草酸二甲酯制乙二醇的基本工艺作业流程.doc

【二】工艺技术（一）工艺原理本项目以煤制合成气为原料，采用草酸酯法生产乙二醇。一方面CO气相催化反映合成中间产品草酸二甲酯，然后草酸二甲酯催化剂加氢生产乙二醇。合成气间接法生产乙二醇重要反映涉及一氧化碳(CO)与亚硝酸甲酯(MN)生成草酸二甲酯(DMO)羰化反映，草酸二甲酯加氢生成乙二醇(EG)反映，一氧化氮、氧气和甲醇生成亚硝酸甲酯酯化再生反映，亚硝酸钠、硝酸反映生成一氧化氮。详细过程如下：1、原料气制备低压煤气化制一氧化碳2C + O2 = 2CO间歇法制半水煤气，再经高变低变制得氢气C + H2O = CO + H2CO + H2O = CO2 + H22、草酸二甲酯合成CO气相偶联合成草酸二甲酯(DMO)由两步化学反映构成。一方面为CO在催化剂作用下，与亚硝酸甲酯反映生成草酸二甲酯和NO，称为偶联反映，反映方程式如下：2CO + 2CH3ONO = (COOCH3)2 + 2NO另一方面为偶联反映生成NO与甲醇和O2反映生成亚硝酸甲酯，称为再生反映，反映方程式如下：2NO + 2CH3OH + 1/2O2 = 2CH3ONO + H2O生成亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。总反映式为：2CO + 1/2O2 + 2CH3OH = (COOCH3)2 + H2O3、草酸二甲酯加氢制取乙二醇草酸二甲酯加氢是一种串联反映，一方面DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG)，MG再加氢生成乙二醇。主反映方程式如下：(COOCH3)2 + 4H2 = (CH2OH)2 + 2CH3OH（二）工艺环节金煤化工煤制乙二醇自主技术重要工艺涉及七个环节：第一是氨与空气在氨氧化炉内高温氧化得到氨氧化物；第二是氨氧化物与甲醇、氧气氧化酯化生成亚硝酸甲酯；第三是工业一氧化碳原料气体催化脱氢净化；第四是亚硝酸甲酯与一氧化碳氧化偶联生成草酸二甲酯；第五是草酸二甲酯催化加氢生成乙二醇；第六是乙二醇混合物精馏；第七是尾气循环使用和消除污染排放。【三】工艺总流程第一步，原料气制备、净化及变换1、一氧化碳气体制备，通过空分制得氧气与炉内煤反映制得炉气，炉气经脱硫净化送到下一工序；2、氢气制备，通过间歇制气法制得半水煤气，炉气经脱硫净化，接着进行高温变换和低温变换，制得氢气。第二步，一氧化碳原料气再净化解决从合成气净化装置出来一氧化碳原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛脱水。再按一定比例混入普氧或空气，并送入载有催化剂固定床反映器中，催化反映同步除去所含氢气和氧气。其催化剂是负载有铂族金属或它们盐载体催化剂。金属重要是铂、钯或铂-钯合金。其盐可以是硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、卤化物及其络合物等。金属含量为载体重量0.05%-5%。载体可采用硅胶、浮石、硅藻土、活性碳、分子筛及氧化铝等物质。反映温度在50-400，最佳在80-250。接触时间在0.5-10s。最后再导入分子筛床层常温脱水。气体中所含氮、二氧化碳、甲烷、氩不必除去。净化后气体中有害杂质含量控制在硫化物1.15mg/kg(1.15ppm)，NH3200mg/kg(200ppm)，H2100mg/kg(100ppm)， O21000mg/kg (1000ppm），H2O100mg/kg (100ppm)。该混合气体即可作为合成草酸酯一氧化碳原料气。第三步，草酸酯合成将净化后一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合，其含量（体积分数）为：一氧化碳为25%-90%，亚硝酸酯为5%-40%，导入装有以氧化铝作载体钯催化剂列管反映器中进行催化反映。金属含量为载体中0.1%-5%，接触时间为0.1-20s。反映温度为80-200。反映产物经冷凝分离后得草酸酯。第四步，尾气再生将分离了草酸酯反映尾气导入再生塔，按NO与O2分子比为4.1：6.5，配入氧气氧化，按醇与NO分子比为2-6送入20%以上醇水溶液接触反映，控制塔温在相应酯沸点以上，分离醇水溶液循环使用。当醇浓度低于20%时，更换新醇液。第五步，亚硝酸酯回收将再生塔得到亚硝酸酯气相导入冷凝分离塔，控制温度在相应酯沸点以上，将亚硝酸酯气体中醇和水进一步分离，其大某些亚硝酸酯（含未反映气体）送回合成塔循环使用，另小某些转入压缩冷凝塔解决。第六步，非反映气体排放将具有非反映气体亚硝酸酯导入压缩冷凝塔，控制冷凝温度在-20-40，压力在0.5-4MPa，使亚硝酸酯完全液化回收。经气化后再导入合成塔循环使用，不凝气体重要是氮气和少量甲烷、氩、一氧化碳、一氧化氮，放空排除。第七步，草酸二甲酯加氢在反映器中装填40-60目催化剂，并在反映器两端各装入20-40目石英砂，防止反映器内气体沟流并固定催化剂床层。催化剂由氢气在特定条件下还原活化，然后设定好反映温度和压力。DMO溶液由高压计量泵打入气化器气化，氢气由高压质量流量计控制流量，进入气化器与气化DMO溶液充分混合后进入反映器进行反映。产物由循环水冷却，液体产物进精馏装置精制生产高纯乙二醇，尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉燃烧。