一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法，包括氧化酯化工序、羰化工序和草酸二甲酯加氢制乙二醇工序，还包括干燥净化设备，所述干燥净化设备是将从氧化酯化塔出来的工艺气在进羰化反应器之前对该工艺气中的饱和水进行干燥。上述方法，避免了工艺气中亚硝酸甲酯（MN）在吸附塔中再生过程中的富集以及再生气体的有害排放，避免了羰化反应产物草酸二甲酯（DMO）遇水分解成草酸对设备的腐蚀，对设备的长周期运行提供了保障，提高了最终产品乙二醇的优级品率。
【专利说明】—种以煤为原料生产合成乙二醇的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工合成领域，尤其是涉及一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法和
>J-U装直。
【背景技术】
[0002]以煤为原料生产合成乙二醇工艺路线主要分为氧化酯化工序、羰化工序以及草酸二甲酯加氢制乙二醇等工序。首先是o2、NO与甲醇发生酯化反应合成中间产物亚硝酸甲酯(丽)，其次是以煤为原料制得的原料气CO经过净化处理后与酯化反应生成的亚硝酸甲酯(丽)发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯(DM0)，最后草酸二甲酯(DMO)再经过加氢反应制得乙二醇产品。
[0003]目前国内建成的乙二醇装置其优级品率不高或者是还未达到优级品，经过技术深入探讨，其中一个主要原因就是从氧化酯化工段中的氧化酯化塔塔顶出来的工艺气中含有大量的饱和水，进入到羰化反应器中，反应产物草酸二甲酯遇水分解生产草酸，对设备有很大的腐蚀作用，影响最终产品乙二醇优级品率及其质量。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明所解决的技术问题是提供一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法，其使进羰化反应器前工艺气中含有的水分降至IO-1OOppm,保证最终产品乙二醇的`质量。
[0005]技术方案如下:
[0006]一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法，包括氧化酯化工序、羰化工序和草酸二甲酯加氢制乙二醇工序等，在所述氧化酯化工序和羰化工序之间添加干燥净化设备，所述干燥净化装设备是将从氧化酯化塔出来的工艺气在进羰化反应器之前对该工艺气中的饱和水进行干燥。
[0007]具体的实施方法可以是:从氧化酯化塔塔顶出来的工艺气经过冷却器冷却后，进入工艺气干燥净化设备中进行吸附工艺气中的饱和水，使其进羰化反应器前含有的水分降至 10-100ppm。
[0008]其中从氧化酯化塔塔顶出来的工艺气为10_40°C，压力在0.2-0.4Mpa的含有饱和水的工艺气，其中含mol%N2:50-70% ；C0:10-30% ；N0:1-10% ;甲醇:1-10% ;亚硝酸甲酯:5-16%。
[0009]本发明进一步提供一种以煤为原料生产合成乙二醇的装置，包括氧化酯化塔、羰化反应器和加氢设备，在所述氧化酯化塔和羰化反应器之间添加氧化酯化塔塔顶冷却器和干燥净化设备，所述设备之间串连。所述干燥净化设备包括吸附塔，吸附塔采用多塔结构，当一些塔进行吸附时，另外一些塔进行再生，多塔交替工作；还包括蒸汽加热器、水冷末冷器、汽水分离器、水分离器和鼓风机。
[0010]本发明的方法和装置，避免了工艺气中亚硝酸甲酯(MN)在吸附塔中再生过程中的富集以及再生气体的有害排放，出干燥净化设备的工艺气含水量降至IOOppm甚至更低，实现了工艺气干燥净化过程安全、零排放的效果，避免了羰化反应产物草酸二甲酯(DMO)遇水分解成草酸对设备的腐蚀，对设备的长周期运行提供了保障，提高了最终产品乙二醇的优级品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的方法的流程示意图，其中:T01:氧化酯化塔；E01:氧化酯化塔塔顶冷却器；D01:干燥净化设备；R01:羰化反应器；
[0012]图2是本发明的干燥净化设备DOI的具体示意图，其中:D_01A/B:吸附塔；M01:蒸汽加热器；E02:水冷末冷器；V01:汽水分离器；V02:水分离器；C01:鼓风机。
【具体实施方式】
[0013]为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明:
[0014]如图1所示，一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法，包括氧化酯化工序、羰化工序和草酸二甲酯加氢制乙二醇工序，还包括干燥净化设备，所述干燥净化设备是将从氧化酯化塔出来的工艺气在进羰化反应器之前对该工艺气中的饱和水进行干燥。干燥净化设备的工作过程具体包括:从氧化酯化塔TOl塔顶出来的工艺气经过冷却器EOl冷却后，进入工艺气干燥净化设备D-Ol中进行吸附工艺气中的饱和水，使其进羰化反应器R-Ol前含有的水分降至10-100ppm。
[0015]如图2所示，其中的干燥净化设备D-Ol包括吸附塔D-01A/B，吸附塔采用多塔结构，当一些塔进行吸附时，另外一些塔进行再生，多塔交替工作；还包括蒸汽加热器MOl^K冷末冷器E02、汽水分离器VO 1、水分离器V02和鼓风机CO I。
[0016]工作过程为:
[0017]从氧化酯化塔塔顶出来的温度在10_40°C，压力在0.2-0.4Mpa的含有饱和水的工艺气(mol%N2 (50-70%)、CO (10-30%)、NO (1_10%)、甲醇(1_10%)、亚硝酸甲酯(5-16%))进入到净化脱水干燥设备，即吸附塔D-01A/B中，吸附塔采用多塔结构，当一些塔进行吸附时，另外一些塔进行再生，多塔交替工作，实现对被处理气体的连续干燥过程。
[0018]1、吸附:
[0019]被处理气体进入干燥塔前，先通过一个汽水分离器V01，分离出液态水分。然后通过干燥床层，气态的水分逐渐被吸附在专用干燥剂的微孔上，在出口处工艺气处于干燥状态。
[0020]2、再生:
[0021]蒸汽为热源，水冷器E02为冷却降温装置，用装置现有的惰性气体进行再生。分为3个阶段:
[0022]①置换:将减压至一定压力的置换气体引入再生塔内，置换出其中的工艺气，此过程大约持续30-60min左右；
[0023]②加热:将置换气体引入蒸汽加热器M01，加热到120-200°C时后流入再生塔，对其中的吸附剂进行加热再生。再生气流带出吸附剂中的水份，进入冷却器降温，凝结出的水份被分离器排出系统，而被冷却的再生气体也进入汽水分离器与物料气混合并分离出液态水分，一起进入干燥塔干燥，实现再生气零排放工艺。
[0024]③冷吹:再生塔加热结束后，关闭蒸汽加热器的加热阀，打开蒸汽加热器的旁通阀，停止加热并进入冷却阶段。再生气流带出吸附剂中的热量，进入冷却器降温，凝结出的水份被分离器V02排出系统，而被冷却的再生气体也进入汽水分离器与物料气混合并分离出液态水分，一起进入干燥塔干燥。
[0025]在冷却阶段，当再生塔出口温度降到一定温度时冷却阶段彻底完成。当惰性再生气流量降低时，可采用鼓风机COl的形式提高再生气压力。
[0026]通过上述吸附、再生流程，完成吸附塔的连续交替工作。
[0027]考虑到工艺气组份中的亚硝酸甲酯受热易分解，本工艺在加热再生时，分梯度进行加热。
[0028]上述方法，避免了工艺气中亚硝酸甲酯(MN)在吸附塔中再生过程中的富集以及再生气体的有害排放，出干燥净化设备的工艺气含水量降至IOOppm甚至更低，实现了工艺气干燥净化过程安全、零排放的效果，避免了羰化反应产物草酸二甲酯(DMO)遇水分解成草酸对设备的腐蚀，对设备的长周期运行提供了保障，提高了最终产品乙二醇的优级品率。
[0029]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法，包括氧化酯化工序、羰化工序和草酸二甲酯加氢制乙二醇工序，其特征在于:在所述氧化酯化工序和羰化工序之间添加干燥净化设备，所述干燥净化设备是将从氧化酯化塔出来的工艺气在进羰化反应器之前对该工艺气中的饱和水进行干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:从氧化酯化塔(TOl)塔顶出来的工艺气经过冷却器(EOl)冷却后，进入工艺气干燥净化设备(D-Ol)中进行吸附工艺气中的饱和水，使其进羰化反应器(R-01)前含有的水分降至10-100ppm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:从氧化酯化塔(TOl)塔顶出来的工艺气为10-40°C，压力在0.2-0.4Mpa的含有饱和水的工艺气，其中含mol%N2:50-70% ；C0:10-30% ；NO:1-10% ;甲醇:1-10% ;亚硝酸甲酯:5-16%o
4.一种以煤为原料生产合成乙二醇的装置，包括氧化酯化塔(T01)、羰化反应器(R-Ol)和加氢设备，其特征在于:在所述氧化酯化塔(TOl)和羰化反应器(R-Ol)之间添加氧化酯化塔塔顶冷却器(E01)和干燥净化设备(D01 )，所述设备之间串连。
5.根据权利要求4所 述的装置，其特征在于:所述干燥净化设备(D-Ol)包括吸附塔(D-01A/B),吸附塔采用多塔结构，当一些塔进行吸附时，另外一些塔进行再生，多塔交替工作；还包括蒸汽加热器(M01)、水冷末冷器(E02)、汽水分离器(V01)、水分离器(V02)和鼓风机(C01)。
【文档编号】C07C31/20GK103483150SQ201310389599
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月31日 优先权日:2013年8月31日
【发明者】赵平, 程勇, 张健堂 申请人:安徽淮化股份有限公司