煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线

该混合气体即可作为合成草酸酯的一氧化碳原料气。

第三步,草酸酯的合成:将净化后的一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合,其含量(体积比)为:一氧化碳为25~90%,亚硝酸酯为5~40%,导入装有以氧化铝作载体的钯催化剂的列管反应器中进行催化反应。金属含量为载体中的0.1~5%,接触时间为0.1~20s。反应温度为80~200℃。反应产物经冷凝分离后得草酸酯。 第四步,尾气再生:将分离了草酸酯的反应尾气导入再生塔,按NO与O2分子比为4.1:6.5,配入氧气氧化,按醇与NO的分子比为2~6送入20%以上的醇水溶液接触反应,控制塔温在相应酯的沸点以上,分离醇的水溶液循环使用。当醇的浓度低于20%时,更换新的醇液。

第五步,亚硝酸酯的回收:将再生塔得到的亚硝酸酯气相导入冷凝分离塔,控制温度在相应酯的沸点以上,将亚硝酸酯气体中的醇和水进一步分离,其大部分亚硝酸酯(含未反应气体)送回合成塔循环使用,另小部分转入压缩冷凝塔处理。 第六步,非反应气体的排放:将含有非反应气体的亚硝酸酯导入压缩冷凝塔,控制冷凝温度在-20~40℃,压力在0.5~4MPa,使亚硝酸酯完全液化回收,经气化后再导入合成塔循环使用,不凝气体主要是氮气和少量的甲烷、氩、一氧化碳、一氧化氮,放空排除。

2.3草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程

在反应器中装填40~60目的催化剂,并在反应器两端各装入20~40目的石英砂,防止反应器内气体沟流并固定催化剂床层。催化剂由氢气在特定条件下还原活化,然后设定好反应温度和压力。DMO溶液由高压计量泵打入汽化器汽化,氢气由高压质量流量计控制流量,进入汽化器与汽化的DMO溶液充分混合后进入反应器进行反应。产物由循环水冷却,液体产物进精馏装置精制生产高纯乙二醇,尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉燃烧。

2.4工业化影响因素

(1)催化剂

用工业原料的关键技术,就是研制不会被工业原料中的杂质中毒的催化剂。经过反复实践,终于研制出适合于工业原料用的新型合成草酸酯催化剂,活性提高到891~1411 g/(L·h),并开发成功和工业原料相配套的全套合成草酸酯的工艺技术。这些催化剂和工艺技术,于1988年在福建南靖合成氨厂进行过2 L模试和100 t/a规模中试,合成出4 t多草酸酯和草酸,实验工作取得较大进步。 同时,于1986年底在国内开展草酸酯加氢制乙二醇催化剂的研究。Cu-SiO2和Cu-Cr草酸酯加氢制乙二醇催化剂,其中Cu-Cr加氢催化剂在1993年研制成功,进行该催化剂的放大生产,草酸酯转化率≥98%,乙二醇选择性≥95%。开发成功用高活性合成草酸酯催化剂反应和产物分离的工艺技术,可有效防止高活性合成草酸酯催化剂反应容易超温的难题,保障催化反应能安全、稳定、长期、连续运行。

(2)净化

工业CO原料中都含有一定数量的H2,因而必须把这些H2除去才能将其用作合成草酸酯的反应原料。我国研制出高浓度CO(CO体积分数φCO≥40%)气体脱氢净化催化剂,填补国内外在这个领域的空白,使含氢的高浓度CO气体可以直接用作合成草酸酯的反应原料。首次开发成功全部采用工业CO、工业NO、工业H2、工业O2和工业醇类代替纯原料的工艺技术,更适合我国国情和工厂实际需要,为本工艺大规模产业化提供了更充足、更便宜的原料条件,从而使这项技

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