草酸二甲酯制乙二醇的工藝流程規(guī)范

1、【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 + H22、草酸二甲酯合成CO氣相偶

2、聯(lián)合成草酸二甲酯(DMO)由兩步化學(xué)反應(yīng)組成。8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)過程循環(huán)使用?？偡磻?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)物乙醇酸甲酯(MG)，MG再

3、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)脫硫凈化送到下一工序

4、；2、氫氣的制備，通過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50-400，最好在8

5、0-250。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)。金屬含量為載

6、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