NO170971B - Fremgangsmaate for utvinning av ren dimetyleter (dme) - Google Patents

Description

I,

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av ren dimetyleter ved tilførsel av dehydratiseringsproduktet fra en dimetyleter-syntesereaktor til en destillasjonskolonne for utvinning av ren dimetyleter på bestemte plater av denne kolonnen, og fjernelse av den rene dimetyleteren og en fraksjon inneholdende forurensninger på bestemte plater av den samme kolonnen, hvorved det i tillegg til dehydratiseringsprodukt kan anvendes en vaskevæske og baser.

Inntil utvikling av metanol-lavtrykks-syntesefremgangsmåten ble dimetyleter oppnådd som biprodukt fra metanol-høytrykks-syntesen i en mengde på ca. 2-5 vekt-#, beregnet på basis av den samlede mengden av utgangsproduktet for syntesereaktoren og ble ved utvinningen av ren metanol destillativt adskilt fra første fraksjonen inneholdende ytterligere forurensninger.

Etter innføring av lavtrykks-metanolsyntesefremgangsmåten, hvorved det ikke dannes nevneverdige mengder dimetyleter ble det utviklet syntesefremgangsmåter for fremstilling av dimetyleter ved katalytisk dehydratisering av metanol. Tallrike fremgangsmåter er beskrevet i patentlitteraturen. Følgelig kan det, ifølge DE-PS 680 328 oppnås alifatiske etere ved oppvarming av alkoholer i nærvær av sinkklorid.

Ytterligere egnede katalysatorer for fremstilling av etere fra alkoholer er ifølge GB-PS 332 756, GB-PS 350 010, GB-PS 403 402, US-PS 1 873 537 og FR-PS 701 335 jernklorid, kobbersulfat, tinnklorid, manganklorid, aluminiumklorid og-sulfat, kromsulfat, aluner, toriumforbindelser, aluminiumoksyd, titanoksyd, bariumoksyd, silikagel eller aluminiumfos-fat. I "Industrial and Engineering Chemistry", bind 41, nr. 12, side 2928, 1949 beskrives anvendelsen av bauxiter med Si02-innhold på 4,40-13,99 vekt-#.

I US-PS 3 036 123 beskrives en aluminiumsilikat-katalysator for fremstilling av dimetyleter fra metanol, som oppviser et Al203:Si02-forhold på 1 del til 1,35 til 0,3 deler.

Også syntesen av dimetyleter direkte fra syntesegass (CO + H2) er beskrevet (DE-PS 23 62 944, DE-PS 27 57 788 og DE-PS 32 20 547).

Også teknisk viktige katalysatorer har vist seg egnede, ifølge DE-PS 28 18 831, DE-OS 32 01 155, EP-A 0 099 676 og EP-A 0 124 078, spesielt aluminiumoksyd- og aluminiumsilikat-katalysatorer med og uten doping.

I DE-PS 28 18 831 beskrives en katalysator for fremstilling av dimetyleter som kan inneholde en hver type aluminiumoksyd-grunnmateriale med tilstrekkelig stor overflate, hvor det i tillegg kan være til stede sjeldne jordartsmetaller i en mengde på 1-30 vekt-# SE203.

I EP-A 0 099 676 er det beskrevet en katalysator som inneholder 1-20 vekt-56 Si02, fortrinnsvis 1-10 vekt-# Si02 og enda mer foretrukket 6 vekt-# Si02.

Den herved dannede råe dimetyleteren inneholder reaksjonsvan-net, ikke omsatt metanol samt små mengder forurensninger, som eksempelvis metylformiat, hydrokarboner, aminer og sulfider, karboksylsyrer, estere, amider, acetaler o.l.

I europeiske patentsøknad EP-A 0 270 852 beskrives en fremgangsmåte hvorved dimetyleter oppnås fra metanol i nærvær av en -Y-Al203-katalysator med meget lavt Si02-innhold.

I disse synteseanleggene opparbeides den råe dimetyleteren i to etter hverandre koblede destillasjonskolonner, hvorved dimetyleter utvinnes i den første kolonnen som drives under trykk og i den andre kolonnen tilbakevinnes ikke omsatt metanol.

I EP-Å 0 124 078 beskrives en fremgangsmåte, hvor dimetyleter tas ut som sideutløp i en første kolonne som står under trykk, mens forurensningene som koker mellom dimetyleter og metanol tas ut i en andre kolonne som arbeider under lavere trykk som toppf raks jon. Metanol tas også ut av den andre kolonne som sideutløp.

Som katalysator kan det anvendes AI2O3, SiC>2, aluminiumsilikat og fortrinnsvis •y-aluminiumoksyd.

Selv om det ved denne fremgangsmåten kan oppnås en renere dimetyleter enn ifølge teknikkens stand, har den den betydelige økonomiske ulempen at ikke bare den første, men også den andre destillasjonskolonnen må være utstyrt med et høyere plateantall, slik at det både medfører høyere investeringskostnader og også spesielt høyere driftskostnader og videre består den faren at forurensningene som koker mellom dimetyleter og metanol ikke fullstendig når over i den andre kolonnen, men derimot fjernes sammen med dimetyleteren etter anrikning i den første kolonnen, slik at det ikke foreligger luktfrihet.

I den ovenfor nevnte EP-A 0 270 852 beskrives en destillativ rensefremgangsmåte for utvinning av høyren, luktfri dimetyleter, hvorved forurensingene som koker mellom dimetyleter og metanol utvinnes destillativt i den samme kolonnen hvori også ren dimetyleter utvinnes, og fjernes på bestemte trinn i sideutløpet.

Idet dimetyleter stadig vinner større betydning som drivmid-del for aerosolsprayer, stilles det for spesielle anvendelser av dette produktet meget høye krav til renhet. Følgelig må, spesielt for kosmetisk, human- og husholdningsanvendelse, ingen irriterende stoffer være tilstede i dimetyleteren. Videre må dimetyleteren herved være fri hhv. hovedsakelig fri for luktstoffer.

Følgelig besto den oppgaven ytterligere å forbedre utvinningen av høyren dimetyleter.

Løsningen av denne oppgaven er på fremragende måte oppnådd ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, nemlig ved utvinningen av ren dimetyleter ved katalytisk dehydratisering av metanol ved en temperatur på 140-500° C og et trykk på 1-50 bar og destillativ opparbeidelse av dehydratiseringsproduktet, ved anvendelse av gassformig og/eller flytende dehydratiseringsprodukt i kolonnen for utvinning av ren dimetyleter minst en plate, fortrinnsvis minst 5 plater og spesielt foretrukket minst 10 plater over kolonnesumpen, kjennetegnet ved

a) at (en) flytende og/eller gassformige fraksjon(er) inneholdende forurensninger fjernes på en eller flere plater, hvorved fraksjonen(e) inneholdende forurensninger tas ut minst 3, fortrinnsvis minst 5 plater under den nederste utløpsplaten for ren dimetyleter inntil minst 5 plater, fortrinnsvis minst 10 plater over sumpen; b) at platen, eller i tilfelle flere utløpsplater den nederste platen hvorved ren dimetyleter fjernes, ved bare en tilførselsplate ligger minst 8 plater, fortrinnsvis minst 10 plater og spesielt foretrukket minst 12 plater over den platen hvorved anvendelsesproduktet tilføres, ved flere tilførselsplater ved en til den øverste tilførselsplaten tilført mengde på > 0 - < 100$ av den samlede mengden, minst 1 plate til minst 8 plater over den øverste tilførselsplaten, hvorved plateavstanden øker med økende tilført mengde; c) at pH innstilles på minst 7, fortrinnsvis > 7 i sumpen av dimetyleterkolonnen.

Bestemmelsen av luktbelastende stoffer foregår fremdeles overveiende empirisk, hvorved direkte sensoriske målinger foretas ved hjelp av et trenet team. Følgelig ble eksempelvis belastningsterskelen "BS" for HgS av et forsøkskollegium på 150 personer angitt som 45 yg/m<5> (skriftserie fra Landesanstalt fiir Immissionsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, hefte 49 (1979) side 77).

I mange tilfeller hvor luktterskelen ligger i et område som kan måles med instrumenter kan luktterskelene hhv. belast-ningsterkelene også bestemmes ved hjelp av målefremgangsmåter som gasskromatografi, elektrisk ledningsevne, fotometri eller fluorescensmåling ("Erdol und Kohle-Ergas-Petrochemie", bind 32, hefte 2, februar 1975, side 86).

Luktbestemmelsene ved foreliggende oppfinnelse bygger på den sensoriske fremgangsmåten.

Både råmetanol og renmetanol fra metanolsynteseanlegg og også dimetyleter fremstilt katalytisk fra metanol inneholder som nevnt ovenfor tallrike forurensninger som tildels er meget luktintensive. Mens det i metanol-høytrykkssynteseanlegg dannes en råmetanol, hvori det generelt kan være tilstede 2-3, men inntil 5 vekt-# dimetyleter, oppnås ved dimetyleter-syntese fra rå- eller renmetanol, avhengig av fremgangsmåten, generelt 20 til 80 vekt-# dimetyleter fra den anvendte metanolen ved reaktorutløpet. I tillegg, finnes i det rå dimetyleteren de ovenfor nevnte forurensningene, reaksjonsvann og ikke omsatt metanol.

Idet kokepunktene for forurensningene, som eksempelvis metylamin (kokepunkt -7,55°C/719 ), av dimetylamin (kokepunkt 6,9°C), trimetylamin (kokepunkt -3°C), dimetylsulfid (kokepunkt 37,3°C), metylmerkaptan (kokepunkt 5,80C), maursyre (kokepunkt 100,75°C), maursyremetylester (kokepunkt 31,5'C), formaldehyd (kokepunkt -21°C), formaldehyddimetyl-acetal (kokepunkt 45°C), eller eddiksyremetylester (kokepunkt 56,95'C), samt deres oppløsligheter og damptrykk i produkt-blandingen er meget forskjellige og videre er den subjektivt oppfattede luktintensiteten for de enkelte forurensningene meget forskjellig og i tillegg dannes en rekke azeotrope blandinger, vanskeliggjøres løsningen av oppgaven å oppnå høyren dimetyleter i høyt utbytte ved en spesielt økonomisk fremgangsmåte i betydelig grad.

Søkeren har følgelig ved undersøkelser som har strukket seg over flere år ved hjelp av tallrike forsøksrekker i laborato-rium, på tekniske læreanstalter og tekniske anlegg overraskende funnet at høyren dimetyleter praktisk talt kvantitativt kan oppnås fra dehydratiseringsblandingen (råprodukt fra syntesen) ved hjelp av den destillative rensingen ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 er det vist et eksempel på et anlegg for fremstilling og rensing av dimetyleter.

I fig. 2 er det vist et eksempel på en destillasjonskolonne for utvinning av ren dimetyleter.

I fig. 3 er det vist et eksempel på denne kolonnen med en sidespalter for første fraksjon.

I fig. 4 er kombinasjonen av 2 dimetyleter-kolonner angitt.

Spesielt egnede katalysatorer har de i EP-A 0 270 852 omtalte katalysatoren av T-A^C^-typen vist seg å være. Disse inneholder bare meget små mengder Si02. Si02-innholdet er > 0 til < 1 vekt-#. Foretrukket er en mengde av Si02 på 0,001 til 0,5 vekt-#, og spesielt foretrukket 0,001 til 0,2 vekt-# Si02 •

Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres diskontinuerlig, er den kontinuerlige gjennomføringen foretrukket.

Søkerens undersøkelser har ført til det resultatet, at for løsning av den oppgaven på spesiell økonomisk måte å kunne oppnå høyren luktfri dimetyleter med tilnærmet kvantitativt utbytte, kan tilførselen av dehydratiseringsproduktet i destillasjonskolonnen for utvinning av ren dimetyleter foregå flytende og/eller gassformig på en eller flere plater, som må ligge minst 1 plate, fortrinnsvis 5 plater og spesielt foretrukket 10 plater over kolonnesumpen.

Videre ligger ifølge oppfinnelsen utløpsplaten eller i tilfelle flere utløpsplater den nederste platen hvorved den rene dimetyleteren trekkes av ved bare en tilførselsplate minst 8 plater, fortrinnsvis minst 10 plater og spesielt foretrukket minst 12 plater over den platen hvor anvendelsesproduktet tilføres ved flere tilførselsplater ved en til øverste tilførselsplate tilført mengde på > 0 - < 100$ av den samlede mengden, minst 1 plate til miiist 8 plater over den øverste tilførselsplaten, hvorved plateavstanden øker med økende tilført mengde.

Foretrukne utløpsplater for ren DME er den 15. og høyere plater (nærmere toppen av kolonnen). Eventuelt kan den rene dimetyleteren også fjernes som toppkondensat, f.eks. ved anvendelse av en første fraksjonskolonne. Det kan også anvendes flere plater for utløp av ren dimetyleter. Den rene dimetyleteren kan fjernes i flytende og/eller gassformig tilstand.

Søkerens undersøkelser har videre vist at de flytende og/eller gassformige fraksjonene ifølge oppfinnelsen som inneholder forurensninger bør fjernes på en eller flere plater, hvorved fraksjonen(e) som inneholder forurensninger fjernes minst 3, fortrinnsvis 5 plater over den nederste utløpsplaten for ren dimetyleter, til minst 5 plater, fortrinnsvis minst 10 plater over sumpen.

Det er ifølge oppfinnelsen også mulig å fjerne fraksjoner som inneholder forurensninger i dette området av kolonnen på en eller flere plater i gassformig og/eller flytende tilstand, hvorved det naturligvis, som angitt ovenfor, oppnås mer dimetyleter i de fjernede forurensningene jo nærmere platen for utløpet av forurensningene ligger platen hhv. platene for utløp av den rene dimetyleteren. Følgelig fjernes forurensninger i en avstand på minst 3, fortrinnsvis 5 plater fra dimetyleterutløpet hhv. ved flere fra det nederste DME-utløpet. Videre kan ifølge oppfinnelsen forurenset produkt fjernes minst 5 plater, fortrinnsvis minst 10 plater over sumpen i flytende form eller gassform.

Ifølge oppfinnelsen er det også mulig å variere mengden av fraksjonen inneholdende forurensninger innenfor vide grenser, slik at det ved tilstrekkelig stor mengde oppstår et produkt som kan anvendes som såkalt teknisk dimetyleterkvalitet. Denne kan eksempelvis tjene for fremstilling av dimetylsulfat eller for anvendelse i sprayer, hvori luktfrihet ikke er påkrevet. Denne kvaliteten kan også anvendes for omsetning til "bensin.

Naturligvis oppstår ved fraksjoneringen ifølge oppfinnelsen mindre ren, ikke-luktfri DME som teknisk fraksjon.

Generelt gjelder at utløpsplaten for destillatet inneholdende forurensningene kan ligge nærmere utløpsplaten for ren DME jo større destmatmengden er.

Ifølge oppfinnelsen kan det i tillegg til metanolen som finnes i dehydratiseringsproduktet anvendes en vaskevæske som fortrinnsvis er metanol. Det kan her dreie seg om ren metanol, om såkalt råmetanol eller også om andre metanol-sorter. Under råmetanol forstås metanol som stammer direkte fra metanolsyntesen. Her kan det dreie seg om en lavtrykks-, middeltrykks- eller høytrykks-metanolsyntese, mens rent metanol er metanol som er renset ved destillasjon, som videre tilsvarer de nasjonale og internasjonale spesifikasjonene. En annen metanolsort kan eksempelvis være en toppfraksjons råmetanol fra en første fraksjonskolonne, hvorfra gasser som CE4, COg, Ng og andre lette komponenter er fjernet. Vaskevæsken kan imidlertid også være vann eller metanol/vann-blanding eller også dimetyleter i blanding med vann og/eller metanol.

Vaskevæsken kan, før den når inn i dimetyleter-destillasjonskolonnen, blandes med dehydratiseringsproduktet slik at blandingen når frem til innsprøytningsplaten.

Prinsipielt kan også det anvende produktet (dehydratiserings-produktb1åndingen) i det minst delvis anvendes med eller uten vaskevæske i gassform i kolonnen.

Det kan imidlertid også velges en fremgangsmåte hvorved vaskevæsken adskilt hhv. i det minste delvis adskilt føres til den samme innsprøytningsplaten hhv. de samme innsprøyt-ningsplatene hvortil også dehydratiseringsproduktet ledes.

En ytterligere fremgangsmåtevariant ifølge oppfinnelsen, er at vaskevæsken tilføres til andre plater enn dehydratiseringsproduktet. Fortrinnsvis anvendes vaskevæsken på en tilførselsplate eller under den nederste tilførselsplaten for dehydratiseringsproduktet.

Ifølge oppfinnelsen er det også mulig, i det minste delvis å vaske det varme produktet som trer ut fra dimetyleter-syntesereaktoren i en vaskeinnretning som befinner seg før destillasjonskolonnen, med vaskevæsken. Mens det vaskede, gassformige dehydratiseringsproduktet strømmer til destillasjonskolonnen tappes vaskevæsken inneholdende forurensningene av og kan tilføres til den nederste delen av destilla-sj onskolonnen.

Vaskevæsketilsatsen har den fordelaktige virkningen av en ytterligere renseeffekt med hensyn på den høyrene dimetyleteren som skal utvinnes. Mengden av anvendt vaskevæske kan følgelig variere innenfor meget vide grenser på > 0%, beregnet på basis av mengden av det anvende dehydratiseringsproduktet, inntil mange ganger denne mengden. Avgjørende er i første rekke kvaliteten av dimetyleteren som skal utvinnes.

Dersom forurensninger hhv. forstyrrende lukt opptrer i denne, f.eks. p.g.a. en dårlig kvalitet for metanolen anvendt i dimetyletersyntesen, så bør mengden av den tilsatte vaskevæsken varieres. Et ytterligere mengdekriterium er den nødvendigvis opptredende produksjonsmengden av råmetanol i tilfelle integrering av dimetyleterdestillasjonen i en råmetanoldestillasjon.

I dette tilfelle kan mengdeforholdet mellom råmetanol og dehydratiseringsprodukt variere meget sterkt, avhengig av produksjonskapasitet for metanolsynteseanlegget og dimetyletersynteseanlegget ved felles destillasjon av råmetanol og dehydratiseringsproduktet fra dimetyletersynteseanlegget i en kolonne ifølge foreliggende oppfinnelse, hvori ren dimetyleter fjernes på de nevnte platene. Dette blir tydelig for fagmannen når man går ut fra at metanolsynteseanlegg for det meste har en årskapasitet på 100 000 til 600 000 tonn, mens årsproduksjonskapasitetene for dimetyletersynteseanlegg ligger mellom ca. 5 000 tonn til 100 000 tonn. Eksempelvis kan forholdet ved et dimetyleteranlegg med en kapasitet på 5 000 t/a og en metanolkapasitet på 500 000 t/a ligger på 1:100. På den andre siden kan vaskevæsken bare være en brøkdel av mengden av dehydratiseringsproduktet, som f.eks. 1/100, 1/20, 1/10 eller 1/5. Det samme gjelder for anvendelsen av andre vaskevæsker.

Det kan videre være fordelaktig å innstille en bestemt pH-verdi på minst 7 i sumpen av dimetyleter-destillasjonskolonnen, spesielt ved anvendelse av råmetanol, fortrinnsvis pH større enn 7 og spesielt foretrukket pH større enn 8, med tilsats av en base, spesielt av NaOH, KOH og andre alkali- og jordalkalibaser eller av baseblandinger. Tilførselen kan prinsipielt foregå på et hvilket som helst sted, innenfor eller utenfor dlmetyleterkolonnen, fortrinnsvis til platen som ligger under den platen hvorved destillatet inneholdende forurensninger fjernes.

Ifølge oppfinnelsen kan man imidlertid også tilsette basen i røret som fører til kolonnen for dehydratiseringsprodukt hhv. for dehydratiseringsprodukt og metanol eller i metanol-tilførselsrøret. Herved opptrer den ønskede gjennomblandin-gen allerede i røret. Den kan eksempelvis også tilføres med vaskevæsken. De angitte tilførselsmulighetene for basen og baseblandingene er eksempler, og må dermed ikke betraktes som begrensende. En base kan også tilsettes allerede i en første fraksjonskolonne. Tilbakeløpsforholdet i dimetyleterkolonnen kan varieres avhengig av dimetyletermengden i dehydratiseringsproduktet .

Søkerens omfangsrike undersøkelser har ført til de overraskende resultatet, at det i tilfelle med bare en tilførsels-plate oppnås en høyren, luktfri dimetyleter når den nederste platen hvorved den rene dimetyleteren avdestilleres ligger minst 8 plater, fortrinnsvis minst 10, og spesielt foretrukket minst 12 plater høyere enn tilførselsplaten for dehydratiseringsproduktet, dvs. dersom eksempelvis tilførselsplaten er den 26. platen fra toppen av kolonnen, så kan ren dimetyleter tas ut allerede ved den 18. platen eller høyere plater.

Destillatet som inneholder forurensninger kan da allerede tas ut ved 15. plate eller lavere plater (fra toppen av kolonnen) inntil den 5. platen over sumpen.

Fortrinnsvis bør destillatet som inneholder forurensninger fjernes minst 10 plater over sumpen og 5 plater under dimetyleterutløpet. Dette betyr, at destillatet som inneholder forurensninger fjernes ved den 23. platen. Det kan imidlertid ifølge oppfinnelsen fjernes mellom den 23. og den 10. platen over sumpen, hvorved det imidlertid inneholder mer dimetyleter jo nærmere utløpsplaten ligger dimetyleterut-løpsplaten.

Ved flere tilførselsplater ved en til øverste tilførselsplate tilført mengde på > 0 - < 100$ av den samlede mengden, ligger platen eller i tilfelle flere utløpsplater den nederste platen, hvorved den rene dimetyleteren fjernes, minst 1 plate til minst 8 plater over den øverste tilførselsplaten, hvorved plateavstanden øker med økende tilført mengde.

Søkerens undersøkelser har videre ført til det overraskende resultatet, at innstillingen av pE-verdien i sumpen av dimetyleterkolonnen har stor innvirkning på luktkomponentene i dimetyleter.

Følgelig kan det ved fremgangsmåtevarianter som ligger innenfor beskyttelsesområdet angitt i kravene opptre grenseområder hvori luktkomponenter når inn i den rene dimetyleteren, eksempelvis ved en fremgangsmåtevariant med meget lavt tilbakeløp og en bare liten andel dimetyleter i utgangsproduktet; (idet innenfor det angitte beskyttelsesområdet må tilbakeløpsforholdet som funksjon av dimetyleterkon-sentrasjonen velges slik, at det ønskede rene produktet oppnås).

Også i tilfelle fjernelse av en meget liten fraksjon inneholdende forurensninger og en tilnærmet kvantitativ fjernelse av DME kan luktkomponenter opptre i sistnevnte.

(Ifølge oppfinnelsen må en slik mengde av fraksjonen inneholdende forurensninger fjernes, at denne fullstendig hhv. tilnærmet fullstendig opptar luktkomponentene. Denne mengden kan bestemmes meget raskt ved oppstarting av kolonnen ved prøvetaking og luktanalyse.)

Videre kan en metanol som er rik på luktkomponenter, som anvendes i DME-syntesen, føre til problemer eller metanol utvunnet via topp- eller sideutløp fra metanolkolonnen som er koblet etter dimetyleterkolonnen, fører avhengig av inneholdt forurensninger til luktproblemer ved tilbakeføring i DME-syntesen.

Ved innstillingen av pH-verdien ifølge oppfinnelsen i sumpen av DME-kolonnen, kan det også i slike tilfeller oppnås et høyst akseptabelt produkt. Foretrukket er en pH > 8, spesielt foretrukket 8-12, men også andre pH-innstillinger fra pH 7 fører til den ønskede forbedringen.

For tilbakeløpsforholdet som innstilles gjelder fortrinnsvis, at det ved et utgangsprodukt i dimetyleterkolonnen, ved tilsats av vaskevæske innbefattende den som inneholder > 0-5 vekt-5é, anvendes et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:100, fortrinnsvis 1:0,2 til 1:25, ved et samlet utgangsprodukt som inneholder 20-80 vekt-56 dimetyleter, anvendes et tilbakeløps-forhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis 1:1 til 1:5, med et samlet utgangsprodukt som inneholder > 5 - < 20 vekt-# dimetyleter, et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis fra 1:0,2 til 1:25, og ved et samlet utgangsprodukt som inneholder > 80 vekt-# og < 100 vekt-# dimetyleter, et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis på 1:0,2 til 1:10 og spesielt foretrukket på 1:0,2 til 1:5, hvorved det med tiltagende dimetyleterkonsentrasjon i utgangsproduktet generelt velges et avtagende tilbakeløpsfor-hold.

Et tilbakeløpsforhold på for eksempel 1:1 betyr at mengden fjernet dimetyleter = 1 del og dampmengden for kondensasjon ved toppen av kolonnen = 1 + 1 del (1. tall angir den fjernede mengden). Et tilbakeløpsforhold på 1:5-8 egner seg eksempelvis for et produkt med et dimetyleterinnhold på 3-4 vekt-#. Slike dimetyleterinnhold finner man i råmetanol som dannes ved høytrykks-metanolsynteser. Dimetyleteren kan imidlertid bare oppnås i høyren tilstand og tilnærmet kvantitativ mengde når man velger tilførselen som er nevnt ifølge oppfinnelsen og uttaksstedene for dimetyleter og destillat inneholdende forurensninger ifølge oppfinnelsen. Ennå holder utgangsblandingene eksempelvis 20-80 vekt-# dimetyleter samt metanol og øvrige komponenter med kokepunkter mellom de for metanol og dimetyleter og eventuelt vann og forøvrig hydrokarboner inneholdende oksygen, som eksempelvis alkoholer med et antall C-atomer > 1, så innstilles tilake-løpsforholdet fortrinnsvis på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis på 1:0,5 til 1:10 og spesielt foretrukket på 1:1 til 1:5, avhengig av dimetyleterinnholdet. Eksempelvis kan man ved en blanding som inneholder 60 vekt-# dimetyleter og 15 vekt-# metanol, ved siden av vann og forurensninger, innstille et tilbakeløpsforhold på 1:1 til 1:2,5.

Slike utgangsblandinger er typiske blandinger som dannes ved den katalytiske utvinningen av dimetyleter fra metanol med AI2O3- hhv. Algf^/SiOg-katalysatorer i rett gjennomgang ved utgangen av syntesereaktoren.

Ved dimetyleterinnhold som ligger mellom > 5 og < 20 vekt-# hhv. over 80 vekt-#, velges tilbakeløpsforholdene ifølge oppfinnelsen på basis av de angitte verdiene som f.eks. for innehold på > 5 - < 20 vekt-56 mellom et tilbakeløpsf orhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis på 1:0,2 til 1:25 hhv. ved > 80 til < 100 vekt-5é også ved et forhold på 1:0,2 til 1:10 og spesielt foretrukket på 1:0,2 til 1:5.

De angitte tilbakeløpsforholdene må imidlertid ikke betraktes som begrensende, men derimot som veiledende verdier, for ved fagmannen, fra grensene angitt i kravene, kan velge et optimalt tilbakeløpsforhold, hvorved tilbakeløpsforholdet velges som funksjon av DME-konsentrasjonen i utgangsproduktet som skal destilleres, dvs. med avtagende DME-konsentrasjon velges generelt et økende tilbakeløpsforhold.

Destillasjonskolonnen for utvinning av den rene dimetyleteren drives generelt ved et trykk på 5-10 bar, hvorved det i tilfelle en forankoblet syntesereaktor fortrinnsvis foretas en tilpasning til trykket i reaktoren, hvorved destillasjonen generelt drives ved et noe lavere trykk enn syntesen. Trykk utenfor området på 5-10 bar, spesielt høyere trykk, er også mulig ifølge oppfinnelsen. Produksjonskapasiteten bestemmes som vanlig av utformingen av kolonnen, varmetilførselen og tilbakeløpsforholdet.

For tilnærmet kvantitativ utvinning av den rene dimetyleteren, spesielt ved lave innhold av dimetyleter i utgangsproduktet, kan ifølge oppfinnelsen den fra toppen av kolonnen utgående avgassblandingen, som generelt inneholder COg, Ng, hydrokarboner og lave andeler dimetyleter, vaskes. Vaskevæsken som inneholder dimetyleteren kan tilbakeføres i kolonnen eller i dimetyleter-syntesereaktoren.

Egnede vaskevæsker er eksempelvis metanol eller sumpprodukter fra dimetylerdestillasjonskolonnen. Vaskingen kan foregå i medstrøm, krysstrøm eller motstrøm, fortrinnsvis i motstrøm.

Videre kan destillatet som inneholder forurensningene i tillegg spaltes i en sidespalter, hvorved spaltningsproduktet igjen tilbakeføres til kolonnen. Herved kan eventuelt på dette stedet utgående dimetyleter tilbakeføres tilnærmet fullstendig.

Som tydelig for fagmannen, adskilles ifølge oppfinnelsen metanolen fra vann i en 2. kolonnen.

Denne metanolen kan føres tilbake i DME-syntesereaktoren, den kan imidlertid også tilføres til andre kjente metanolanvend-elser.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det anvendes destillasjonskolonnen ifølge teknikkens stand angående anleggskapasitet.

Platene kan tilsvare plater ifølge teknikkens stand, som eksempelvis ventilplater, siktplater, klokkeplater med og uten ovn og annet. Prinsipielt kan det også anvendes fyllegemer eller pakninger som eksempelvis keramiske, metalliske eller plastmaterialer, glassmaterialer, pakninger av tråd o.l. som fylling i destillasjonskolonnen, hvorved tilførselen av utgangsprodukt ifølge oppfinnelsen, hhv. uttaksstedet for dimetyleteren og 1. fraksjonen, svarende til det nødvendige plateantallet kan beregnes, på grunnlag av de praktiske opplysningene angående plater som er angitt i foreliggende oppfinnelse.

Oppfinnelsen skal eksempelvis beskrives nærmere ved hjelp av figurene 1 til 3.

I fig. 1 angir (3) dehydratiseringsreaktoren. Via pumpe (4), rør (18) og varmeveksler (8) og (7) tilføres frisk metanol til reaktoren. (1) angir destillasjonskolonnen for utvinning av ren dimetyleter. Kolonnen drives generelt i et trykkom-råde som er tilpasset trykket i syntesereaktoren (3), vanligvis ved et noe lavere trykk. Dersom eksempelvis syntesetrykket ligger på 8-12 bar, så kan kolonnen eksempelvis drives ved 6-11,5 bar. Disse tallene må imidlertid ikke betraktes som begrensende.

Generelt arbeides det imidlertid fortrinnsvis ved en trykkdifferanse på 0 til 10 bar. Dimetyleteren fjernes ved (9) i høyren form. Toppf raks jonsgass når via (11) inn i kondensatoren (6). Tilbakeløp flyter via (12) igjen til kolonnen (1). Avgassen flyter via (15) inn i vaskeinnretnin-gen (5), hvori den vaskes med metanol (16). Prinsipielt kan det også anvendes andre vaskevæsker, som eksempelvis råmetanol eller sump fra kolonne 1, hvorved i sistnevnte tilfelle vaskevæsken som inneholder dimetyleteren igjen kan tilføres til kolonnen 1. Små mengder dimetyleter når via (17) sammen med vaskemetanolen inn i syntesereaktoren (3). Avgassen unnslipper ved (23).

Synteseproduktet (19) flyter via (8) til (1). Ved (20) fjernes forurensningene som koker mellom metanol og dimetyleter og når via (22) eksempelvis til forbrenning. Via de viste eksemplene på tilførsel (24), (25) og/eller (26) kan vaskevæsken ifølge oppfinnelsen tilføres.

Over (14) flyter sumpen som idet vesentlige inneholder metanol og vann inn i metanolkolonnen (2). Denne drives generelt ved normaltrykk, men kan prinsipielt også drives ved noe forhøyet eller noe redusert trykk, imidlertid generelt under trykket for kolonnen (1). Via (10) fjernes metanolen og tilbakeføres til syntesereaktoren. Fra sumpen fjernes via (13) spillvannet. Via (21) kan det om nødvendig tas ut forurensninger med høyere kokepunkter enn metanol. Metanolen kan også fjernes på en av de øvre platene i kolonnen (2) som sideutløp (23). Små mengder forurensninger kan deretter også tas ut over toppen (24).

I fig. 2 utgjør (1) destillasjonskolonnen for utvinning av ren dimetyleter. TJtgangsproduktet tilføres via (2). Den rene dimetyleteren tas ut ved (3). Forurensningene fjernes ved (4). Topproduktet flyter via (5) til kondensatoren (10). Tilbakeløp flyter via (7) til kolonne (1). Avgass unnslipper ved (6). (8) angir fordamper-kretsløpet. Ved (9) fjernes restfasen. Via (24), (25) og (26) kan vaskevæsken ifølge oppfinnelsen tilføres.

I fig. 3 flyter destillatet som inneholder forurensninger via (4) til splittetårnet (5), som er utstyrt med fordamper-kretsløp (7). Via (24), (25) og (26) kan det tilføres vaskevæske ifølge oppfinnelsen. Avsplittet dimetyleter flyter via (6) tilbake til kolonnen (1). Ved (2) tilføres utgangsprodukt. Ved (3) tas det ut ren dimetyleter, toppgass når via (11) inn i kondensatoren (10). Tilbakeløp flyter via (8) til kolonnen (1). Avgass unnslipper ved (9). Ved (12) tas det ut dimetyleter som er befridd for forurensninger. Vaskevæsken kan også innføres i dampform eller delvis i dampform og delvis flytende i kolonnen.

I fig. 4 flyter en dimetyleter med renhet praktisk talt 10056 med svak lukt forurensning fra kolonne (1) via rør (3) inn i en andre dimetyleterkolonne (4). Der fjernes det ifølge oppfinnelsen via (5) ren, luktfri DME. Destillat som inneholder en liten mengde luktkomponenter fjernes via (6). (7) utgjør fordamperen, (9) restfraksjonsutløpet og (10) toppfraksjonsutløpet.

Ifølge foreliggende oppfinnelsen utvinnes fra destillasjonskolonnen den høyrene dimetyleteren praktisk talt kvantitativt. Dimetyleteren er luktfri, inneholder mindre enn 10 ppm metanol, maksimalt 0,1 vekt-# hydrokarboner og har en renhet på minst 99,9 vekt-# dimetyleter. Dimetyleteren som utvinnes ifølge oppfinnelsen er utmerket egnet for en hver anvendelse innen aerosolområdet.

I de følgende eksemplene belyses oppfinnelsen nærmere, hvorved i eksemplene 1-7 ble et destillat inneholdende forurensninger før anvendelse i dimetyleterkolonnen tilblan-det et dehydratiseringsprodukt. Dette destillatet var oppnådd fra en dimetyleterkolonne som ved drift befant seg under DME-utløpsplaten. Det bestå overveiende av dimetyleter. I tillegg ble det tilsatt mindre mengder av høyere kokende forurensninger fra en metanoldestillasjon. (An-givelsen "lukt" refererer til lukten som er forårsaket av tilsatsene, imidlertid ikke den meget lette egenlukten av DME. "Luktfri" betyr følgelig at det ikke kunne fastslås noen lukt fremkalt av tilsatsene hhv. forurensningene.)

De angitte ppm-mengdene av metanol og hydrokarboner ble ikke tatt hensyn til i den samlede materialbalansen.

Eksempel 1

En kolonne med 65 ventilplater ble på den 48. platen (fra toppen av kolonnen) tilført 4 493 kg/time av et dehydratiseringsprodukt som bestå av 2 600 kg dimetyleter (DME), 720 kg metanol, 1 060 kg vann og 113 kg forurensninger (herav 90 kg DME) samt 2 000 kg/time ren metanol via den samme tilførsels-ledningen. Kolonnen ble drevet ved 8 bar. Tilbakeløpsfor-holdet lå på 1:3. Ved toppen av kolonnen ble det fjernet ca.

5 kg/time avgass som idet vesentlige besto av inertgass.

På den 5. platen av kolonnen (fra kolonnetoppen) ble det fjernet 2 609 kg/time ren, luktfri dimetyleter med et metanol innhold på 1 ppm og et innhold av hydrokarboner under påvisningsgrensen (< 50 ppm). Ved 37. plate (fra kolonnetoppen) ble det fjernet 92 kg/time (herav 81 kg DME) av forurensninger. 12 kg/time høyerekokende komponenter (enn metanol), 2 720 kg/time metanol og 1 060 kg/time vann ble fjernet fra sumpen og tilført til en kolonne for metanoldestillasjon.

Sammenligningseksempel la

Eksempel 1 ble gjentatt, men uten tilførsel av ytterligere metanol. Tilbakeløpsforholdet utgjorde 1:3. Det ble fjernet 6 kg/time gasser ved toppen av kolonne, dette bestå idet vesentlige av inertgass. Ved 5. plate ble det tatt ut 2 594 kg/time av en ren, luktfri dimetyleter med et metanolinnhold på 1 ppm og et hydrokarboninnhold under påvisningsgrensen.

På den 37. platen ble det tatt ut 107 kg/time (herav 96 kg DME) av forurensninger. 12 kg/time av høyerekokende forurensninger, 720 kg/time metanol og 1 060 kg/time vann ble fjernet ved sumpen.

Eksempel 2

I den samme kolonnen som i eksempel 1 ble det samme utgangsproduktet anvendt. Kolonnen ble drevet som i eksempel 1, men forurensningene ble fjernet ved 7. plate (fra kolonnetoppen). Den oppnådd rene dimetyleteren var tilnærmet luktfri og inneholdt mindre enn 1 ppm metanol og et innhold av hydrokarboner under påvisningsgrensen.

Sammenligningseksempel 2a

Eksempel 2 ble gjentatt, men uten tilførsel av ytterligere metanol. Den oppnådde dimetyleteren hadde en tydelig sterkere lukt enn i eksempel 2, inneholdt 1 ppm metanol og 55 ppm hydrokarboner.

Eksempel 3

En destillasjonskolonne med 100 ventilplater ble pr. time tilført 66 000 kg av en dehydratiseringsblanding som besto av 62 000 kg metanol, 2 500 kg dimetyleter, 980 kg vann og 520 kg (herav 237 kg DME) forurensninger. Kolonnen ble drevet ved 7,5 bar. Tilbakeløpsforholdet utgjorde 1:10. I tillegg ble det tilført 10 000 kg/time råmetanol ved 60. plate (fra toppen av kolonnen). Råmetanolen stammet fra et Lurgi-lavtrykksmetanolanlegg og inneholdt 93 vekt-# metanol, 0,5 vekt-5é hydrokarboner + høyere alkoholer (0,3$) og 6,5 vekt-# vann.

Dehydratiseringsproduktet ble tilført ved 48. plate (fra kolonnetoppen). 298 kg/time (herav 209 kg DME) forurensninger ble tatt ut ved 42. plate (fra toppen av kolonnen). 2 528 kg/time ren dimetyleter ble tatt ut ved 4. plate (fra kolonnetoppen). Via toppen ble det fjernet 11 kg/time avgass, som overveiende besto av inertgasser. Fra sumpen ble det fjernet 244 kg/time av høyerekokende forurensninger (50 kg fra råmetanol), 71 300 kg/time metanol og 1 630 kg/time vann. Dimetyleteren inneholdt < 1 ppm metanol, 90 ppm hydrokarbon og var fullstendig luktfri.

SairiTTienligningseksempel 3a

Eksempel 3 ble gjentatt, men uten råmetanoltilførsel. Tilbakeløpsforholdet utgjorde 1:7. Det ble oppnådd 2 487 kg/time luktfri dimetyleter, som inneholdt hydrokarboner < 50 ppm og < 1 ppm metanol.

Eksempel 4

I et bobletårn med 100 plater ble det ved 46. plate tilført en blanding av 40 000 kg/time råmetanol og 3 500 kg/time dehydratiseringsprodukt.

Eåmetanolen tilsvarte kvaliteten anvendt i eksempel 3 og ble tatt direkte fra trykkfraskilleren i metanolsyntesen.

Dehydratiseringsproduktet besto av 2 200 kg dimetyleter, 861 kg vann, 385 kg metanol og 54 kg (med 29 kg DME) forurensninger. Det ble arbeidet ved 6,5 bar og et tilbakeløpsf orhold på 1:12. Ved 6. plate i kolonnen (fra toppen av kolonnen) ble det fjernet 2 183 kg/time ren dimetyleter. Via toppen gikk det av 8 kg/time avgass. Ved 36. plate ble det fjernet 55 kg/time (med 46 kg DME) forurensninger. Ved sumpen ble det fjernet 3 461 kg/time vann, 37 585 kg/time metanol og 216 kg/time av høyerekokende forurensninger. Det ble oppnådd en fullstendig luktfri dimetyleter som inneholdt < 10 ppm hydrokarboner og 1 ppm metanol.

Eksempel 5

Eksempel 1 ble gjentatt, men i steden for råmetanol ble det tilsatt 20 000 kg/time vann. Det ble oppnådd en ren, luktfri dimetyleter som inneholdt 1 ppm metanol og < 50 ppm hydrokarboner. Tilsvarende resultater ble oppnådd med metanol/vann-blandinger.

Eksempel 6

Opparbeidelsen av dehydratiseringsproduktet (3 000 kg/time utgangsprodukt med 65 vekt-56 dimetyleter) foregikk i 2 etter hverandre koblede, kontinuerlig arbeidende destillasjonskolonner, hvorav den første var utstyrt med 25 ventilplater og den andre med raschigringer. Den rene dimetyleteren ble utvunnet i den første kolonnen ved 7 bar ved den 4. platen (fra toppen av kolonnen) ved et tilbakeløpsforhold på 1:2. Utgangsproduktet ble tilført til 12. platen (fra toppen av kolonnen). Forurensningene ble fjernet ved 14. plate. I den andre kolonnen ble ikke omsatt metanol tilbakevunnet.

Det ble oppnådd en luktfri dimetyleter.

Sammenligningseksempel 6a

Det ble arbeidet som 1 eksempel 6, men forurensningene ble fjernet fra toppen av 2. kolonne. Den derved utvunnede dimetyleteren hadde en tydelig lukt som var betinget av forurensninger.

Sammenligningseksempel 6b

Det ble arbeidet som i eksempel 6a, i tillegg ble det anvendt 3 000 kg/time ren metanol sammen med dehydratiseringsproduktet i kolonnen. Dimetyleteren hadde en svak lukt.

Eksempel 7

Ifølge eksempel 3 ble det anvendt 65 955 kg/time dehydratiseringsprodukt som inneholdt 7 200 kg DME, 57 230 kg metanol og 1 050 kg vann og 475 kg (herav 425 kg DME) forurensninger. Det ble arbeidet ved et tilbakeløpsforhold på 1:0,2. Mengden av dimetyleter tatt ut ved 12. plate utgjorde bare 7 342 kg. Selv om det ved 18. plate ble tatt ut et destillat inneholdende forurensningene som inneholdt 283 kg dimetyleter (fjernet mengde totalt: 333 kg) hvorved det via toppen ble fjernet 3 kg/time avgass, hadde dimetyleteren en svak lukt p.g.a. det lave tilbakeløpsforholdet relativt til den lave DME-konsentrasjonen i utgangsproduktet.

Sammenligningseksempel 7a

Eksempel 7 ble gjentatt, imidlertid ble det tilsatt så mye NaOH oppløst i vann (ca. 12%), at pH i sumpen lå mellom 10 og 11. Den derved oppnådd dimetyleteren var fullstendig luktfri.

Eksempel 8

4 000 kg dehydratiseringsprodukt, som inneholdt 3 120 kg dimetyleter, 420 kg vann, 46 kg forurensninger (herav var 40 kg DME), samt 414 kg metanol, ble destillert i en kolonne med 50 ventilplater (tilførselsplate: 27. plate). Kolonnen ble drevet ved 8 bar og et tilbakeløpsforhold på 1:2,5. 3 150 kg dimetyleter ble fjernet ved 15. plate (ovenfra). Ved 18. plate ble det tatt 16 kg (herav 10 kg DME) av destillat inneholdende forurensninger. Via toppen ble det fjernet 2 kg avgass, idet vesentlige bestående av inertgass.

Til metanolkolonnen ble det ført en blanding av 420 kg vann og 414 kg metanol (pr. time).

Forårsaket av den lave mengden fjernet destillat inneholdende forurensninger, hvorved utløpsplaten for dette bare lå 3 plater under DME-utløpet, og de høye utbyttene av avdestillert DME (99,6% DME i utgangsprodukt) ved 15. plate hadde dimetyleteren en svak lukt.

Sammenligningseksempel 8a

Eksempel 8 ble gjentatt, men det ble tilsatt så mye vandig KOH (ca. 20%), at pH i sumpen av kolonnen lå på 8-9.

Den derved oppnådde dimetyleteren var fullstendig luktfri. Et analogt resultat ble oppnådd ved tilsats av CafOHjg.

Utgangsproduktene i dimetyleterkolonnen ble i de følgende eksemplene 9-10 kontinuerlig tatt fra en syntesereaktor i kolonnen. De samlede driftstidene for forsøkene lå på 720 timer.

Eksempel 9

Eeaktorutgangsproduktet besto av 1 046 kg ikke omsatt metanol, 1 442 kg reaksjonsvann og 3 773 kg dimetyleter. Denne blandingen gikk med en temperatur på 112° C inn i destillasjonskolonnen ved 53. plate. Kolonnen hadde et samlet plateantall på 61 ventilplater. Tilbakeløpsforholdet lå ved 1:3. Ved 50. plate ble det fjernet 60 kg/time forurensninger (57 kg av denne fraksjonen besto av dimetyleter.) Ved 45. plate ble det tatt ut 3 716 kg ren dimetyleter. 3 kg gasser, som overveiende besto av inertgasser, gikk ut via toppen av kolonnen.

Sumpen besto av 2 486 kg og ble anvendt i metanolkolonnen utrustet med 40 ventilplater. Der foregikk en kvantitativ adskillelse i 1 044 kg metanol, som ble tatt ut via toppen og 1 442 kg vann som ble fjernet fra sumpen (i begge tilfeller pr. time). Dimetyleteren var luktfri. Metanol inneholdet lå på 2 ppm, hydrokarboninnholdet på < 50 ppm.

Eksempel 10

Eksempel 10 ble gjennomført tilsvarende eksempel 9. Utgangsproduktet i dimetyleterkolonnen besto av 5 979 kg ikke omsatt metanol, 79 kg reaksjonsvann og 203 kg dimetyleter (i hvert tilfelle pr. time). Blandingen ble anvendt ved 45. plate i dimetyleterkolonnen. Tilbakeløpsforholdet lå ved 1:15. Ved 50. plate ble det tatt ut 21 kg/time forurensninger (herav besto 10 kg av dimetyleter). Ved 33. plate fra toppen av kolonnen ble det tatt ut 193 kg ren dimetyleter. Ved toppen av kolonnen besto 1 kg inertgass/time. 6 047 kg sumpprodukt ble anvendt i metanolkolonnen og der adskilt i 5 978 kg metanol og 79 kg vann. Dimetyleteren var luktfri. Metanol innholdet lå på 3 ppm, hydrokarboninnholdet på < 50 ppm.

I eksemplene 11-13 ble det anvendt blandinger med forskjellig sammensetning (driftstid i et hvert tilfelle 48 timer).

Eksempel 11

Eksempel 11 ble gjennomført tilsvarende eksempel 9. Reaksjonsproduktet besto av 188 kg ikke omsatt metanol, 1 708 kg reaksjonsvann og 4 365 kg dimetyleter. Blandingen ble tilført ved 28. plate i dimetyleterkolonnen. Tilbakeløpsfor-holdet lå på 1:0,4. Ved 22. plate ble det tatt ut 91 kg/time av forurensninger. Herav besto 90 kg av dimetyler. Ved 17. plate ble det tatt ut 4 275 kg ren dimetyleter. Ved kolonnetoppen dannet det seg 4 kg inerte bestanddeler. 1 895 kg sumpprodukt ble anvendt i metanolkolonnen og der adskilt i 187 kg metanol og 1 708 kg reaksjonsvann (i hvert tilfelle pr. time). Metanolen ble tilbakeført i dimetyletersyntesen. Dimetyleteren hadde en meget svak lukt.

Sammenligningseksempel lia

Eksempel 11 ble gjentatt, men sumpen i dimetyleterkolonnen ble innstilt på pH 7,5-8,5 (med 10% NaOH-oppløsning). Den derved utvunnede dimetyleteren var uten lukt. Det samme resultatet ble oppnådd med LiOH og Mg(0H)2 som base.

Eksempel 12

I en med 65 bobleplater utrustet kolonne ble det anvendt

7 185 kg/time av en dehydratiseringsblanding fra DME-syntesereaktoren ved 51. plate, som besto av 4 300 kg DME, 1 200 kg metanol og 1 685 kg vann. Ved 7. plate ble det tatt ut 4 220 kg DME. Ved 40. plate ble det fjernet 82 kg destillat inneholdende forurensninger (herav 80 kg DME).

Inn i metanolkolonnen gikk 1 198 kg metanol og 1 685 kg vann. Metanolen ble avdestillert og tilbakeført i syntesereaktoren. Dimetyleteren hadde en svak lukt.

Sammenligningseksempel 12a

Eksempel 12 ble gjentatt, men sumpen i dimetyleterkolonnen ble innstilt på pH 12 (med 20% NaOH). Den derved utvunnede DME var fullstendig luktfri.

Eksempel 13

I en kolonne med 10 ventilplater ble det anvendt 3 000 kg/time av et utgangsprodukt som besto av 2 940 kg dimetyleter, 30 kg metanol og 30 kg HgO.

Blandingen ble tilført til 1. plate via kolonnesumpen. Ved 5. plate (nedenfor) ble det fjernet 1 465 kg DME inneholdende luktkomponenter (teknisk kvalitet). Ved 9. plate nedenfra ble det fjernet 1 475 kg ren, luktfri dimetyleter med 1 ppm metanol og < 50 ppm hydrokarboner.

Eksempel 1 og 2 viser, at den utvinnbare mengden ren dimetyleter øker ved hjelp av ytterligere metanol.

Fra eksempel 3 og sammenligningseksempel 3a, fremgår det at også ved anvendelse av råmetanol som vaskevæske kan det utvinnes en forøket mengde ren dimetyleter.

I eksempel 4 er det beskrevet en typisk integrert destillasjon av råmetanol fra et metanolsynteseanlegg og dehydratiseringsprodukt fra et dimetyleter-synteseanlegg. Forholdet mellom de to produktene er ca. 11:1, det kan imidlertid, som angitt ovenfor, variere sterkt avhengig av kapasiteten av anleggene.

Eksemplet viser, at det kan utvinnes en høyren dimetyleter ved en slik fremgangsmåte, uten at utvinningen av en spesifikasjonskorrekt ren metanol påvirkes (ikke beskrevet i eksemplet).

Fra eksempel 5 fremgår det, at kvaliteten av dimetyleteren også kan forbedres med vann og metanol/vann-blandinger.

Endelig viser eksempel 6 og sammenligningseksemplene 6a og 6b, at også ved avvik fra destillasjonsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendelsen av vaskevæske forbedre kvaliteten av dimetyleteren.

Eksemplene 7 og 8 viser, at ved lavt tilbakeløpsf orhold med hensyn til DME-konsentrasjonen i utgangsproduktet og fjernelse av forurensninger og ren dimetyleter i grenseområdet for de angitte utløpsplatene, kan en opptredende lukt bekjempes ved tilsats av en base hhv. innstilling av en pH-verdi over 7.

Fra eksemplene 9 og 10 fremgår det, at ved en avstand på minst 8 plater mellom tilførselsplate og dimetyleter-fjernelse oppnås en luktfri dimetyleter.

Eksemplene 11 og 12 viser, at ved resirkulering av den i metanolkolonnen avdestillerte metanolen til dimetyletersyn-tesereaktoren kan det opptre en svak lukt i dimetyleteren, som imidlertid kan bekjempes ved pH-innstillingen ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 13 viser, at det også i en meget kort destillasjonskolonne kan utvinnes ren, luktfri dimetyleter ifølge oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse viser, at idet vesentlige ved alle fremgangsmåtevarianter ifølge oppfinnelsen, samt fremgangsmåtevarianter i grenseområdet for kravomfanget, er innstillingen av pH-verdien av stor betydning med hensyn på å sikre en utmerket DME-produksjon.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for utvinning av ren dimetyleter ved katalytisk dehydratisering av metanol ved en temperatur på 140-500°C og et trykk på 1-50 bar og destillativ opparbeidelse av dehydratiseringsproduktet, ved anvendelse av det gassformige og/eller flytende dehydratiseringsproduktet i kolonnen for utvinning av ren dimetyleter minst en plate, fortrinnsvis minst 5 plater og spesielt foretrukket minst 10 plater over ko1onnesumpen, karakterisert ved a) at (en) fraksjon(er) inneholdende flytende og/eller gassformige forurensninger fjernes ved en eller flere plater, hvorved fraksjonen(e) som inneholder forurensninger fjernes minst 3, fortrinnsvis minst 5 plater under den underste utløpsplaten for ren dimetyleter til minst 5 plater, fortrinnsvis minst 10 plater over sumpen, b) at platen, eller i tilfelle flere utløpsplater den nederste platen hvorved den rene dimetyleteren tas ut ved bare en tilførselsplate ligger minst 8 plater, fortrinnsvis minst 10 plater og spesielt foretrukket minst 12 plater over den platen hvor utgangsproduktet tilføres ved flere tilførselsplater ved en til øvre tilførselsplate tilført mengde på > 0 - < 100% av den samlede mengden, ligger minst 1 plate til minst 8 plater over den øverste tilførselsplaten, hvorved plateantallet tiltar med økende tilført mengde, c) at pH innstilles på minst 7, fortrinnsvis > 7 i sumpen av dimetyleterkolonnen.

2. Fremgangsmåte ifølge kravene 1, karakterisert ved at det for pH-innstilling tilsettes NaOH og/eller KOH.

3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-2, karakterisert ved at det i tillegg til dehydratiseringsprodukt fra dimetyleter-syntesereaktoren anvendes en vaskevæske.

4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at vaskevæsken er metanol eller en metanol/vann-blanding.

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at vaskevæsken som anvendes er vann.

6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at de ved toppen av destillasjonskolonnen for utvinning av ren dimetyleter fjerner de lette komponen-tene, som generelt inneholder COg, Ng, lette hydrokarboner og dimetyleter, vaskes i motstrøm, krysstrøm eller medstrøm for utvinning av dimetyleteren, fortrinnsvis med metanol.

7. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at vaskevæsken anvendes i destillasjonskolonnen under utløpsplaten for destillatet som inneholder forurensningene.

8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-7, karakterisert ved at det ved et dehydratiseringsprodukt i dimetyleterkolonnen, ved tilsats av vaskevæske innbefattende dette, som inneholder > 0-5 vekt-% dimetyleter, anvendes et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:100, fortrinnsvis 1:0,2 til 1:25, ved et samlet utgangsprodukt som inneholder 20-80 vekt-% dimetyleter, et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis fra 1:1 til 1:5, ved et samlet utgangsprodukt som inneholder > 5 - < 20 vekt-% dimetyleter, et tilbakeløps-forhold på 1:0,2 til 1:50, fortrinnsvis på 1:0,2 til 1:25, og ved et samlet utgangsprodukt som inneholder > 80 vekt-% og < 100 vekt-% dimetyleter, anvendes et tilbakeløpsforhold på 1:0,2 til 1:10, fortrinnsvis på 1:0,2 til 1:5, hvorved det ved økende dimetyleterkonsentrasjon i utgangsproduktet generelt velges et avtagende tilbakeløpsforhold.