草酸二甲酯制乙二醇的工藝流程

1、草酸二甲酯制乙二醇的工藝流程【二】工藝技術(shù)（一）工藝原理本項(xiàng)目以煤制合成氣為原料，采用草酸酯法生產(chǎn)乙二醇。首先CO氣相催化反應(yīng)合成中間產(chǎn)品草酸二甲酯，然后草酸二甲酯催化劑加氫生產(chǎn)乙二醇。合成氣間接法生產(chǎn)乙二醇的主要反應(yīng)包括一氧化碳(CO)與亞硝酸甲酯(MN)生成草酸二甲酯(DMO)的羰化反應(yīng)，草酸二甲酯加氫生成乙二醇(EG)的反應(yīng)，一氧化氮、氧氣和甲醇生成亞硝酸甲酯的酯化再生反應(yīng)，亞硝酸鈉、硝酸反應(yīng)生成一氧化氮。具體過(guò)程如下：1、原料氣制備低壓煤氣化制一氧化碳2C + O2 = 2CO間歇法制半水煤氣，再經(jīng)高變低變制得氫氣C + H2O = CO + H2CO + H2O = CO2 + H2

2、2、草酸二甲酯合成CO氣相偶聯(lián)合成草酸二甲酯(DMO)由兩步化學(xué)反應(yīng)組成。首先為CO在催化劑的作用下，與亞硝酸甲酯反應(yīng)生成草酸二甲酯和NO，稱(chēng)為偶聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：2CO + 2CH3ONO = (COOCH3)2 + 2NO其次為偶聯(lián)反應(yīng)生成的NO與甲醇和O2反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，稱(chēng)為再生反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：2NO + 2CH3OH + 1/2O2 = 2CH3ONO + H2O生成的亞硝酸甲酯返回偶聯(lián)過(guò)程循環(huán)使用。總反應(yīng)式為：2CO + 1/2O2 + 2CH3OH = (COOCH3)2 + H2O3、草酸二甲酯加氫制取乙二醇草酸二甲酯加氫是一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，首先DMO加氫生成中間產(chǎn)物

3、乙醇酸甲酯(MG)，MG再加氫生成乙二醇。主反應(yīng)方程式如下：(COOCH3)2 + 4H2 = (CH2OH)2 + 2CH3OH（二）工藝步驟金煤化工煤制乙二醇自主技術(shù)主要工藝包括七個(gè)步驟：第一是氨與空氣在氨氧化爐內(nèi)高溫氧化得到氨氧化物；第二是氨氧化物與甲醇、氧氣氧化酯化生成亞硝酸甲酯；第三是工業(yè)一氧化碳原料氣體的催化脫氫凈化；第四是亞硝酸甲酯與一氧化碳氧化偶聯(lián)生成草酸二甲酯；第五是草酸二甲酯催化加氫生成乙二醇；第六是乙二醇混合物的精餾；第七是尾氣循環(huán)使用和消除污染排放。【三】工藝總流程第一步，原料氣的制備、凈化及變換1、一氧化碳?xì)怏w的制備，通過(guò)空分制得氧氣與爐內(nèi)煤反應(yīng)制得爐氣，爐氣經(jīng)脫硫凈

4、化送到下一工序；2、氫氣的制備，通過(guò)間歇制氣法制得半水煤氣，爐氣經(jīng)脫硫凈化，接著進(jìn)行高溫變換和低溫變換，制得氫氣。第二步，一氧化碳原料氣的再凈化處理從合成氣凈化裝置出來(lái)的一氧化碳原料氣，采用催化氧化技術(shù)除去氫和氧，最后以分子篩脫水。再按一定比例混入普氧或空氣，并送入載有催化劑的固定床反應(yīng)器中，催化反應(yīng)同時(shí)除去所含的氫氣和氧氣。其催化劑是負(fù)載有鉑族金屬或它們的鹽的載體催化劑。金屬主要是鉑、鈀或鉑-鈀合金。其鹽可以是硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、醋酸鹽、鹵化物及其絡(luò)合物等。金屬含量為載體重量的0.05%-5%。載體可采用硅膠、浮石、硅藻土、活性碳、分子篩及氧化鋁等物質(zhì)。反應(yīng)溫度在50-4

5、00，最好在80-250。接觸時(shí)間在0.5-10s。最后再導(dǎo)入分子篩床層常溫脫水。氣體中所含氮、二氧化碳、甲烷、氬不必除去。凈化后氣體中有害雜質(zhì)含量控制在硫化物1.15mg/kg(1.15ppm)，NH3200mg/kg(200ppm)，H2100mg/kg(100ppm), O21000mg/kg (1000ppm），H2O100mg/kg (100ppm)。該混合氣體即可作為合成草酸酯的一氧化碳原料氣。第三步，草酸酯的合成將凈化后的一氧化碳原料氣與亞硝酸酯混合，其含量（體積分?jǐn)?shù)）為：一氧化碳為25%-90%，亞硝酸酯為5%-40%，導(dǎo)入裝有以氧化鋁作載體的鈀催化劑的列管反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)

6、。金屬含量為載體中的0.1%-5%，接觸時(shí)間為0.1-20s。反應(yīng)溫度為80-200。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝分離后得草酸酯。第四步，尾氣再生將分離了草酸酯的反應(yīng)尾氣導(dǎo)入再生塔，按NO與O2分子比為4.1：6.5，配入氧氣氧化，按醇與NO的分子比為2-6送入20%以上的醇水溶液接觸反應(yīng)，控制塔溫在相應(yīng)酯的沸點(diǎn)以上，分離醇的水溶液循環(huán)使用。當(dāng)醇的濃度低于20%時(shí)，更換新的醇液。第五步，亞硝酸酯的回收將再生塔得到的亞硝酸酯氣相導(dǎo)入冷凝分離塔，控制溫度在相應(yīng)酯的沸點(diǎn)以上，將亞硝酸酯氣體中的醇和水進(jìn)一步分離，其大部分亞硝酸酯（含未反應(yīng)氣體）送回合成塔循環(huán)使用，另小部分轉(zhuǎn)入壓縮冷凝塔處理。第六步，非反應(yīng)氣體的排放將含有非反應(yīng)氣體的亞硝酸酯導(dǎo)入壓縮冷凝塔，控制冷凝溫度在-20-40，壓力在0.5-4MPa，使亞硝酸酯完全液化回收。經(jīng)氣化后再導(dǎo)入合成塔循環(huán)使用，不凝氣體主要是氮?dú)夂蜕倭康募淄?、氬、一氧化碳、一氧化氮，放空排除。第七步，草酸二甲酯加氫在反?yīng)器中裝填40-60目的催化劑，并在反應(yīng)器兩端各裝入20-40目的石英砂，防止反應(yīng)器內(nèi)氣體溝流并固定催化劑床層。催化劑由氫氣在特定條件下還原活化，然后設(shè)定好反應(yīng)溫度和壓力。DMO溶液由高壓計(jì)量泵打入氣化器