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            應用領域

             

            煤制甲醇生產中低沸雜醇油

            背景技術

              甲醇是重要的基本有機原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機產品。也是農藥(殺蟲劑、殺螨劑)、醫藥(磺胺類、合霉素等)的原料,合成對苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。目前甲醇的生產主要是合成法,合成的化學反應式為:2H2+CO→CH3OH,原料主要來源于石油與天然氣。近些年來,隨著石油與天然氣的價格的持續走高,煤化工逐漸得到關注,通過煤氣化凈化得到合成氣,通過低溫甲醇洗去除酸性氣體后用于合成得到粗甲醇。

              在粗甲醇分離精制的典型工藝中,常采用四塔分離精制流程:包含預精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔與甲醇回收塔。粗甲醇進入預精餾塔,預精餾塔頂部噴淋工藝水萃取精餾,脫除輕組分后(主要是不凝氣、二甲醚等),塔底甲醇及高沸點組成加壓后進入加壓精餾塔;加壓精餾塔頂的汽相冷凝后的精甲醇進入回流罐,一部分作為加壓塔回流,一部分作為精甲醇產品出裝置;加壓塔塔底的甲醇、高沸組分、水進入常壓塔,常壓塔頂采出精甲醇產品,在進料板下方設置側線抽出,抽出物主要為甲醇、水和高沸點組分,進入甲醇回收塔再回收甲醇,塔底廢水進入生化系統處理?;厥账O有側線抽出低沸雜醇油,以保證回收塔塔頂精甲醇質量和塔底廢水中總醇含量要求,塔底廢水送生化處理?;厥账染€抽出的低沸雜醇油,組分主要為甲醇、異丙烯醚、正己烷、乙醇、丁酮、丙醇、正庚烷、水等,甲醇含量與合成條件有關,水含量在30~50wt.%。這部分雜醇油中,水分子與各組分形成多種二元、多元共沸物,采用普通精餾的方式很難將水分脫除,并且為進一步回收雜醇油中的甲醇增加了很大的困難。

            工藝流程

              

            煤制甲醇生產中低沸雜醇油

             

              1、 預熱器;2、提濃塔;3、分凝器;4、過熱器;5、滲透汽化膜分離器;6、滲透液冷凝器;7、真空機組;8、精制塔;9、熱泵。

              精制甲醇工段中甲醇回收塔側線抽出的低沸雜醇油,進入提濃塔提濃,經提濃塔初步脫水后的雜醇油蒸汽從提濃塔塔頂蒸出,部分冷凝用于提濃塔回流,其余蒸汽不經冷凝,經過熱或經過熱泵后送入滲透汽化膜分離器進行分離得到0.01~1wt.%雜醇油脫水成品蒸汽,料液側溶液中的水以及少量有機物以蒸汽形式透過滲透汽化膜得到滲透液,滲透液冷凝后返回提濃塔,塔頂產物再進入滲透汽化膜分離器。滲透汽化膜分離器脫水產品蒸汽不經冷凝,以汽相形式進入精制塔,精制塔塔頂采出甲醇產品,塔釜排出殘液用于進一步分離回收有機成分。

             

            合成氣制乙醇

            背景技術

              乙醇在國防化工、醫療衛生、食品工業、工農業生產中都有廣泛的用途。乙醇生產方法有生物發酵法和化學合成法。其中化學合成法中合成氣制備乙醇生產技術已成熟,生產成本顯著低于糧食路線,具有較強的競爭力和廣闊發展前景。合成氣生產乙醇有三種,一是合成氣直接制乙醇;二是合成氣生物法制乙醇;三是合成氣經醋酸加氫制乙醇。無論哪種乙醇生產方法,均得到含水的乙醇。由于乙醇和水存在共沸點,傳統方法無法直接得到無水乙醇。目前工業無水乙醇的生產主要采取恒沸精餾、萃取精餾和吸附分離等方法,這些傳統的乙醇脫水方式都存在過程復雜、能耗高和污染嚴重等問題。

            工藝流程

              

            煤制乙醇

             

              

            煤制乙醇

             

              1、第一換熱器;2、第一換熱器;3、精餾塔;4、再沸器;5、塔頂冷凝器;6、過熱器; 7、蒸汽滲透透水膜設備;8、熱泵。

              合成氣經過多步反應獲得含乙醇和水的反應產物,在進入蒸汽滲透透水膜前,反應產物在精餾塔進行分離,最后一個精餾塔塔頂或側線采出含水0.1~30%的乙醇蒸汽;含水的乙醇蒸汽過熱或經過熱泵后進入膜裝備,經過膜組件分離,膜出口(正壓側)為含水0.01~1的乙醇成品。

            工藝優勢

              采用精餾-蒸汽滲透透水膜設備耦合技術,將傳統工藝與新型分離技術耦合,不受共沸限制,不需添加第三組分,是一種高效節能環保的分離技術。

             

            煤制乙二醇副產乙醇

              乙二醇作為重要的石油化工基礎原料, 主要用于生產聚酯纖維、聚酯塑料、防凍劑、潤滑劑、增塑劑等, 在炸藥、涂料和油墨等行業也有使用, 并且其可衍生出 100 多種化工品, 用途廣泛。用于生產聚酯、防凍液、精細化工用品分別約占總消耗量的 94%,2. 5%,3. 5%。

              間接合成乙二醇技術主要包括甲醇脫氫二聚法、二甲醚氧化偶聯法、羥基乙酸法、甲醛縮合法、甲醛氫甲?;ê筒菟狨ゼ託浞?,其中草酸酯加氫法是目前應用最多,研究最廣泛的煤制乙二醇技術。

              煤基草酸酯法通過煤氣化生產合成氣、同時利用醇類與N2O3反應生成亞硝酸酯;亞硝酸酯在Pd催化劑上氧偶聯得到草酸二酯;草酸二酯經過催化加氫制取乙二醇。其中醇類研究最多的是利用甲醇和乙醇。

              

            煤化工

             

              草酸酯加氫生產乙二醇工藝主要由酯化單元、羰基化單元、加氫單元、乙二醇精制四個單元組成。酯化單元的作用是將羰基化單元生產的NO和加氫單元得到的甲醇ME通過氧化反應得到亞硝酸甲酯。羰基化單元的作用是進行CO和亞硝酸甲酯MN的催化偶聯反應,得到中間產物草酸二甲酯DMO,同時反應生成NO經分離系統返回酯化單元。該單元副產的少量碳酸二甲酯DMC經分離系統與DMO進行分離,加氫單元的作用是將DMO加氫,得到乙二醇EG的粗產品,同時反應生成ME,經ME分離系統返回酯化單元。該單元副產少量的乙醇酸甲酯MG、乙醇Et、水和1,2-丁二醇等加氫粗產品。精制單元是將粗EG產品精制獲得聚酯級EG和冷凍級EG產品。

              該工藝最終得到除聚酯級EG和冷凍級EG產品外,還會產生一股由乙醇Et、乙醇酸甲酯MG、水和1,2-丁二醇等組成的副產物。對于一套年產20萬噸乙二醇的工業裝置,該股乙醇副產品產生約1萬噸,若能將該乙醇副產品回收,則可有效提高該工藝的利潤。

              工藝流程

              

            煤化工

             

              1、第一換熱器;2、第一換熱器;3、精餾塔;4、分凝器;5、過熱器;6、蒸汽滲透透水膜設備。

              該工藝產生的乙醇副產品先在精餾塔進行分離去除副產物中乙醇酸甲酯、1,2-丁二醇等高沸點雜質,精餾塔塔頂采出含少量水的乙醇蒸汽,含水的乙醇蒸汽過熱或經過熱泵后進入膜裝備,經過膜組件分離,膜出口(正壓側)為乙醇成品。

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