[发明专利]煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产工艺及装置有效
申请号: | 202010387512.3 | 申请日: | 2020-05-09 |
公开(公告)号: | CN111606805B | 公开(公告)日: | 2023-09-29 |
发明(设计)人: | 李万清;程建华;李沛 | 申请(专利权)人: | 湖北三宁化工股份有限公司 |
主分类号: | C07C68/00 | 分类号: | C07C68/00;C07C69/96;B01J27/13;B01J23/04 |
代理公司: | 宜昌市三峡专利事务所 42103 | 代理人: | 成钢 |
地址: | 443200 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 乙二醇 装置 联产 碳酸 二甲 生产工艺 | ||
本发明公开了一种煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产工艺及装置,其中乙二醇装置包含亚硝酸甲酯生产部分,还包括煤气化生产一氧化碳部分;一氧化碳与亚硝酸甲酯混合,控制温度100‑145℃,压力≤0.3Mpa,在复合催化剂作用下进行碳酸二甲酯的合成反应;反应后的物料进行气液分离精馏,分离后的气体含一氧化氮直接排出,精馏后的液体引出至精制工序进行精制,得到碳酸二甲酯。该工艺能够实现碳酸二甲酯装置的安全稳定长周期运行;延长乙二醇生产中的产品链,增加碳酸二甲酯产品;同时碳酸二甲酯装置生产过程中产生的副产品一氧化氮可以返回到乙二醇装置,物料综合循环使用,节能降耗效果明显。
技术领域
本发明涉及化工技术领域,具体为一种煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产工艺及装置。
背景技术
煤制乙二醇装置在煤气化产一氧化碳,并且经过变压吸附后,有大量的高纯度一氧化碳气体原料;在乙二醇合成之前要先用甲醇和氧气和一氧化氮(NO)合成亚硝酸甲酯,亚硝酸甲酯是生产乙二醇的原料。为了适应市场的变化,保持装置安全稳定长周期满负荷运行,延长产品链是稳妥的解决办法。
CN101462961A中公开了一种生产乙二醇联产碳酸二甲酯的工艺流程,是由一氧化碳和亚硝酸甲酯为初始原料合成乙二醇并联产碳酸二甲酯的联系工艺过程。但实际上,其为乙二醇装置副产碳酸二甲酯,乙二醇装置本身就副产碳酸二甲酯,并且主要产物比例是草酸二甲酯33.6wt%,碳酸二甲酯17.9wt%,甲醇48.1wt%,该碳酸二甲酯的生成是气相氧化偶联反应,反应中使用的催化剂选择性差,碳酸二甲酯的产量和纯度低。
发明内容
本发明提供一种煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产工艺及装置,碳酸二甲酯能够安全稳定长周期满负荷运行;延长乙二醇生产中的产品链,增加碳酸二甲酯产品;使装置系统节能降耗。
本发明的技术方案是,一种煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产工艺,包括以下步骤:
1)乙二醇装置包含亚硝酸甲酯生产部分,还包括煤气化生产一氧化碳部分;一氧化碳经变压吸附后在氮气氛围下,与亚硝酸甲酯混合,然后进行预热,再加入少量氯化氢气体混合,氯化氢气体的体积浓度<200ppm,最后混合气体进入反应器,控制温度100-145℃,压力≤0.3Mpa,在复合催化剂作用下进行碳酸二甲酯的合成反应;
2)步骤1)合成反应后的物料进入精馏塔,温度在120-180℃,通过精馏进行气液分离,精馏处理后的气体含有一氧化氮直接排出,精馏后的液体引出至精制工序进行精制,得到碳酸二甲酯。
进一步地,变压吸附后的一氧化碳的纯度为99.0~99.5%,一氧化碳与亚硝酸甲酯的摩尔比为1.7~2.5:0.8~1.1;氮气占一氧化碳与亚硝酸甲酯总体积的40%以上。
进一步地,氯化氢气体中的水分≤30ppm。
进一步地,步骤1)中的复合催化剂以尖晶石结构多孔铝酸锂为载体,负载1-2wt%氯化钯、3-15wt%氯化铜和0.1-0.2wt%的纳米级氧化铈。
更进一步地,尖晶石结构多孔铝酸锂在负载催化剂之前,加入其质量5%的多元羧酸混合均匀。
进一步地,步骤2)中排出气体含有一氧化氮,引入乙二醇生产装置亚硝酸甲酯生产部分循环使用;精馏分离的液体一部分送至后续精制工序,一部分加热后再次进入到精馏工序循环使用。
本发明还涉及一种煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯的生产装置,包括煤制乙二醇装置,该装置中设有亚硝酸甲酯生产系统和煤气化生产一氧化碳系统,一氧化碳系统的一氧化碳管道经过变压吸附设备后与亚硝酸甲酯生产系统的亚硝酸甲酯管道连接,并引入合成反应器,合成反应器的出料口通过管道连接至精馏塔的进料口,精馏塔上部的气体出口连接至亚硝酸甲酯生产系统的进气口;精馏塔还设有循环系统,精馏塔底部的排液口通过管道及泵连接至循环系统的回液口;循环系统上设有排出支管。
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