本實用新型涉及一種甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，以甲醇為原料生產(chǎn)二甲醚，先是將原料甲醇精餾氣化加壓，再進入脫水反應(yīng)器，高溫高壓在催化劑作用下，脫水生成二甲醚，化學反應(yīng)方程式如下：
2CH3OH＝CH3－O－CH3+H2O
未反應(yīng)的甲醇與生成水形成50﹪以下的水甲醇從二甲醚分離塔的塔底引出，重新加于精餾氣化再循環(huán)利用。
普通的堿法甲醇鈉工藝也是先將原料甲醇(99.8﹪)氣化，引入甲醇鈉合成塔的下部，與塔上部噴淋而下的18﹪～20﹪氫氧化鈉的甲醇溶液在0.2MPa以下、115℃左右反應(yīng)生成甲醇鈉，生成水由大量的甲醇蒸氣帶出塔頂，每生產(chǎn)一噸30﹪的甲醇鈉甲醇溶液，約需要5噸甲醇氣，出口甲醇氣含水約2﹪，化學反應(yīng)式如下：
CH3OH+NaOH＝NaOCH3+H2O
普通二甲醚生產(chǎn)裝置，在水甲醇精餾塔的上部加入流量為1質(zhì)量份的原料甲醇，從下部進入流量為0.6質(zhì)量份的40％水甲醇，塔中反應(yīng)壓力0.8MPa，溫度為145℃，塔頂引出流量為1質(zhì)量份的甲醇氣，進入甲醇脫水反應(yīng)塔，塔中反應(yīng)壓力為0.8MPa，溫度為310℃，生產(chǎn)流量為0.7質(zhì)量份的二甲醚，能耗為0.8噸0.8MPa飽和蒸汽。
普通堿法甲醇鈉工藝，先將原料甲醇氣化，引入甲醇鈉合成塔的下部，與塔上部噴淋而下的18-20％氫氧化鈉甲醇溶液在0.2MPa以下、115攝氏度反應(yīng)生成甲醇鈉，生產(chǎn)水由大量的甲醇蒸汽帶出塔頂，塔頂甲醇蒸汽含水約2％，此98％的帶水甲醇氣要在甲醇精餾塔中反復(fù)精餾循環(huán)利用，每生產(chǎn)1噸30％的甲醇鈉甲醇溶液，約需要4.5至5.3噸0.8MPa飽和蒸汽，產(chǎn)品30％甲醇鈉甲醇溶液的主要質(zhì)量指標殘余氫氧化鈉以卡氏水表示為0.35-0.16。
在現(xiàn)有技術(shù)中甲醇鈉和二甲醚的生產(chǎn)獨立完成，但甲醇鈉產(chǎn)品質(zhì)量差，而且能耗大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能耗小且產(chǎn)品質(zhì)量高的甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)裝置。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于：包括精甲醇精餾塔、甲醇鈉合成塔、水甲醇精餾塔、甲醇脫水反應(yīng)器和二甲醚精餾塔，原料甲醇在精甲醇精餾塔中被氣化成第一甲醇氣，第一甲醇氣通過第一管道輸送至甲醇鈉合成塔，第一甲醇氣在甲醇鈉合成塔中與氫氧化鈉反應(yīng)得到甲醇鈉甲醇溶液，從甲醇鈉合成塔頂部引出的第二甲醇氣通過第二管道輸送回精甲醇精餾塔中，精甲醇精餾塔底部引出的甲醇液通過第三管道輸送至水甲醇精餾塔，甲醇液在水甲醇精餾塔中被氣化成第三甲醇氣，第三甲醇氣通過第四管道輸送至甲醇脫水反應(yīng)器，第三甲醇氣在甲醇脫水反應(yīng)器中脫水反應(yīng)得到二甲醚和水，甲醇脫水反應(yīng)器底部引出的二甲醚、水和剩余甲醇通過第五管道輸送至二甲醚精餾塔進行精餾得到二甲醚和含水甲醇，含水甲醇通過第六管道輸送回水甲醇精餾塔中。
進一步的，第一管道一端連接精甲醇精餾塔頂部，另一端連接甲醇鈉合成塔下部；第二管道一端連接甲醇鈉合成塔頂部，另一端連接精甲醇精餾塔的腰部；第三管道一端連接精甲醇精餾塔底部，另一端連接水甲醇精餾塔上部；第四管道一端連接水甲醇精餾塔頂部，另一端連接甲醇脫水反應(yīng)器頂部；第五管道一端連接甲醇脫水反應(yīng)器底部，另一端連接二甲醚精餾塔腰部；第六管道一端連接二甲醚精餾塔底部，另一端連接水甲醇精餾塔腰部。
進一步的，所述第二管道上設(shè)置有增壓器。
進一步的，所述精甲醇精餾塔的上部設(shè)置有原料甲醇入口，所述甲醇鈉合成塔的上部設(shè)置有氫氧化鈉甲醇溶液入口，所述甲醇鈉合成塔底部設(shè)置有甲醇鈉甲醇溶液引出口。
進一步的，所述水甲醇精餾塔底部設(shè)置有廢水排放口。
本實用新型具有如下有益效果：
以二甲醚脫水反應(yīng)的高溫高壓相接合，甲醇鈉生產(chǎn)也在高溫高壓下進行，由此而得到的甲醇鈉甲醇溶液產(chǎn)品的主要品質(zhì)指標卡氏水遠低于普通廠家的0.16～0.35，而在0.12以下，甚至低至0.07，不亞于以金屬鈉為原料的甲醇鈉甲醇溶液產(chǎn)品，且聯(lián)產(chǎn)的甲醇鈉甲醇溶液的新增每噸產(chǎn)品能耗僅0.5～0.8噸0.8MPa飽和蒸氣，普通單產(chǎn)甲醇鈉的普通廠家噸產(chǎn)品能耗是0.8MPa飽和蒸氣4.5～5.3噸。
另外本實用新型提供的甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)裝置，可通過調(diào)節(jié)原料和中間產(chǎn)品的流量比，方便地調(diào)節(jié)甲醇鈉甲醇溶液和二甲醚的產(chǎn)量比，從而根據(jù)市場需要進行產(chǎn)品產(chǎn)量調(diào)整。
將堿法甲醇鈉與二甲醚工藝聯(lián)產(chǎn)，即將兩個工藝都需要的液體甲醇的氣化合并為一個，又設(shè)置了精甲醇精餾塔，把99.8﹪的原料甲醇(含水0.12﹪)和從甲醇鈉合成塔的塔頂引出的約98﹪的甲醇氣(含水約2﹪)，通過精餾得到99.95～99.99﹪的精甲醇氣用于甲醇鈉合成，精甲醇精餾塔的塔底還得到約95﹪的較低濃度甲醇液用于二甲醚生產(chǎn)裝置的水甲醇精餾塔上部作回流液使用，和二甲醚分離塔的塔底引出的50﹪水甲醇一起做精餾，從水甲醇精餾塔的塔頂引出約93﹪甲醇氣，去二甲醚生產(chǎn)裝置的甲醇脫水反應(yīng)塔生產(chǎn)二甲醚，而塔底引出廢水(含甲醇0.5)，去作進一歩的處理，回收殘余甲醇以使廢水達標排放。從而實現(xiàn)不同濃度的甲醇分別得到利用，節(jié)省了可觀的能耗，降低了成本。而且高溫高壓下生產(chǎn)的甲醇鈉產(chǎn)品質(zhì)量比普通相應(yīng)的產(chǎn)品高很多。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1所示，一種甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)裝置，包括甲醇鈉合成塔1、精甲醇精餾塔2、水甲醇精餾塔3、甲醇脫水反應(yīng)器4、二甲醚精餾塔5、第一管道71、第二管道72、第三管道73、第四管道74、第五管道75和第六管道76，第一管道71一端連接精甲醇精餾塔2頂部，另一端連接甲醇鈉合成塔1下部；第二管道72一端連接甲醇鈉合成塔1頂部，另一端連接精甲醇精餾塔2的腰部；第三管道73一端連接精甲醇精餾塔2底部，另一端連接水甲醇精餾塔3上部；第四管道74一端連接水甲醇精餾塔3頂部，另一端連接甲醇脫水反應(yīng)器4頂部；第五管道75一端連接甲醇脫水反應(yīng)器4底部，另一端連接二甲醚精餾塔5腰部；第六管道76一端連接二甲醚精餾塔5底部，另一端連接水甲醇精餾塔3腰部，第二管道72上設(shè)置有增壓器6。
精甲醇精餾塔2的上部設(shè)置有原料甲醇入口，甲醇鈉合成塔1的上部設(shè)置有氫氧化鈉甲醇溶液入口，甲醇鈉合成塔1底部設(shè)置有甲醇鈉甲醇溶液引出口，水甲醇精餾塔3底部設(shè)置有廢水排放口。
一種甲醇鈉和二甲醚聯(lián)產(chǎn)方法：
實施例一，在精甲醇精餾塔2上部加入原料甲醇，原料甲醇在精甲醇精餾塔2中被氣化成第一甲醇氣，塔中壓力為1.1Mpa，溫度為155℃，第一甲醇氣純度在99.9以上，余量為水，第一甲醇氣通過第一管道71從精甲醇精餾塔2頂部引出并輸送至甲醇鈉合成塔1下部，在甲醇鈉合成塔1上部加入濃度為20％的氫氧化鈉甲醇溶液，第一甲醇氣在甲醇鈉合成塔1中與氫氧化鈉反應(yīng)得到甲醇鈉甲醇溶液，塔中壓力為0.9Mpa，溫度為15℃，濃度為30％的甲醇鈉甲醇溶液從甲醇鈉合成塔1底部引出，從甲醇鈉合成塔1頂部引出的第二甲醇氣(剩余未反應(yīng)的第一甲醇氣)通過第二管道72輸送回精甲醇精餾塔2中參與精餾，第二甲醇氣純度在98％，余量為水，從精甲醇精餾塔2底部引出濃度為96％的甲醇液通過第三管道73輸送至水甲醇精餾塔3上部，甲醇液在水甲醇精餾塔3中被氣化成第三甲醇氣，塔中壓力為0.8Mpa，溫度為145℃，第三甲醇氣純度為94％，余量為水，從水甲醇精餾塔3頂部引出的第三甲醇氣通過第四管道74輸送至甲醇脫水反應(yīng)器4，第三甲醇氣在甲醇脫水反應(yīng)器4中脫水反應(yīng)得到二甲醚和水，塔中壓力為0.8Mpa，溫度為310℃，從甲醇脫水反應(yīng)器4底部引出的二甲醚、水和剩余甲醇通過第五管道75輸送至二甲醚精餾塔5中進行精餾得到二甲醚和含水甲醇，二甲醚從二甲醚精餾塔5頂部采出，濃度為40％的含水甲醇從二甲醚精餾塔5底部引出通過第六管道76輸送回水甲醇精餾塔3中參與精餾，其中，加入的原料甲醇、引出的第一甲醇氣、引出的第二甲醇氣、從精甲醇氣精餾塔底部引出的甲醇液、加入的氫氧化鈉甲醇溶液、引出的甲醇鈉甲醇溶液、引出的第三甲醇氣、引出的二甲醚的流量質(zhì)量比為1:1:1：1:0.2:0.2：1:0.7。
實施例二，在精甲醇精餾塔2上部加入原料甲醇，原料甲醇在精甲醇精餾塔2中被氣化成第一甲醇氣，塔中壓力為1.1Mpa，溫度為155℃，第一甲醇氣純度在99.9以上，余量為水，第一甲醇氣通過第一管道71從精甲醇精餾塔2頂部引出并輸送至甲醇鈉合成塔1下部，在甲醇鈉合成塔1上部加入濃度為20％的氫氧化鈉甲醇溶液，第一甲醇氣在甲醇鈉合成塔1中與氫氧化鈉反應(yīng)得到甲醇鈉甲醇溶液，塔中壓力為0.9Mpa，溫度為15℃，濃度為30％的甲醇鈉甲醇溶液從甲醇鈉合成塔1底部引出，從甲醇鈉合成塔1頂部引出的第二甲醇氣(剩余未反應(yīng)的第一甲醇氣)通過第二管道72輸送回精甲醇精餾塔2中參與精餾，第二甲醇氣純度在98％，余量為水，從精甲醇精餾塔2底部引出濃度為96％的甲醇液通過第三管道73輸送至水甲醇精餾塔3上部，甲醇液在水甲醇精餾塔3中被氣化成第三甲醇氣，塔中壓力為0.8Mpa，溫度為145℃，第三甲醇氣純度為94％，余量為水，從水甲醇精餾塔3頂部引出的第三甲醇氣通過第四管道74輸送至甲醇脫水反應(yīng)器4，第三甲醇氣在甲醇脫水反應(yīng)器4中脫水反應(yīng)得到二甲醚和水，塔中壓力為0.8Mpa，溫度為310℃，從甲醇脫水反應(yīng)器底部引出的二甲醚、水和剩余甲醇通過第五管道75輸送至二甲醚精餾塔5中進行精餾得到二甲醚和含水甲醇，二甲醚從二甲醚精餾塔5頂部采出，濃度為40％的含水甲醇從二甲醚精餾塔5底部引出通過第六管道76輸送回水甲醇精餾塔3中參與精餾，其中，加入的原料甲醇、引出的第一甲醇氣、引出的第二甲醇氣、從精甲醇氣精餾塔底部引出的甲醇液、加入的氫氧化鈉甲醇溶液、引出的甲醇鈉甲醇溶液、引出的第三甲醇氣、引出的二甲醚的流量質(zhì)量比為0.5:1:1：0.5:0.2:0.2：0.5:0.35。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。