[发明专利]一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法和装置

说明书

技术领域

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装置。

背景技术

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（MN），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（MN）发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯（DMO），最后草酸二甲酯（DMO）再经过加氢反应制得乙二醇产品。

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

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10-100ppm，保证最终产品乙二醇的质量。

技术方案如下：

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。

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。

其中从氧化酯化塔塔顶出来的工艺气为10-40℃，压力在0.2-0.4Mpa的含有饱和水的工艺气，其中含mol%N₂：50-70%；CO：10-30%；NO：1-10%；甲醇：1-10%；亚硝酸甲酯：5-16%。

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。

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100ppm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。

附图说明

图1是本发明的方法的流程示意图，其中：TO1：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；

图2是本发明的干燥净化设备D01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

为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：

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T01塔顶出来的工艺气经过冷却器E01冷却后，进入工艺气干燥净化设备D-01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。

如图2所示，其中的干燥净化设备D-01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。

工作过程为：