[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

技術領域

本發明涉及一種合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，主要應用于煤制氣、電石尾氣、焦爐尾氣、頁巖氣以及煤層氣等制備的合成氣生產合成氨并聯產乙二醇。

背景技術

?????目前，中國化肥產業已陷入結構性產能過剩危機。根據中國氮肥工業協會最新統計，到2012年，全國尿素產能達到6850萬噸，比2005年增長48.27%；約占全球總產能的34%，比2005年提高兩個百分點。2013年底全國尿素產能達到7148萬噸，比2005年增長51.52%；約占全球總產能的37%，比2005年提高9個百分點。預計2014年尿素產能將進一步增加,預計超過8500萬噸。預計到2015年，尿素產能達9500萬噸，占全球的44%。

在經歷08-09年尿素價格瘋狂上漲后，國內尿素產能急劇擴張，從2010年過剩約1100萬噸，到2012年時，過剩近1700萬噸。2014-2015年，尿素產能過剩將達到2000萬噸。產能過剩造成尿素市場的供給遠遠大于實際需求。由于大量項目仍在投資建設，目前氮肥產能的增長遠未達到高點。據統計，2013年，全國有19個新建尿素項目投產，合計尿素產能1016萬噸。2014、2015兩年內預計還有25個尿素項目建成投產，合計產能1674萬噸。目前國內中小型合成氨企業由于成本較高普遍開工率較低，如何作好中小型合成氨企業的技術改革與產品調整有重要的現實意義。

20世紀60年代，我國開發了具有自主知識產權的聯產甲醇合成氨工藝技術，經歷了半個世紀的發展，目前聯醇工藝技術已趨于成熟，中小型合成氨企業可以考慮進行聯產甲醇改造，但近年來我國甲醇總產能已嚴重過剩，目前甲醇生產企業總體開工率偏低，通過聯產與甲醇相似的工業產品以解決中小型合成氨的開工率低的問題在近年來成為化工領域研究的熱點。乙二醇作為一種非常重要的石油化工基礎有機原料，非常具有工業前景，目前其工藝技術也日趨發展成熟，通過聯產乙二醇代替甲醇是中小型企業轉型的一個重要思路。

乙二醇主要用于生產聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、潤滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥、涂料、油墨等行業，用途十分廣泛。由于下游行業尤其是滌綸纖維和包裝用PET材料的迅速發展，對乙二醇的需求量不斷增大，目前乙二醇已成為世界上消費量最大的多元醇。如能充分利用合成氨廠的現有工藝裝置實現聯產乙二醇產品，可降低乙二醇工業裝置的建設成本并同時實現非常顯著的經濟效益。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其可實現合成氨和乙二醇的聯產，適用于合成氨廠的改造優化。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種合成氣制合成氨并聯產乙二醇的工藝，其步驟如下：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。

按上述方案，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%。所述的變換調節CO和H₂比例是為滿足下游產品甲醇/合成氨的要求，所述變換深度即變換出口氣中CO的濃度要求根據醇氨比確定，一般控制醇氨比在0.1-0.3。變換主要反應如下：CO+H₂O=CO₂+H₂。

按上述方案，所述的變換凈化氣送入甲醇合成裝置用于合成甲醇的部分和經H₂提純工藝制備高純氫氣的部分的比例根據乙二醇產能和醇氨產能確定。