[實(shí)用新型]一種工業(yè)合成氣生產(chǎn)乙二醇并聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯的裝置系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420296748.6
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN203890271U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王保明;王東輝;李玉江;徐長青
• 申請（專利權(quán)）人: 上海戊正工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C07C31/20
• 分類號: C07C31/20;C07C29/149;C07C69/96;C07C68/00;C07C27/00;C01B31/20
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 梁海蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)合成氣生產(chǎn)乙二醇的裝置系統(tǒng)，尤其涉及一種工業(yè)合成氣生產(chǎn)乙二醇并聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯的裝置系統(tǒng)。

背景技術(shù)

乙二醇是一種用途廣泛的化學(xué)品，主要應(yīng)用于聚酯纖維(PET)、防凍劑、乙醇胺以及炸藥等多種生產(chǎn)領(lǐng)域，并且作為溶劑、潤滑劑和增塑劑被大量使用，而乙二醇在PET聚酯行業(yè)的應(yīng)用接近95％。當(dāng)前工業(yè)上乙二醇生產(chǎn)主要采用石油乙烯經(jīng)氣相氧化得環(huán)氧乙烷，再經(jīng)液相催化水合制乙二醇的路線。但是隨著近年來國際油價(jià)長期居高價(jià)位，目前世界以乙烯為原料制取乙二醇產(chǎn)業(yè)鏈面臨巨大壓力，特別是中東石油伴生氣制乙烯、美國頁巖氣制乙烯，和國內(nèi)煤制乙烯技術(shù)的開發(fā)與迅速成熟，嚴(yán)重沖擊著以石油路線的石油化工，并由此引發(fā)石化原料發(fā)生格局化變化。基于國內(nèi)油氣短缺和煤炭相對豐富的資源現(xiàn)實(shí)，采用煤制乙二醇技術(shù)路線由于低廉的生產(chǎn)成本，已越來越引起廣泛的關(guān)注。

碳酸二甲酯是一種綠色有機(jī)化合物，酯毒性較小，而且可被生物降解。可替代劇毒的光氣、硫酸二甲酯作為羰基化劑和甲基化劑，應(yīng)用在農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚碳酸酯和聚氨酯等的生產(chǎn)中。目前，我國碳酸二甲酯仍然處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，是開發(fā)建設(shè)的良好時(shí)機(jī)。

目前煤制乙二醇工藝過程中主要采用列管式反應(yīng)器，普遍存在反應(yīng)熱量移熱效率低，催化劑的利用系數(shù)和裝填系數(shù)低，從而影響反應(yīng)器生產(chǎn)能力。

專利(公開號CN101462961)提供了一種生產(chǎn)乙二醇并聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯的工藝，工藝過程包括CO與亞硝酸甲酯合成草酸二甲酯和碳酸二甲酯過程，蒸餾分離得到碳酸二甲酯產(chǎn)品過程，重組分草酸二甲酯催化加氫合成乙二醇過程，反應(yīng)中的亞硝酸甲酯再生反應(yīng)過程。但是反應(yīng)器采用列管式反應(yīng)器，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的廢氣和廢液沒有實(shí)現(xiàn)循環(huán)回收再利用，裝置能耗較高，不能滿足國家日益增長的環(huán)保需要。

專利(公開號CN101830806)公開了一種聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯和草酸二甲酯的方法和裝置，專利采用兩個(gè)羰化反應(yīng)器，第一個(gè)是碳酸二甲酯合成反應(yīng)器，第二個(gè)是草酸二甲酯的反應(yīng)器，亞硝酸甲酯反應(yīng)生成后分別進(jìn)入兩個(gè)反應(yīng)器分別產(chǎn)生碳酸二甲酯和草酸二甲酯，然后產(chǎn)物進(jìn)行分離提純，這從工藝路線設(shè)計(jì)角度看，其實(shí)質(zhì)僅僅是兩類反應(yīng)器的簡單累加，無法真正實(shí)現(xiàn)同一裝置中DMO聯(lián)產(chǎn)DMC的實(shí)際意義。專利中也沒有對整體工藝流程進(jìn)行能量優(yōu)化，對反應(yīng)過程中必須的環(huán)保措施也未有揭示。實(shí)驗(yàn)過程還未是工業(yè)化過程。

此外，在馳放過程中NO的損失以及處理反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硝酸副產(chǎn)物是個(gè)棘手的問題。專利CN201210531022.1公開了一種方法，將產(chǎn)生的硝酸濃縮，然后用部分含NO的循環(huán)氣與之反應(yīng)，產(chǎn)生NO₂，補(bǔ)充回到亞硝酸甲酯再生反應(yīng)器。但是含NO的循環(huán)氣中還含有大量亞硝酸甲酯和甲醇等氣體，這些氣體也會與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物較復(fù)雜，從而影響裝置效能。

綜上所述，目前煤制乙二醇工藝主要存在催化劑利用率低、催化劑裝填系數(shù)低，裝置中有價(jià)值的氣體不能充分利用，反而污染環(huán)境，裝置系統(tǒng)熱量不能充分得到利用，從而造成社會和經(jīng)濟(jì)效益不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決目前生產(chǎn)乙二醇技術(shù)存在的原料利用率低、生產(chǎn)成本高、催化劑利用率低、裝填系數(shù)低、單系列設(shè)備無法適應(yīng)裝置大型化，系統(tǒng)能耗高以及裝置使用不能滿足國家日益對工業(yè)環(huán)境的要求等問題，提供一種用于提高單系列裝置生產(chǎn)能力、尾氣治理、副產(chǎn)回收及原料綜合利用的裝置系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種工業(yè)合成氣生產(chǎn)乙二醇并聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯的裝置系統(tǒng)，包括羰化反應(yīng)系統(tǒng)、酯化反應(yīng)系統(tǒng)、馳放氣與廢酸耦合回收系統(tǒng)以及加氫反應(yīng)系統(tǒng)；

所述羰化反應(yīng)系統(tǒng)包括羰化板式反應(yīng)器、第一氣液分離器、甲醇洗滌塔、甲醇精餾塔和DMO精餾塔；所述羰化板式反應(yīng)器設(shè)有頂部進(jìn)料口、底部出料口、底部冷媒進(jìn)口以及頂部冷媒出口；所述第一氣液分離器設(shè)有進(jìn)料口、氣體出口和液體出口；所述甲醇洗滌塔設(shè)有上部進(jìn)料口、下部進(jìn)料口、頂部出口和底部出口；所述甲醇精餾塔設(shè)有上部進(jìn)料口、下部進(jìn)料口、頂部出口和底部出口；所述DMO精餾塔設(shè)有下部進(jìn)料口、頂部出口和底部出口；

所述酯化反應(yīng)系統(tǒng)包括酯化反應(yīng)塔和甲醇回收塔；所述酯化反應(yīng)塔設(shè)有頂部進(jìn)料口、上部進(jìn)料口、多個(gè)下部進(jìn)料口、中部回流入口、頂部出口以及底部出口；所述甲醇回收塔設(shè)有中下部進(jìn)料口、下部進(jìn)料口、頂部出口和底部出口；