一种从甲醇生产二甲醚的方法技术

一种从甲醇生产二甲醚的方法，甲醇原料与含Ｙ系列沸石的催化剂在催化剂可流化的反应器中接触、反应，反应物流经分离得到积炭催化剂和目的产物二甲醚；积炭催化剂部分或全部进入再生器进行烧焦再生，再生催化剂返回反应器与甲醇原料接触。该方法可有效控制床层反应温度，保证甲醇连续地转化为二甲醚，甲醇转化率一般在８０％以上，二甲醚的选择性在９８％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从甲醇生产二曱醚的方法，更具体地说，本专利技术属 于一种甲醇在催化剂可以流化/移动/流动的反应器中气相脱水生产二甲 醚的方法。
技术介绍
二曱醚(DME)的生产方法有一步法和二步法。 一步法是指由原料 气一次合成二甲醚；二步法是由合成气合成曱醇，然后再脱水制取二甲 醚。二步法分两步进行，即先由合成气合成甲醇，曱醇在酸催化下脱水 制二曱醚。二步法合成二曱醚是目前国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精曱醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度高，工艺成熟，装 置适应性广，后处理简单，可直接建在甲醇生产厂，也可建在其它公用 设施好的非甲醇生产厂。国内外多采用含Y-Al203/Si02制成的ZSM-5 分子筛作为脱水催化剂。反应温度控制在280-340C压力为 0.5-0.8MPa。甲醇的单程转化率在70-85%之间，二曱醚的选择性大于 98%。CN1180064A公开了一种二曱醚的生产方法，以曱醇为原料，在较 低温度(100至125匸)、常压(0-0.05MPa表压)和新的催化剂作用下 进行反应脱水，即可产出二甲醚气体。CN1125216A公开了一种由甲醇生产二曱醚的方法，该方法是曱醇 先iiX汽化分离塔，除去高沸点物及杂质后，在多段冷激式反应器内， 复合固体酸催化剂存在下进行催化脱7JC反应，脱水产物进入高效填^Mt 馏塔内进行精馏，根据不同需要，选择不同操作回流比，制得纯度 卯-99.99 % 二曱醚产品。CN1368493A公开了 一种甲醇催化脱水制备二甲醚的方法，涉及一 种甲醇催化脱水制二曱醚的方法，其中脱7K是在含SO -的固体酸催化 剂存在下进行的。催化剂中SO -含量优选为2-25重％，优选的催化剂 载体选自Y -A1203, ri -A1203和Si02。CN1301686A公开了 一种曱醇脱水制二甲醚的方法，该方法是以高 岭土为原料，经硫酸改性后作为催化剂，用于甲醇脱水制二曱醚。US2004/0034255A1 />布了 一种利用活性氧化铝催化曱醇气相脱水 制备二甲醚的方法，所述活性氧化铝的孔径为2.5 nm到8.0 nm，其中 氧化钠的含量低于0.07%。上述方法主要利用复合固体酸、酸改性高岭土、活性氧化铝等催化 甲醇脱水制备二甲醚，且主要利用固定床反应器，生产的二甲瞇多用作 精细化学品，生产规模小，生产成和艮高。另外，曱醇的脱水反应放热， 床层温度难以控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种甲醇气相脱水生产 二甲链的方法。甲醇原料与含Y系列沸石的催化剂在催化剂可流化的反应器中接 触，反应物流经分离得到积炭催化剂和目的产物二曱醚；积炭催化剂部 分或全部iiX再生器进行烧焦再生，再生催化剂返回反应器与甲醇原料 接触。本专利技术所述甲醇原料中甲醇的含量为5-100重％优选50-100重％更 优选90-100重％，可以含有少量杂质如水等。所述甲醇原料来自各种 化石燃料如天然气、煤、油砂、石油等经气化、合成制得的粗曱醇，也 可以是其它来源的曱醇。本专利技术中甲醇可以液相进料，也可以与反应产 物或其它热源热交换后进行气相进料。所述含Y系列沸石的催化剂可以是不含无机氧化物和粘土的Y系 列沸石和任选的其它分子筛，其中其它分子筛与Y系列沸石的重量比为 0-10;优选含无机氧化物、粘土、 Y系列沸石、任选的其它分子筛，其 中其它分子筛与Y系列沸石的重量比为0-10，其它分子筛与Y系列沸 石之和占催化剂总重量的10-80重％。其中Y系列沸石包括Y型及其f汙生或改性沸石，选自Y、HY、REY、 REHY、 USY、 REUSY中的一种或一种以上的混合物。所述其它分子筛选自中孔沸石、Beta沸石、SAPO分子筛中的一种 或几种。中孔沸石包括ZRP系列(稀土改性)、ZSP系列(铁改性)、ZSM 系列沸石及其衍生或改性沸石，有关ZRP更为详尽的描述参见 US5，232,675， ZSM系歹'J沐石选自ZSM國5、 ZSM-ll、 ZSM陽12、 ZSM隱22、 ZSM-23、 ZSM-35、 ZSM-38、 ZSM-48和其它类似结构的沸石之中的一 种或一种以上的混合物，有关ZSM-5更为详尽的描述参见US3，702，886 。更优的催化剂舍Y系列沸石、中孔沸石、无机氧化物和粘土，其中 中孔沸石与Y系列沸石的重量比为0.1-10，中孔沸石与Y系列沸石之 和占催化剂总重量的10-80重％。所述无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、无定型硅铝中的一种或一种 以上的混合物，粘土为高呤土或/和多水高岭土。反应条件如下温度100 550匸优选150-380X:，压力1 1000kPa 优选1^00kPa (本专利技术所有压力均为表压)，催化剂与醇类原料的重量 比为0.001 ~ 50优选0.005 ~ 40，重时空速0.01~100h"优选0.1~50h"。积炭催化剂中参与烧焦的部分占积炭催化剂总重量的0.5-100 % 。部 分积炭催化剂ii^再生器进行烧焦再生的情况下，剩余的积炭催化剂返 回反应器，所述部分积炭催化剂占积炭催化剂总重量的0.5-99 % 。所述再生为单段再生或两段再生，所述再生催化剂为部分再生催化 剂(即半再生催化剂)或/和完全再生催化剂。所述含Y系列沸石的催化剂选自新鲜的催化剂、再生催化剂、半再 生催化剂、待生催化剂中的一种或一种以上的混合物。所述反应器均为催化剂可流化的反应器，选自流化床、提升管、下 行式输送线反应器、由提升管与流化床构成的复合反应器、由提升管与 下行式输送线构成的复合反应器、由两个或两个以上的提升管构成的复 合反应器、由两个或两个以上的流化床构成的复合反应器、由两个或两 个以上的下行式输送线构成的复合反应器，上述每种反应器可以分成两 个或两个以上的反应区。优选的反应器为流化床更优选密相流化床。返回反应器的再生催化剂可以不冷却或经冷却至100-650C。可采 用直接或间接换热方式冷却。直接换热方式就是用温度较低的空气与再 生催化剂直楱接触换热。这股空气是经空压机压缩被送往再生器空气的 全部或一部分，即利用部分再生剂的高温热能预热^再生器的空气。 直接换热器形式为流化床或提升管，经旋风分离器分离的被冷却的催化 剂经过热水蒸汽汽提杂质气体(氮、氧、二氧化碳等)后进醇类催化转 化反应器；间接换热方式就是用间接换热器，热的催化剂从管程通过， 水蒸汽走壳程。在本专利技术的方法中，由于甲醇脱7jC反应为放热反应，反应床层的温 度会上升，为避免温度升高对二曱醚选择性产生影响，需要采取措施控 制反应床层的温升，控制反应床层温升的措施可采用加大催化剂置换速 率，甲醇分段进料，通过取热手段取走曱醇脱7jC反应放出的热量。取热手段可以采用在反应床层设置取热盘管，管程中可以走反应原料曱醇蒸 汽，也可以走水蒸汽。在本专利技术的方法中，曱醇发生脱水反应，反应产物经分离得到以二 甲醚为主的气体产物，可以直接用做燃料如民用液化气等。气体产物也 可以通过进一步分离，得到高纯度的二曱醚，用做精细化学品。分离得 到的液相产物返回曱醇脱7JC反应器进行再反应。采用本专利技术提出的从曱醇生产二甲醚的方法，可以有效控制床层反 应温度，保证甲醇连续地转化为二甲醚。本专利技术中甲醇转化率一般在80%以上，二曱醚的选择性在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从甲醇生产二甲醚的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：　　　　甲醇原料与含Ｙ系列沸石的催化剂在催化剂可流化的反应器中接触，反应物流经分离得到积炭催化剂和目的产物二甲醚；积炭催化剂部分或全部进入再生器进行烧焦再生，再生催化剂返回反应器与甲醇原料接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙军，汪燮卿，朱根权，毛安国，谢朝钢，孙益群，张久顺，舒兴田，宗保宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]