[發明專利]一種合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝

有效

• 申請號: 201410421246.6
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104229831A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 毛俊楠;劉華偉;孔祥琳;王志峰;劉應杰;曹占高;陳偉建;雷軍;王立慶;張國建;肖二飛;王輝;雙建永;錢勝濤;蘇建英;馬高飛;王先厚;韋勇;高軍;孔渝華
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司;華爍科技股份有限公司;中國氮肥工業協會
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04;C07C31/20;C07C29/149;C07C31/04;C07C29/151
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

1.一種合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：將合成氣經變換調節CO和H₂的比例后進行脫硫脫碳，然后將一部分經脫硫脫碳后的變換凈化氣經H₂提純工藝制備得到高純氫氣，提純得到的高純氫氣送入乙二醇合成裝置與草酸二甲酯經加氫反應制備乙二醇，另一部分脫硫脫碳后的變換凈化氣送入甲醇合成裝置用于合成甲醇，經冷卻、氣液分離操作分離出粗甲醇的合成氣送至深度脫碳以去除其中的CO和CO₂，之后通過補氮調節體系中N₂和H₂比例后送入合成氨裝置生產合成氨。

2.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述變換入口處以干基計合成氣中CO摩爾含量為20%-80%，經變換后以干基計變換出口氣中CO的摩爾含量為3%-8%。

3.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述經氫氣提純工藝處理后的高純氫氣保證其中CO≤20ppm，以滿足乙二醇合成的需求；所述的乙二醇合成時控制氫酯摩爾比為40-80，反應溫度為180-240℃，所述的催化劑為Cu/SiO₂體系催化劑。

4.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述的合成氣的一部分用于變換，另一部分經脫硫脫碳后直接經CO提純工藝制備高純CO，然后將制備得到的高純CO與亞硝酸甲酯在催化劑的催化下經氧化偶聯反應制備草酸二甲酯，為乙二醇的合成提供原料；所述提純CO后產生的廢氣送入甲醇合成裝置用于合成甲醇。

5.根據權利要求4所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述經CO提純工藝處理后制備的高純CO保證其中H₂≤500ppm，以滿足草酸二甲酯合成的需求；所述草酸二甲酯的合成溫度為100-140℃，所述的催化劑為Pd/Al₂O₃體系催化劑；所述的草酸二甲酯經甲醇吸收并分離出碳酸二甲酯后，作為原料送入乙二醇合成裝置合成乙二醇。

6.根據權利要求4所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述的亞硝酸甲酯采用NO、O₂和甲醇于酯化系統塔反應得到的含亞硝酸甲酯循環氣，所述的含亞硝酸甲酯循環氣的摩爾組成為CO?0.15-0.25，亞硝酸甲酯0.08-0.15，NO?0.02-0.06，甲醇0.02-0.09，O₂<2000ppm，H₂<200ppm，其余為N₂，其中：NO是由CO和亞硝酸甲酯合成草酸二甲酯時副產得到的，甲醇由甲醇合成裝置合成以及乙二醇合成裝置副產的甲醇經精制而來、高純O₂由空氣經空分后提供。

7.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述乙二醇合成過程中的馳放氣送入甲醇合成裝置用于合成甲醇。

8.根據權利要求7所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述馳放氣的氣量維持在總循環氣量的3%-6%（體積百分比），所述馳放氣的組成按摩爾百分比計為甲醇3-8%、CO?2-4%、H₂?85-90%、N₂?1-3%。

9.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：

所述的合成氣來源于煤制氣，煤層氣，電石尾氣或焦爐尾氣，其為有效組分為CO和H₂的混合氣體；

所述脫硫脫碳后使合成氣滿足CO₂≤20ppm、H₂S≤0.1ppm的要求；

所述深度脫碳后體系中?(CO+CO₂)含量<0.1ppm；所述補氮后調節N₂/H₂的體積比為1/3。

10.根據權利要求1所述的合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其特征在于：所述的乙二醇合成技術可采用中國五環工程有限公司、華爍科技股份有限公司和鶴壁寶馬集團有限公司聯合開發的WHB煤制聚合級乙二醇新技術，或采用北京興高化學有限公司的CTEG技術、或上海浦景化工有限公司與華東理工大學聯合開發的煤制乙二醇技術，或通遼金煤股份有限公司的煤制乙二醇技術。