Раздел 54. Производство диметилового эфира

Раздел 54 Производство диметилового эфира

Диметиловый эфир (ДМЭ, химическая формула СH ₃-О-СН ₃) выпускается в виде сжиженного газа. Применяется в качестве пропеллента для аэрозольных баллонов в производстве парфюмерии, косметики, бытовой и автохимии, монтажных пен, а также при производстве экструзионного пенополистирола, диметилсульфатов, метилирования ароматических аминов, в качестве хладагента, моторного (дизельного) и других видов топлива. Получают дегидратацией метанола с последующей ректификацией.

54.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве диметилового эфира

Промышленный способ получения диметилового эфира основан на дегидратации метанола с последующей ректификацией продуктов.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 54.1.

Рисунок 54.1 - Принципиальная схема производства диметилового эфира

Сырье (метанол) очищают от легких примесей в ректификационной типовой колонне.

Для синтеза ДМЭ и разделения продуктов реакции межмолекулярной дегидратации метанола используется реакционно-ректификационный аппарат (РРА), состоящий из трех зон: двух ректификационных (нижней и верхней) и средней - реакционно-ректификационной зоны, заполненной ионитным формованным катализатором. Верхняя ректификационная зона предназначена для отделения ДМЭ от метанола, а нижняя ректификационная зона - для отделения воды от метанола.

Товарный ДМЭ с верха РРА направляют в узел хранения готового продукта.

Воду выводят из куба нижней ректификационной зоны РРА и направляют на очистку в ректификационную колонну. Метанол отбирают с верхней части ректификационной колонны и возвращают в производство, воду из куба колонны направляют через дренажную емкость в промливневую канализацию.

Описание технологического процесса приведено в таблице 54.1, перечень основного оборудования - в таблице 54.2.

Таблица 54.1 - Описание технологического процесса производства диметилового эфира

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Основные, побочные и промежуточные продукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Метанол	Очистка исходного метанола	Очищенный метанол		Ректификационная колонна
Очищенный метанол Метанол со стадии ректификации	Дегидратация метанола	Диметиловый эфир Вода с примесью метанола на ректификацию		Реакционно-ректификационная колонна Ректификационная колонна
Диметиловый эфир	Ректификация	Диметиловый эфир Метанол на стадию дегидратации
Диметиловый эфир	Адсорбционная осушка	Диметиловый эфир товарный
Вода с примесью метанола со стадии дегидратации	Очистка воды от метанола	Вода		Ректификационная колонна

Таблица 54.2 - Перечень основного технологического оборудования производства диметилового эфира

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Колонна ректификационная	Очистка метанола	Температура расч. - 150 °С Давление расч. - 0,6 МПа (изб.) Объем - 9,0 м 3 Диаметр - 770 мм Высота - 23318 мм Масса пустого - 6000 кг Масса при гидроисп. - 15000 кг
Колонна реакционно-ректификационная	Синтез диметилового эфира, отделение воды от метанола	Температура расч. - + 250 °С Давление расч. - 1,6 МПа (изб.) Объем - 30,0 м 3 Диаметр ректиф. зоны - 480 мм Диаметр реакционной зоны - 2400 мм Высота слоя катализатора - 3000 мм Высота - 20550 мм Масса пустого - 13600 кг Масса при гидроисп. - 41630 кг
Колонна ректификационная	Отделение ДМЭ от метанола	Температура расч. - 150 °С Давление расч. - 1,6 МПа (изб.) Объем - 11,4 м 3 Диаметр - 880 мм Высота - 23127 мм Масса пустого - 9600 кг Масса гидроисп. - 19100 кг
К-0401 Колонна ректификационная	Очистка воды от метанола	Температура расч. - 150 °С Давление расч. - 0,6 МПа (изб.) Объем - 1,8 м 3 Диаметр - 370 мм Высота - 18457 мм Масса пустого - 3500 кг Масса при гидроисп. - 5000 кг

54.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве диметилового эфира

Показатели потребления материальных и энергетических ресурсов приведены в таблице 54.3.

Таблица 54.3 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве диметилового эфира

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Метанол	кг/т	1410	1540
Катализатор ионитный формованный	кг/т	-	2
Анионит	кг/т	-	0,12
Цеолит КАхУ	кг/т	-	2,2
Раствор едкого натра 0,1 %	кг/т	0,12	0,3
Вода оборотная	кг/т	2,56	4,21
Пар	Гкал/т	2,1	3,4
Азот	нм 3/т	10	140
Электроэнергия		164	275
Сжатый воздух	нм 3/т	10	40

Выбросы в атмосферу при производстве диметилового эфира приведены в таблице 54.4.

Таблица 54.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве диметилового эфира

Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т
		Диапазон		Среднее значение
		Минимальное значение	Максимальное значение
Спирт метиловый	-	-	0,94	-
Диметиловый эфир	-	-	0,045	-

Сточные воды направляются в централизованную систему водоотведения.

Отходы производства диметилового эфира приведены в таблице 54.6.

ГАРАНТ:

Нумерация таблиц приводится в соответствии с источником

Таблица 54.6 - Отходы, образующиеся при производстве диметилового эфира

Наименование	Класс опасности	Источник образования	Способ утилизации, обезвреживания, размещения	Масса образующихся отходов производства в расчете на 1 т продукции, кг/т
				Диапазон		Среднее значение
				Минимальное значение	Максимальное значение
Отходы минеральных масел индустриальных	III	Техническое обслуживание оборудования	Обезвреживание	0,012	0,023	0,017
Катализатор на основе полимера стирол-дивинилбензола отработанный (отработанный катализатор	III	Замена катализатора отработанного	Обезвреживание	3,3	6,1	4,7
Ионообменные смолы на основе полимера стирол-дивинилбензола отработанные	IV	Замена фильтрующего компонента очистки метанола	Обезвреживание	0,41	0,77	0,59
Фильтровочные и поглотительные отработанные массы (на основе алюмосиликатов) загрязненные	IV	Замена компонента по очистке диметилового эфира	Обезвреживание	3,9	7,3	5,6