Способ получения диметилового эфира


 


Владельцы патента RU 2572557:

ХАЛЬДОР ТОПСЕЭ А/С (DK)

Настоящее изобретение относится к способу получения простого диметилового эфира. Способ включает следующие стадии: a) предоставления содержащего метанол исходного сырья; b) введения исходного сырья в реакционную зону внутри охлаждаемого газом реактора получения простого диметилового эфира и прохождения исходного сырья через реакционную зону; c) введения потока охлаждающего газа в охлаждающее пространство внутри охлаждаемого газом реактора получения простого диметилового эфира; d) реагирования исходного сырья в реакционной зоне в присутствии катализатора, активного в отношении дегидратации метанола до простого диметилового эфира, с получением выходящего из реактора потока, содержащего простой диметиловый эфир; e) прохождения потока охлаждающего газа через охлаждающее пространство в условиях непрямого теплообмена с исходным сырьем в реакционной зоне, при этом поток охлаждающего газа является прямотоком к направлению потока исходного сырья в реакционной зоне. Осуществление способа в предлагаемых условиях позволяет снизить или избежать образования углерода на катализаторе. 6 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Данное изобретение относится к способу получения диметилового эфира из метанольного исходного сырья. В частности, изобретение обеспечивает каталитическую конверсию метанольного исходного сырья в охлаждаемом газом реакторе получения диметилового эфира с помощью непрямого теплообмена с охлаждающим газом, пропускаемым через этот реактор прямотоком к направлению потока реагирующего исходного метанольного сырья.

Изобретение служит для решения проблемы, связанной с вредным образованием углерода на поверхности катализатора в процессе реакции дегидратации метанола до диметилового эфира, причем проблема решается за счет охлаждения этой реакции, чтобы снизить или избежать образования углерода на катализаторе.

В соответствии с этим, настоящее изобретение в своем самом широком варианте осуществления представляет собой способ получения диметилового эфира, включающий стадии:

a) обеспечения содержащего метанол исходного сырья;

b) введения исходного сырья в реакционную зону внутри охлаждаемого газом реактора получения диметилового эфира и прохождения исходного сырья через реакционную зону;

c) введения потока охлаждающего газа в охлаждающее пространство внутри охлаждаемого газом реактора получения диметилового эфира;

d) реагирования исходного сырья в реакционной зоне в присутствии катализатора, активного в отношении дегидратации метанола до диметилового эфира, с получением выходящего из реактора потока, содержащего диметиловый эфир;

e) прохождения потока охлаждающего газа через охлаждающее пространство в условиях непрямого теплообмена с исходным сырьем в реакционной зоне, при этом поток охлаждающего газа является прямотоком к направлению потока исходного сырья в реакционной зоне.

Подходящий реактор для применения в способе согласно изобретению содержит внутри общего корпуса множество катализаторных трубок, образующих реакционное пространство. Эти трубки располагаются на расстоянии друг от друга, чтобы оставить место для охлаждающего пространства. Тогда охлаждающий газ вводится в межтрубное пространство катализаторных трубок в охлаждающем пространстве и движется вдоль этого межтрубного пространства в условиях теплообмена с реагирующим газом в трубном пространстве этих катализаторных трубок. За счет этого процесса реагирующий газ охлаждается до температуры ниже критической температуры для образования углерода.

В другом варианте осуществления изобретения поток охлаждающего газа, используемый в реакторе, формируется с помощью исходного метанольного сырья, которое после испарения вводится в охлаждающее пространство реактора.

При использовании исходного сырья в качестве потока охлаждающего газа предпочтительно после охлаждения реакции дегидратации вводить этот поток в реакционную зону в качестве исходного сырья для реакции дегидратации метанола.

В другом варианте осуществления изобретения исходное метанольное сырье перед введением в реакционную зону предварительно нагревается путем непрямого теплообмена с потоком охлаждающего газа, отведенным из охлаждающего пространства, и это предварительно нагретое исходное сырье перед введением в реакционную зону дополнительно нагревается вторым горячим потоком газа.

В последнем варианте осуществления предпочтительно, чтобы второй горячий поток газа представлял собой выходящий реакционный поток из работающего в адиабатическом режиме каталитического реактора для конверсии метанола в диметиловый эфир.

При использовании реактора, работающего в адиабатическом режиме, поток исходного сырья для этого реактора предпочтительно представляет собой выходящий реакционный поток из охлаждаемого газом реактора получения диметилового эфира, поступаемый в этот адиабатический реактор получения диметилового эфира для дальнейшей адиабатической конверсии непрореагировавшего метанола в этом выходящем потоке в присутствии катализатора, активного в отношении конверсии метанола в диметиловый эфир, с целью получения выходящего потока из реактора получения диметилового эфира, работающего в адиабатическом режиме.

Катализаторы, подходящие для применения в данном изобретении, по существу, известны в уровне техники и предпочтительно выбираются из группы твердых кислот, включая оксид алюминия, алюмосиликаты или смесь этих соединений.

Изобретение раскрывается более подробно со ссылкой на чертеж, где на Фиг.1 показана упрощенная технологическая схема способа получения диметилового эфира в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.

В этом варианте осуществления поток жидкого исходного метанольного сырья подается по линии 2 в испарительную установку 4 и испаряется с переходом в газообразную форму. Этот поток газообразного исходного метанольного сырья затем направляется по линии 6 в первый теплообменный аппарат 8.

В первом теплообменном аппарате поток газообразного метанола предварительно нагревается до 220°С путем непрямого теплообмена с горячим потоком газообразного метанола 20, который служил в качестве охлаждающего газа в охлаждаемом газом реакторе 16 получения диметилового эфира, который дополнительно описан ниже.

Предварительно нагретый поток метанола вводится через линию 10 во второй теплообменный аппарат 12. В теплообменном аппарате 12 этот предварительно нагретый поток метанола дополнительно нагревается до 260°С путем непрямого теплообмена с горячим потоком продукта - диметилового эфира, выходящим из работающего в адиабатическом режиме реактора 28 получения диметилового эфира при 336°С.

Нагретое таким образом исходное метанольное сырье потом вводится через линию 14 в верхней секции охлаждаемого газом реактора 16 в охлаждающее пространство 18. Это охлаждающее пространство образуется между трубками реактора 24 в их межтрубном пространстве.

При введении в охлаждающее пространство газообразный поток исходного метанольного сырья применяется в качестве охлаждающего газа и пускается прямотоком к направлению потока реагирующего исходного метанольного сырья в трубках 24. Таким образом, газ охлаждает реакцию дегидратации метанола, происходящую на катализаторе, расположенном внутри трубок 24. Охладив реакцию путем непрямого теплообмена, газообразное метанольное сырье отводится при температуре 320°С из охлаждающего пространства 18 в нижней части реактора 16 через линию 20.

Этот подведенный поток, отслуживший в качестве охлаждающего газа, затем вводится в теплообменный аппарат 8, чтобы предварительно нагреть поток исходного сырья из линии 6, как описано выше, и за счет этого охлаждается до 270°С.

Затем охлажденное исходное сырье подается в реактор 16 по линии 22 и вводится в верхней части реактора в реакционную зону, образованную множеством катализаторных трубок 24.

В реакционной зоне метанол в потоке исходного сырья каталитически дегидратируется с получением газа, обогащенного диметиловым эфиром. Участвующий в реакции поток исходного сырья проходит прямотоком к направлению потока охлаждающего газа в межтрубном пространстве, и тем самым охлаждается путем непрямого теплообмена с охлаждающим газом. Выходящий из реактора поток, обогащенный диметиловым эфиром, отводится при 329°С из нижней части реактора и через линию 26 подается в адиабатический реактор 28, необязательно после охлаждения в теплообменном аппарате (не показан).

Реактор 28 снабжен неподвижным слоем катализатора дегидратации метанола 30, и оставшиеся количества метанола в выходящем из реактора 16 потоке конвертируются в адиабатических условиях в диметиловый эфир.

Прежде чем продукт, обогащенный диметиловым эфиром, собирается посредством линии 34, этот продукт отводится из реактора 28 при температуре 336°С и проходит с помощью линии 32 через теплообменный аппарат 12, чтобы нагреть исходное метанольное сырье, как описано выше.

1. Способ получения простого диметилового эфира, включающий стадии:
a) предоставления содержащего метанол исходного сырья;
b) введения исходного сырья в реакционную зону внутри охлаждаемого газом реактора получения простого диметилового эфира и прохождения исходного сырья через реакционную зону;
c) введения потока охлаждающего газа в охлаждающее пространство внутри охлаждаемого газом реактора получения простого диметилового эфира;
d) реагирования исходного сырья в реакционной зоне в присутствии катализатора, активного в отношении дегидратации метанола до простого диметилового эфира, с получением выходящего из реактора потока, содержащего простой диметиловый эфир;
e) прохождения потока охлаждающего газа через охлаждающее пространство в условиях непрямого теплообмена с исходным сырьем в реакционной зоне, при этом поток охлаждающего газа является прямотоком к направлению потока исходного сырья в реакционной зоне.

2. Способ по п.1, в котором поток охлаждающего газа образуют путем испарения исходного метанольного сырья перед введением в охлаждающее пространство.

3. Способ по п.2, в котором поток охлаждающего газа отводят из охлаждающего пространства и вводят в качестве исходного сырья в реакционную зону.

4. Способ по п.1, в котором исходное метанольное сырье перед введением в реакционную зону предварительно нагревают путем непрямого теплообмена с потоком охлаждающего газа, который был отведен из охлаждающего пространства, и это предварительно нагретое исходное сырье перед введением в реакционную зону дополнительно нагревают вторым горячим потоком газа.

5. Способ по п.4, в котором второй горячий поток газа представляет собой выходящий поток из работающего в адиабатическом режиме каталитического реактора для конверсии метанола в простой диметиловый эфир.

6. Способ по п.1, в котором выходящий из реактора поток, полученный на стадии d), подается в адиабатический реактор получения простого диметилового эфира, необязательно после охлаждения, и в адиабатических условиях реагирует в присутствии катализатора, активного в отношении конверсии метанола в простой диметиловый эфир, с получением выходящего потока из реактора получения простого диметилового эфира, работающего в адиабатическом режиме.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором катализатор, активный в отношении конверсии метанола в простой диметиловый эфир, содержит оксид алюминия и/или алюмосиликат.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленному комплексу целевого разделения С4-углеводородных фракций, включающему технологический узел производства бутадиена, который содержит колонну экстрактивной ректификации, вход которой соединен с каналом подачи исходной углеводородной смеси и каналом подачи экстрагента, а выход связан последовательно с колонной десорбции и колонной отмывания углеводородных фракций от экстрагента.

Настоящее изобретение относится к способу получения диметилового эфира, применяемого в качестве хладагента и газа вытеснителя аэрозольных упаковок, из метанола.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты и диметилового эфира, в котором метанол и метилацетат вводят во взаимодействие с композицией катализатора в зоне реакции при температуре, находящейся в диапазоне от 140 до 250°C, с получением уксусной кислоты и диметилового эфира и в котором указанная композиция катализатора содержит цеолит, который содержит 2-мерную канальную систему, содержащую по меньшей мере один канал, образованный 10-членным кольцом.
Настоящее изобретение относится к способу получения высокооктановой добавки к автомобильному бензину на сульфокатионитном катализаторе в H+ форме из олигомеризата, получаемого из бутан-бутиленовой фракции на катализаторе БАК-70, путем этерификации метанолом.

Предлагаемое изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который используют в газовых приборах бытового назначения и как пропеллент для аэрозолей, методом одностадийного синтеза и его выделения.

Изобретение относится к способу получения диметилового эфира из синтез-газа и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Способ заключается в каталитической конверсии синтез-газа в реакторе синтеза диметилового эфира с получением смеси продуктов, содержащей диметиловый эфир, метанол, двуокись углерода и непрореагировавший синтез-газ, с последующим ее разделением и получением целевого продукта конденсацией из газовой фазы.

Изобретение относится к улучшенному способу производства метанола, диметилового эфира и низкоуглеродистого олефина из синтез-газа. Способ включает стадию контакта синтез-газа с катализатором в условиях, обеспечивающих преобразование синтез-газа в метанол, диметиловый эфир и низкоуглеродистый олефин, причем катализатор содержит аморфный сплав, представленный компонентами М-Р, М-В или М-В-Р, в котором М представляет два или несколько элементов, выбранных из группы лантанидов и третьего, четвертого и пятого рядов группы IIIA, IVА, VA, IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB и VIII периодической таблицы элементов.

Изобретение относится к улучшенным способам получения простого диметилового эфира (ДМЭ) из метанола (MeOH) путем превращения, предпочтительно при помощи конденсации в условиях кислотного катализа, сырого MeOH, полученного путем MeOH-синтеза, с отщеплением воды в реакторе (12) с получением ДМЭ, при котором исходную смесь, состоящую из сырого MeOH, и по меньшей мере один полученный внутри процесса и образованный из не вступившего в реакцию MeOH и воды из реакции возвратный поток подают в колонну для MeOH (7) и подвергают испарению, а дистиллят, в основном состоящий из газообразного MeOH, подают в реактор.

Изобретение относится к двум вариантам способа использования продуктов синтеза диметилового эфира (DME) для конверсии оксигенатов в олефины. Один из вариантов включает стадии: извлечения из реактора DME исходящего из реактора DME потока, который включает DME, воду и метанол; отделения в сепараторе жидкость-газ углекислого газа от исходящего из реактора DME потока для получения дегазированного исходящего потока; подачи дегазированного исходящего потока в колонну DME для получения сырьевого материала DME и потока растворителя, который включает метанол и воду; подачи сырьевого материала DME в реактор конверсии оксигенатов в олефины для получения содержащего олефины исходящего потока, который, кроме того, включает оксигенаты; разделения содержащего олефины исходящего потока для получения фракции, содержащей легкие олефины, и фракции, содержащей тяжелые олефины, причем содержащая легкие олефины фракция включает этилен, а фракция, содержащая тяжелые олефины, включает С4+; приведения в контакт фракции, содержащей легкие олефины, с первой частью потока растворителя в первой зоне взаимодействия с растворителем для получения первого содержащего олефины очищенного потока и первого содержащего оксигенат экстракта; приведения в контакт фракции, содержащей тяжелые олефины, со второй частью потока растворителя во второй зоне взаимодействия с растворителем для получения второго содержащего олефины очищенного потока и второго содержащего оксигенат экстракта.

Настоящее изобретение относится к способу получения диметилового эфира, применяемого в качестве хладагента и газа вытеснителя аэрозольных упаковок, из метанола.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты и диметилового эфира, в котором метанол и метилацетат вводят во взаимодействие с композицией катализатора в зоне реакции при температуре, находящейся в диапазоне от 140 до 250°C, с получением уксусной кислоты и диметилового эфира и в котором указанная композиция катализатора содержит цеолит, который содержит 2-мерную канальную систему, содержащую по меньшей мере один канал, образованный 10-членным кольцом.

Изобретение относится к способу получения бензилбутилового эфира, который является ароматизатором пищевых продуктов. Способ заключается в межмолекулярной дегидратации бензилового спирта и н-бутанола в присутствии катализатора - бромида меди (II) CuBr2 при температуре 140-175°С в течение 2-10 ч при мольном соотношении [CuBr2]:[BnOH]:[н-С4Н9ОН]=1-5:100:100-400.

Предлагаемое изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который используют в газовых приборах бытового назначения и как пропеллент для аэрозолей, методом одностадийного синтеза и его выделения.

Изобретение относится к улучшенному способу производства метанола, диметилового эфира и низкоуглеродистого олефина из синтез-газа. Способ включает стадию контакта синтез-газа с катализатором в условиях, обеспечивающих преобразование синтез-газа в метанол, диметиловый эфир и низкоуглеродистый олефин, причем катализатор содержит аморфный сплав, представленный компонентами М-Р, М-В или М-В-Р, в котором М представляет два или несколько элементов, выбранных из группы лантанидов и третьего, четвертого и пятого рядов группы IIIA, IVА, VA, IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB и VIII периодической таблицы элементов.

Изобретение относится к улучшенным способам получения простого диметилового эфира (ДМЭ) из метанола (MeOH) путем превращения, предпочтительно при помощи конденсации в условиях кислотного катализа, сырого MeOH, полученного путем MeOH-синтеза, с отщеплением воды в реакторе (12) с получением ДМЭ, при котором исходную смесь, состоящую из сырого MeOH, и по меньшей мере один полученный внутри процесса и образованный из не вступившего в реакцию MeOH и воды из реакции возвратный поток подают в колонну для MeOH (7) и подвергают испарению, а дистиллят, в основном состоящий из газообразного MeOH, подают в реактор.

Изобретение относится к системе и способу для получения бензина или простого диметилового эфира из природного газа. Система для получения бензина или простого диметилового эфира из природного газа с промежуточным синтезом метанола включает: устройство (10) парового риформинга природного газа для получения газа риформинга; теплообменник (17) типа дымовой газ-пар для получения пара или тепла, используемых в системе, путем рекуперации тепла дымового газа, образующегося в зоне горения (12) устройства (10) парового риформинга; устройство (20) синтеза метанола из газа риформинга, получаемого в устройстве парового риформинга; теплообменник (19) типа газ риформинга-пар, предназначенный для получения пара или тепла, используемых в системе, путем рекуперации тепла газа риформинга до подачи газа риформинга в устройство (20) синтеза метанола; устройство (30) синтеза бензина или простого диметилового эфира из метанола, синтезированного в устройстве синтеза метанола, и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, и ряд теплообменников как указано в формуле изобретения. Для системы сформулированы признаки, влияющие на общий энергетический баланс системы. Технический результат - эффективное использование тепла, получаемого в способе или системе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил., 10 пр.
Наверх