[實用新型]一種工業合成氣生產乙二醇并聯產碳酸二甲酯的裝置系統

有效

• 申請號: 201420296748.6
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN203890271U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 王保明;王東輝;李玉江;徐長青
• 申請（專利權）人: 上海戊正工程技術有限公司
• 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: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 梁海蓮

技術領域

本實用新型涉及一種工業合成氣生產乙二醇的裝置系統，尤其涉及一種工業合成氣生產乙二醇并聯產碳酸二甲酯的裝置系統。

背景技術

乙二醇是一種用途廣泛的化學品，主要應用于聚酯纖維(PET)、防凍劑、乙醇胺以及炸藥等多種生產領域，并且作為溶劑、潤滑劑和增塑劑被大量使用，而乙二醇在PET聚酯行業的應用接近95％。當前工業上乙二醇生產主要采用石油乙烯經氣相氧化得環氧乙烷，再經液相催化水合制乙二醇的路線。但是隨著近年來國際油價長期居高價位，目前世界以乙烯為原料制取乙二醇產業鏈面臨巨大壓力，特別是中東石油伴生氣制乙烯、美國頁巖氣制乙烯，和國內煤制乙烯技術的開發與迅速成熟，嚴重沖擊著以石油路線的石油化工，并由此引發石化原料發生格局化變化。基于國內油氣短缺和煤炭相對豐富的資源現實，采用煤制乙二醇技術路線由于低廉的生產成本，已越來越引起廣泛的關注。

碳酸二甲酯是一種綠色有機化合物，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，應用在農藥、醫藥、聚碳酸酯和聚氨酯等的生產中。目前，我國碳酸二甲酯仍然處于供不應求的狀態，是開發建設的良好時機。

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

專利(公開號CN101462961)提供了一種生產乙二醇并聯產碳酸二甲酯的工藝，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品過程，重組分草酸二甲酯催化加氫合成乙二醇過程，反應中的亞硝酸甲酯再生反應過程。但是反應器采用列管式反應器，反應過程中產生的廢氣和廢液沒有實現循環回收再利用，裝置能耗較高，不能滿足國家日益增長的環保需要。

專利(公開號CN101830806)公開了一種聯產碳酸二甲酯和草酸二甲酯的方法和裝置，專利采用兩個羰化反應器，第一個是碳酸二甲酯合成反應器，第二個是草酸二甲酯的反應器，亞硝酸甲酯反應生成后分別進入兩個反應器分別產生碳酸二甲酯和草酸二甲酯，然后產物進行分離提純，這從工藝路線設計角度看，其實質僅僅是兩類反應器的簡單累加，無法真正實現同一裝置中DMO聯產DMC的實際意義。專利中也沒有對整體工藝流程進行能量優化，對反應過程中必須的環保措施也未有揭示。實驗過程還未是工業化過程。

此外，在馳放過程中NO的損失以及處理反應過程中產生的硝酸副產物是個棘手的問題。專利CN201210531022.1公開了一種方法，將產生的硝酸濃縮，然后用部分含NO的循環氣與之反應，產生NO₂，補充回到亞硝酸甲酯再生反應器。但是含NO的循環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生反應，產物較復雜，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、催化劑裝填系數低，裝置中有價值的氣體不能充分利用，反而污染環境，裝置系統熱量不能充分得到利用，從而造成社會和經濟效益不理想。

實用新型內容

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

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種工業合成氣生產乙二醇并聯產碳酸二甲酯的裝置系統，包括羰化反應系統、酯化反應系統、馳放氣與廢酸耦合回收系統以及加氫反應系統；

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

所述酯化反應系統包括酯化反應塔和甲醇回收塔；所述酯化反應塔設有頂部進料口、上部進料口、多個下部進料口、中部回流入口、頂部出口以及底部出口；所述甲醇回收塔設有中下部進料口、下部進料口、頂部出口和底部出口；