[发明专利]一种合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺

权利要求书

1.一种合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：将合成气经变换调节CO和H₂的比例后进行脱硫脱碳，然后将一部分经脱硫脱碳后的变换净化气经H₂提纯工艺制备得到高纯氢气，提纯得到的高纯氢气送入乙二醇合成装置与草酸二甲酯经加氢反应制备乙二醇，另一部分脱硫脱碳后的变换净化气送入甲醇合成装置用于合成甲醇，经冷却、气液分离操作分离出粗甲醇的合成气送至深度脱碳以去除其中的CO和CO₂，之后通过补氮调节体系中N₂和H₂比例后送入合成氨装置生产合成氨。

2.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述变换入口处以干基计合成气中CO摩尔含量为20%-80%，经变换后以干基计变换出口气中CO的摩尔含量为3%-8%。

3.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述经氢气提纯工艺处理后的高纯氢气保证其中CO≤20ppm，以满足乙二醇合成的需求；所述的乙二醇合成时控制氢酯摩尔比为40-80，反应温度为180-240℃，所述的催化剂为Cu/SiO₂体系催化剂。

4.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述的合成气的一部分用于变换，另一部分经脱硫脱碳后直接经CO提纯工艺制备高纯CO，然后将制备得到的高纯CO与亚硝酸甲酯在催化剂的催化下经氧化偶联反应制备草酸二甲酯，为乙二醇的合成提供原料；所述提纯CO后产生的废气送入甲醇合成装置用于合成甲醇。

5.根据权利要求4所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述经CO提纯工艺处理后制备的高纯CO保证其中H₂≤500ppm，以满足草酸二甲酯合成的需求；所述草酸二甲酯的合成温度为100-140℃，所述的催化剂为Pd/Al₂O₃体系催化剂；所述的草酸二甲酯经甲醇吸收并分离出碳酸二甲酯后，作为原料送入乙二醇合成装置合成乙二醇。

6.根据权利要求4所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述的亚硝酸甲酯采用NO、O₂和甲醇于酯化系统塔反应得到的含亚硝酸甲酯循环气，所述的含亚硝酸甲酯循环气的摩尔组成为CO 0.15-0.25，亚硝酸甲酯0.08-0.15，NO 0.02-0.06，甲醇0.02-0.09，O₂<2000ppm，H₂<200ppm，其余为N₂，其中：NO是由CO和亚硝酸甲酯合成草酸二甲酯时副产得到的，甲醇由甲醇合成装置合成以及乙二醇合成装置副产的甲醇经精制而来、高纯O₂由空气经空分后提供。

7.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述乙二醇合成过程中的驰放气送入甲醇合成装置用于合成甲醇。

8.根据权利要求7所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述驰放气的气量维持在总循环气量的3%-6%（体积百分比），所述驰放气的组成按摩尔百分比计为甲醇3-8%、CO 2-4%、H₂ 85-90%、N₂ 1-3%。

9.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：

所述的合成气来源于煤制气，煤层气，电石尾气或焦炉尾气，其为有效组分为CO和H₂的混合气体；

所述脱硫脱碳后使合成气满足CO₂≤20ppm、H₂S≤0.1ppm的要求；

所述深度脱碳后体系中 (CO+CO₂)含量<0.1ppm；所述补氮后调节N₂/H₂的体积比为1/3。

10.根据权利要求1所述的合成气制合成氨并联产乙二醇的工艺，其特征在于：所述的乙二醇合成技术可采用中国五环工程有限公司、华烁科技股份有限公司和鹤壁宝马集团有限公司联合开发的WHB煤制聚合级乙二醇新技术，或采用北京兴高化学有限公司的CTEG技术、或上海浦景化工有限公司与华东理工大学联合开发的煤制乙二醇技术，或通辽金煤股份有限公司的煤制乙二醇技术。