含量會增加氣體產(chǎn)物中未轉(zhuǎn)化甲醇所占的摩爾比，同時也增加氣體產(chǎn)物中水相對于未轉(zhuǎn)化甲醇的摩爾比例。因此，如果DME是轉(zhuǎn)化過程所需的最終產(chǎn)物，為了最大限度的使甲醇轉(zhuǎn)化成DME，甲醇的回收和再循環(huán)操作需要蒸餾處理，這種處理可以基本完全地從副產(chǎn)物水中分離出未轉(zhuǎn)化的甲醇，而在該方法DME回收步驟中水被共回收。通過新鮮甲醇原料攜帶進(jìn)氣體產(chǎn)物中的水本只應(yīng)加到為了合并的甲醇原料而要得到的再循環(huán)甲醇部分所需的蒸餾中。至今，使未轉(zhuǎn)化的甲醇與DME相分離，進(jìn)行再循環(huán)反應(yīng)生成DME還沒有在大規(guī)模的、從甲醇到DME的轉(zhuǎn)化過程中成為需要。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到可以大規(guī)模地部分地將甲醇轉(zhuǎn)化成DME的程度，采用這種部分轉(zhuǎn)化方法，降低了進(jìn)一步將甲氧基化合物(指含有水蒸汽的甲醇和DME的氣體混合物)加工成其它終產(chǎn)物如汽油級別的烴的過程中熱交換的負(fù)荷量。在這些過程中氣體產(chǎn)物中的DME和甲醇含量只是向其它產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的中間體組分，而且，處理含水DME-甲醇?xì)怏w產(chǎn)物時，沒有考慮分離這些成分時的困難。
在同時所有的共同未決美國專利申請?zhí)?8/336,430中，已經(jīng)描述了從甲氧基化合物如甲醇和/或DME生產(chǎn)汽油級別烴方法的巨大改進(jìn)。改進(jìn)方法的實施方案之一是利用基本上不含任何甲醇和/或水的DME。從最佳地使用該文獻(xiàn)描述的DME改進(jìn)方法的觀點來看，開發(fā)DME的生產(chǎn)方法和從伴隨DME產(chǎn)生的未轉(zhuǎn)化甲醇和共產(chǎn)物水中分離回收DME是需要的，從實現(xiàn)該方法的基本投資和運(yùn)行費用考慮也是實際的。如果能開發(fā)出這一方法，它將使DME作為商用化學(xué)品也能夠大規(guī)模生產(chǎn)，而且經(jīng)濟(jì)上適合于各種其它用途如作為燃料的氧化添加劑以及作為燃料等等。
最近，在自動工程協(xié)會年會(Annual Congress of the SocietyAutomotive Engineers)(1995)上，Haldor Topsoe A/S提出了一種大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚的方法，通過采用特定的催化劑組合物，用該方法直接從合成氣體生產(chǎn)DME，這樣就避開了在由甲醇大規(guī)模生產(chǎn)DME的過程中常見的困難。這個提議說明從甲醇脫水制備DME肯定要比甲醇昂貴，而且認(rèn)為直到Haldor Topsoe建議進(jìn)行直接DME生產(chǎn)時，甲醇脫水方法僅作為填補(bǔ)小規(guī)模生產(chǎn)DME的空白的方法。他們對于甲醇到DME轉(zhuǎn)化過程的描述顯示了甲醇作為從蒸餾塔出來的頂部產(chǎn)物的再循環(huán)。他們提到，對于將基本無水的甲醇裝到DME反應(yīng)器這種方法，甲醇的轉(zhuǎn)化率約為80％。為了得到這種相對無水的甲醇，包括新鮮甲醇原料和再循環(huán)甲醇兩種情況，蒸餾甲醇需要花費很多，這就大大增加了DME產(chǎn)品的價格。
因此，從運(yùn)行費用和規(guī)模的實際應(yīng)用考慮，現(xiàn)有技術(shù)中從甲醇脫水生產(chǎn)DME的方法仍存在未解決的問題。
本發(fā)明方法利用含有大量水的甲醇、包括新鮮甲醇原料和/或再循環(huán)甲醇蒸汽來生產(chǎn)二甲醚(DME)，該二甲醚基本上無任何顯著含量的甲醇或水。本方法還包括從DME產(chǎn)物分離出的未轉(zhuǎn)化甲醇中的顯著量水的分離，這樣足以防止在DME方法中由于甲醇再循環(huán)操作所致水的積累。該方法最大限度地減少了蒸餾過程的負(fù)荷和設(shè)備費用，和將甲醇轉(zhuǎn)化成DME的最佳回流再循環(huán)提供了切實可行的商品化生產(chǎn)DME的方法。


圖1說明通過用酸性催化劑進(jìn)行甲醇(MeOH)脫水生產(chǎn)和回收DME的方法，用汽提塔使未轉(zhuǎn)化的MeOH回收并再循環(huán)至DME反應(yīng)器，并使新鮮MeOH原料帶進(jìn)的氣體產(chǎn)物中的水和作為DME反應(yīng)的副產(chǎn)物的水分離并從DME工藝中排出。
本發(fā)明方法利用甲醇生產(chǎn)含二甲醚(DME)的反應(yīng)氣體，從該氣體中單獨回收二甲醚，使它與未轉(zhuǎn)化的甲醇和作為反應(yīng)副產(chǎn)物的水或從新鮮甲醇原料帶進(jìn)反應(yīng)氣體產(chǎn)物中的水或含在再循環(huán)甲醇中的水相分離。裝到DME反應(yīng)器中的甲醇包括新鮮甲醇原料部分和從氣體產(chǎn)物中回收并送回DME反應(yīng)器進(jìn)行再循環(huán)的甲醇部分。
新鮮甲醇原料部分可以從任何來源獲得。優(yōu)選的新鮮甲醇原料的水含量小于18％(重量)，更優(yōu)選水含量小于10％(重量)的甲醇。水含量在約5％(重量)或以下的甲醇蒸汽可直接從天然氣體制備而無需用美國專利5,177,114和5,245,110所述方法蒸餾，所說文獻(xiàn)的說明書在此一并引作參考。另外，共同所有的共同未決美國專利申請?zhí)?8/336,298描述了制備甲醇的改進(jìn)方法，可產(chǎn)生含水量約為10％(重量)或更低的甲醇而無需蒸餾，該申請的說明書在此引作參考。
甲醇原料中再循環(huán)甲醇部分是如下回收的，首先是將DME方法的反應(yīng)氣體產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾處理，氣體產(chǎn)物中所含的DME作為塔頂餾出物與未轉(zhuǎn)化的甲醇分離，氣體產(chǎn)物中的水作為底部物流被回收。底部物流所含甲醇至少含有54％(重量)水的甲醇。這種甲醇-水底部物流要進(jìn)行另一個蒸餾步驟以產(chǎn)生塔預(yù)餾出物，在此蒸汽流中甲醇相對于水的濃度更大，這時，底部物流的水中甲醇含量不超過0.5％，優(yōu)選不超過0.05％(重量)。該第二蒸餾步驟的塔頂餾出物至少含有99％未轉(zhuǎn)化的甲醇，而且，不用進(jìn)一步處理即可用作甲醇再循環(huán)物流。本發(fā)明方法最有利的方面集中在使用第二步蒸餾，其中從DME蒸餾過程回收的甲醇-水底部物流被用來得到甲醇的再循環(huán)物流和一股從DME方法中排出的底部水物流。由于這一步得到的甲醇再循環(huán)物流也含有一定量的水，它將水引入甲醇原料并被帶進(jìn)DME反應(yīng)器。為了防止DME生產(chǎn)過程中水的積累，此步通過底部物流被排出的水量必須等于新鮮甲醇原料所致的氣體產(chǎn)物中的水含量和甲醇到DME轉(zhuǎn)化過程中副產(chǎn)的水量之和。
根據(jù)本發(fā)明，規(guī)定的排出水量可以用簡單的蒸餾設(shè)備如汽提塔方便地得到，在排出的水中沒有明顯的甲醇損失。在適當(dāng)選擇的DME轉(zhuǎn)化條件下，可用汽提塔來得到規(guī)定量的排出水，其中甲醇的含量不超過0.05％(重量)。汽提塔是極為簡單的蒸餾器，它無需對蒸餾頭部分進(jìn)行回流。所說汽提塔是沒有外部回流能力的蒸餾器。所說汽提塔的效率基本上是等效塔板數(shù)量和再沸器負(fù)荷量的函數(shù)。而且，如果需要，可將帶少數(shù)幾塊理論塔板的回流蒸餾器以低回流率使用以獲得甲醇含量不超過約0.05％(重量)的規(guī)定排出水量。簡單的頂部冷凝器可用來得到需要回送到塔頂部回流的規(guī)定液體量。在零回流率下的回流蒸餾塔就相當(dāng)于一個汽提塔。因而，使用這種簡單的回流蒸餾塔就可以相當(dāng)靈活地用各種含水量的新鮮甲醇原料進(jìn)行DME生產(chǎn)。
無論排出水量是通過汽提器得到的還是通過低回流率和理論塔板數(shù)的回流蒸餾器得到的，根據(jù)本發(fā)明處理的塔頂部物流為含顯著量水的甲醇。該頂部物流無需進(jìn)一步蒸餾便可用作甲醇再循環(huán)物流添加到新鮮甲醇原料中，形成合并的甲醇原料，被送進(jìn)DME反應(yīng)器。盡管使用這種頂部甲醇-水物流再循環(huán)、以形成合并的甲醇原料把水帶入了甲醇原料，但該甲醇再循環(huán)所含的水只將甲醇向DME的轉(zhuǎn)化降低了一定程度，它與為了回收所進(jìn)行的簡化了的蒸餾負(fù)荷帶來的優(yōu)點相比簡直微不足道。
對于含有約3-18％(重量)水(H2O)的新鮮甲醇(MeOH)原料，可用簡單的汽提塔將在DME回收步驟中從底部物流回收的甲醇-水分離成排出水物流和MeOH-水再循環(huán)物流，同時保持MeOH向DME的單程轉(zhuǎn)化率在有74-79％甲醇轉(zhuǎn)化的量級(理論可轉(zhuǎn)化率的91.5-97.7％)。例如，對于至少含有約7％(重量)H2O的新鮮甲醇原料，用簡單汽提塔就可相對容易地保持水在DME工藝過程中的平衡，不會有不希望量的MeOH損失到排出水中，同時保持MeOH的轉(zhuǎn)化率至少為76％，即基于平衡極限的約94％理論值?？梢圆捎煤看笥诩s10％(重量)的新鮮MeOH原料，這樣可以減少新鮮MeOH原料的消耗，而且對MeOH向DME的轉(zhuǎn)化的影響相對很小。因此，對于含有約10-15％(重量)H2O的新鮮MeOH原料，可用簡單的汽提塔得到排出水和MeOH-水再循環(huán)物流，同時保持MeOH向DME的轉(zhuǎn)化率在75％甲醇或以上(理論值約為92.8％)。
可以直接生產(chǎn)含水量在3-10％范圍的粗甲醇原料，而無需用美國專利5,177,114和5,245,119以及美國專利申請?zhí)?8/336,298中所述的方法進(jìn)行任何蒸餾處理。用這些方法制成的粗MeOH原料作為新鮮MeOH原料是優(yōu)選的，因為這樣就允許使用簡單的汽提塔，以獲得進(jìn)行DME生產(chǎn)所需的排出H2O和MeOH-H2O再循環(huán)物流。
用常規(guī)生產(chǎn)方法制成的含有約15-18％(重量)H2O的粗MeOH原料也可以被用作新鮮MeOH原料，以及使用簡單汽提塔得到的必要的排出水和MeOH-水再循環(huán)物流，但是，MeOH向DME的轉(zhuǎn)化率將因此降低到70-75％(理論值為86.6-92.8％)。
為了維持DME過程的進(jìn)行，使用濕的新鮮甲醇原料，以約77％或更大(即理論值為95.25％或更大)的MeOH轉(zhuǎn)化率進(jìn)行，可以要求采用回流蒸餾器而不用簡單的汽提塔。回流速率和理論塔板數(shù)是額定的。因此，裝有塔頂部冷凝器以使回流液體被送入塔板的一個理論塔板的塔將提供需要量的排出水和必要的再循環(huán)MeOH-水，對于含有5％(重量)或更多H2O的新鮮MeOH原料有必要進(jìn)行這種操作。比簡單汽提塔效率更高的回流塔(回流比約為0.5/1)可以允許含水量高達(dá)約15％(重量)的MeOH原料的轉(zhuǎn)化率為76％或更高。
圖1用于說明本發(fā)明的一個具體實例。新鮮MeOH原料2首先與再循環(huán)MeOH-水3合并，經(jīng)壓縮機(jī)4加壓至約10-12個絕對大氣壓(ata)，再由管道6送至間接熱交換器8，在此，合并的MeOH原料被經(jīng)管道14流經(jīng)熱交換器8的反應(yīng)產(chǎn)物氣體用間接熱交換方式加熱至約550-650°F。然后，合并的MeOH原料通過管道10進(jìn)入反應(yīng)器12，在此與酸性催化劑如酸性氧化鋁接觸，使合并原料中的一部分MeOH轉(zhuǎn)化成DME和副產(chǎn)物水。含有DME、未轉(zhuǎn)化MeOH和水的反應(yīng)產(chǎn)物氣通過管道14回到熱交換器8，流經(jīng)這里后經(jīng)管道16進(jìn)入冷卻水熱交換器18，在此，氣體產(chǎn)物被冷卻到約150-200°F，然后經(jīng)過管道20進(jìn)入DME蒸餾塔22，在此，從氣體產(chǎn)物所含的未轉(zhuǎn)化MeOH和水中分離出DME和微量的其它醚如甲乙醚。
DME蒸餾塔在約9.5-11.5ata壓力下運(yùn)行。DME作為塔頂餾出物23被回收，然后流經(jīng)冷卻水熱交換器24并通過管道26進(jìn)入DME冷凝器28。從冷凝器28流出的冷凝液體30含有DME和其它高沸點醚。該DME冷凝液從冷凝器出來后被分成兩股；一股經(jīng)管道32回流進(jìn)入DME蒸餾塔22；另一股作為DME產(chǎn)物被回收，并通過管道34進(jìn)入產(chǎn)物儲存容器或其它后續(xù)過程。如果需要，可將這部分DME進(jìn)一步蒸餾以分離出微量高沸點醚如甲乙醚。因此，用本發(fā)明方法可以生產(chǎn)高純度DME產(chǎn)品，而無需高成本蒸餾甲醇以從中除去產(chǎn)生甲乙醚的微量乙醇。從DME蒸餾塔22得到的底部物流包括MeOH和H2O。將該底部物流分流，一部分經(jīng)管道38流過再沸器40，在此被加熱到約320-480°F，然后經(jīng)管道42回到DME蒸餾塔22的底段。另一部分底部物流經(jīng)管道44通過閥門46然后經(jīng)管道48作為原料抵達(dá)在約1ata下操作的汽提塔50的頂部。汽提塔50產(chǎn)生的底部物流52含有其MeOH含量小于0.05％(重量)的H2O。將該底部物流分流，其中一部分H2O蒸汽經(jīng)管道54排出。另一部分H2O經(jīng)管道56進(jìn)入再沸器58，在此加熱到約215-230°F，然后經(jīng)管道60被送回到汽提塔50的底段。塔頂餾出物62含有MeOH和H2O。該塔頂餾出物經(jīng)過冷卻水熱交換器64進(jìn)入MeOH冷凝器66。MeOH冷凝液68從冷凝器66出來通過管道3與由管道2提供的MeOH原料的新鮮部分合并。
如果需要，可以用部分新鮮MeOH原料洗滌來自DME冷凝器28的頂部氣體29，以回收該頂部氣體中殘余的所有DME蒸汽。在這種情況下，讓頂部氣體29進(jìn)入滌氣器70，由管道72提供的新鮮MeOH原料也進(jìn)入滌氣器70，在與上述氣體逆流接觸之后，通過管道74排放掉氣體，該部分MeOH原料通過管道76回收，然后與已經(jīng)說明過的管道3中的再循環(huán)MeOH-水物流合并(或加到管道2中的新鮮MeOH原料中，沒有示出)。
實施例為了說明利用簡單汽提塔簡便易行地處理在DME回收階段得到的底物MeOH-水物流，使之成為實現(xiàn)本方法的排出水和MeOH-水再循環(huán)物流這一點，我們進(jìn)行了大量測試，試驗了含水量約為1％(重量)H2O到約18％(重量)H2O的新鮮甲醇原料的不同情況，并測定了為達(dá)到最小的H2O∶MeOH摩爾比對汽提塔的要求，該摩爾比是從汽提塔塔頂餾出物得到的、作為全部MeOH原料的一部分返回到DME反應(yīng)器進(jìn)行再循環(huán)物料中的H2O∶MeOH的最小摩爾比。
對于給定的、反應(yīng)產(chǎn)物氣中的MeOH和H2O的含量-當(dāng)從產(chǎn)物氣中分離出DME后它們形成向汽提塔的MeOH-H2O進(jìn)料，和對于給定的理論上可能的塔頂組成-當(dāng)用一個具有無窮理論板數(shù)或無窮塔高(以理論富集因子表示)的汽提塔處理時，可從該MeOH-H2O進(jìn)料得到該塔頂組合物組成，至少為理論富集因子的約96％的、頂部氣體的實際富集因子，用來測定出自汽提塔的頂部氣體組合物組成。富集因子是送入汽提塔的原料中H2O∶MeOH的摩爾比被出自汽提塔的餾出物中H2O∶MeOH的摩爾比除得到的值。實施例1-11的結(jié)果列于表IA和IB。
所有在這里列出的值都基于MeOH向DME和H2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡值4.45。MeOH，H2O和DME的分子量分別取32，18和46。采用了在Perry氏化學(xué)工程師手冊(Perrys Chemical Engineer s Handbook)，第6版，(1984)，第13-13頁上所報道的甲醇和水二元體系的“常壓液-汽平衡數(shù)據(jù)(Constant-Pressure Liquid-Vapor Equilibrium Data)”。表中所示MeOH，H2O和DME值的單位為磅-摩爾/小時(1b-mole/h)。
實施例12-15進(jìn)一步考察了在含水量為5.32％(重量)或MeOH∶H2O的摩爾比為10∶1的新鮮甲醇原料情況下、增加汽提塔塔頂餾出物中H2O∶MeOH摩爾比的效果，即從實施例7的0.56，此時汽提塔要在約96％的理論上的最大能力下運(yùn)行，增大到1.0和2.0，此時汽提塔應(yīng)在分別不超過理論上的最大能力的57.4％和33.1％的范圍內(nèi)運(yùn)行，該汽提塔是設(shè)計用來處理在這些操作中得到的MeOH-水進(jìn)料的。進(jìn)一步考察了的是含水量為7％(重量)的新鮮甲醇原料與H2O∶MeOH的摩爾比為0.8的再循環(huán)MeOH原料的混合物以及含水量為15.66％(重量)的新鮮MeOH原料與H2O∶MeOH的摩爾比為1.0的再循環(huán)MeOH原料的混合物。結(jié)果列于表II
。
此外，如實施例所示，其中我們選擇用含有約10-15％(重量)H2O的新鮮MeOH原料而要保持MeOH的轉(zhuǎn)化率約為76％或更高時，實際上并不能采用所說的簡單汽提塔，而要用一個相對簡單的回流蒸餾器。在這種情況下，用帶有頂部冷凝器以獲得一個液體回流到頂部理論塔板的回流物并使回流物比餾出物之比小至0.5∶1的簡單蒸餾器可以很容易地得到H2O∶MeOH摩爾比為0.25的塔頂餾出物組合物。
參考優(yōu)選實施例我們對本發(fā)明進(jìn)行了描述，在不背離本發(fā)明這里所述或下面權(quán)利要求的范圍和精神的條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實際中可以對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)二甲醚(DME)的方法，包括下列步驟(1)將含有新鮮甲醇(MeOH)部分和由MeOH與水(H2O)組成的再循環(huán)物流的甲醇(MeOH)原料與一種脫水催化劑接觸，形成由DME，MeOH和H2O組成的氣體產(chǎn)物組合物；(2)蒸餾氣體產(chǎn)物組合物，以使DME與MeOH和H2O相分離并回收；(3)將從氣體產(chǎn)物組合物蒸餾得到的MeOH和H2O送入蒸餾器，用于產(chǎn)生(a)一種底部物流，包括的H2O總量等于新鮮MeOH所含的水與形成氣體產(chǎn)物中的DME時所產(chǎn)生的水之和，所說底部物流中含有小于底部物流0.5％(重量)的MeOH，及(b)一種塔頂餾出物流，包含占送入蒸餾器的原料至少99％(重量)的MeOH且其H2O∶MeOH摩爾比至少為0.25，以及(4)將從蒸餾器得到塔頂餾出物物料進(jìn)行再循環(huán)并與新鮮MeOH部分匯合，形成與脫水催化劑接觸的甲醇原料。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所說新鮮MeOH原料部分含有約3-18％(重量)的水。
3.權(quán)利要求2的方法，其中甲醇原料中至少有74％的MeOH被轉(zhuǎn)化成DME。
4.權(quán)利要求3的方法，其中甲醇原料中至少有76％的MeOH被轉(zhuǎn)化成DME。
5.權(quán)利要求2的方法，其中從蒸餾器得到的塔頂餾出物物流中H2O∶MeOH的摩爾比為2.0或更少。
6.權(quán)利要求5的方法，其中蒸餾器作為汽提塔使用，從汽提塔得到的塔頂餾出物中H2O∶MeOH的摩爾比至少為0.6。
7.權(quán)利要求6的方法，其中從汽提塔得到的塔頂餾出物中H2O∶MeOH的摩爾比為1.0或更少。
8.權(quán)利要求5的方法，其中甲醇原料中至少有71.5％的甲醇被轉(zhuǎn)化成DME。
9.權(quán)利要求7的方法，其中甲醇原料中至少有75％的甲醇被轉(zhuǎn)化成DME。
10.權(quán)利要求4的方法，其中所說新鮮MeOH原料部分含有約7％(重量)的水。
11.權(quán)利要求7的方法，其中所說新鮮MeOH原料部分含有約3-10％(重量)的水。
12.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括蒸餾從氣體產(chǎn)物組合物中回收的DME的步驟，以便從DME中分離和回收高沸點醚。
13.權(quán)利要求6的方法，其中從汽提塔得到的底部物流含有占底部物流0.05％(重量)以下的甲醇。
14.權(quán)利要求6的方法，其中從汽提塔得到的塔頂餾出物物流含有占送入汽提塔原料中的至少99.5％(重量)的MeOH。
15.一種生產(chǎn)二甲醚(DME)的方法，包括下列步驟(1)將由新鮮MeOH部分和含有MeOH與水(H2O)的再循環(huán)物料組成的甲醇(MeOH)原料與脫水催化劑接觸，形成由DME，MeOH和H2O組成的氣體產(chǎn)物組合物；(2)蒸餾該氣體產(chǎn)物，從中將DME部分與MeOH和H2O分離并回收DME；(3)將從氣體產(chǎn)物蒸餾得到的MeOH和H2O送入蒸餾器，用于產(chǎn)生(a)一個底部物流，包括的H2O總量等于新鮮MeOH所含的水與形成氣體產(chǎn)物DME時所產(chǎn)生的水之和，所說底部物流中含有小于底部物流0.5％(重量)的MeOH，及(b)一種塔頂餾出物，包含占送入汽提塔的原料至少99％(重量)的MeOH，且其H2O∶MeOH摩爾比至少為0.6，以及(4)將從汽提塔得到的塔頂餾出物進(jìn)行再循環(huán)，使之與新鮮MeOH部分匯合，形成與脫水催化劑接觸的甲醇原料。
16.一種生產(chǎn)二甲醚(DME)的方法，包括下列步驟(1)將由含水量約為15-18％(重量)的新鮮MeOH部分與含有MeOH與水(H2O)的再循環(huán)物流組成的甲醇(MeOH)原料與脫水催化劑接觸，以生成由DME，MeOH和H2O組成的氣體產(chǎn)物；(2)蒸餾氣體產(chǎn)物，從中將DME部分與MeOH和H2O分離并回收DME；(3)將從氣體產(chǎn)物蒸餾中得到的MeOH和H2O送入回流蒸餾塔，該塔在回流物與餾出物之比(R/D)為0.5或更低的條件下操作，以產(chǎn)生(a)一個底部物流，包括的H2O總量等于新鮮MeOH所含的水與形成氣體產(chǎn)物中的DME時所產(chǎn)生的水之和，所說底部物流其含有含量小于0.05％(重量)底部物流的MeOH，及(b)一個塔頂餾出物，包含占送入汽提塔的原料至少99％(重量)的MeOH，且其H2O∶MeOH摩爾比至少為0.25，以及(4)將從汽提塔得到的塔頂餾出物進(jìn)行再循環(huán)，使之與新鮮MeOH部分匯合，形成與脫水催化劑接觸的甲醇原料。
17.權(quán)利要求16的方法，其中甲醇原料中至少有76％的MeOH被轉(zhuǎn)化成DME。
全文摘要
一種通過甲醇脫水生產(chǎn)和回收二甲醚的方法,該方法顯著減少制備新鮮甲醇原料和/或回收未轉(zhuǎn)化的甲醇、以用于二甲醚生產(chǎn)過程的再循環(huán)時須采用的蒸餾過程的負(fù)荷量,同時保持了甲醇向二甲醚轉(zhuǎn)化的高轉(zhuǎn)化率。
文檔編號C07C43/04GK1178519SQ96192554
公開日1998年4月8日 申請日期1996年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月15日
發(fā)明者C·P·范笛克 申請人:斯塔徹穆技術(shù)公司