草酸二甲酯制乙二醇的工艺
流程
-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
【二】工艺技术
(一)工艺原理
本项目以煤制合成气为原料,采用草酸酯法生产乙二醇。
首先CO气相催化反应合成中间产品草酸二甲酯,然后草酸二甲酯催化剂加氢生产乙二醇。合成气间接法生产乙二醇的主要反应包括一氧化碳(CO)与亚硝酸甲酯(MN)生成草酸二甲酯(DMO)的羰化反应,草酸二甲酯加氢生成乙二醇(EG)的反应,一氧化氮、氧气和甲醇生成亚硝酸甲酯的酯化再生反应,亚硝酸钠、硝酸反应生成一氧化氮。具体过程如下:
1、原料气制备 低压煤气化制一氧化碳
2C + O2 = 2CO
间歇法制半水煤气,再经高变低变制得氢气
C + H2O = CO + H2
CO + H2O = CO2 + H2
2、草酸二甲酯合成
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CO气相偶联合成草酸二甲酯(DMO)由两步化学反应组成。
首先为CO在催化剂的作用下,与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和NO,称为偶联反应,反应方程式如下:
2CO + 2CH3ONO = (COOCH3)2 + 2NO
其次为偶联反应生成的NO与甲醇和O2反应生成亚硝酸甲酯,称为再生反应,反应方程式如下:
2NO + 2CH3OH + 1/2O2 = 2CH3ONO + H2O
生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。总反应式为:
2CO + 1/2O2 + 2CH3OH = (COOCH3)2 + H2O
3、草酸二甲酯加氢制取乙二醇
草酸二甲酯加氢是一个串联反应,首先DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG),MG再加氢生成乙二醇。主反应方程式如下:
(COOCH3)2 + 4H2 = (CH2OH)2 + 2CH3OH
(二)工艺步骤
金煤化工煤制乙二醇自主技术主要工艺包括七个步骤:
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第一是氨与空气在氨氧化炉内高温氧化得到氨氧化物;
第二是氨氧化物与甲醇、氧气氧化酯化生成亚硝酸甲酯;
第三是工业一氧化碳原料气体的催化脱氢净化;
第四是亚硝酸甲酯与一氧化碳氧化偶联生成草酸二甲酯;
第五是草酸二甲酯催化加氢生成乙二醇;
第六是乙二醇混合物的精馏;
第七是尾气循环使用和消除污染排放。
【三】工艺总流程
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第一步,原料气的制备、净化及变换
1、一氧化碳气体的制备,通过空分制得氧气与炉内煤反应制得炉气,炉气经脱硫净化送到下一工序;
2、氢气的制备,通过间歇制气法制得半水煤气,炉气经脱硫净化,接着进行高温变换和低温变换,制得氢气。
第二步,一氧化碳原料气的再净化处理
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