[发明专利]一种中低压醇、醚联氨生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于合成醇、醚和合成氨工艺技术领域，更具体涉及一种中低压醇、醚联氨生产工艺。

背景技术

合成氨联产甲醇工艺是我国化肥工业的一项创举，不仅使合成氨在节能降耗方面有了新进展，同时使化肥企业的产品结构有所调整，突破了单一产品的局面，增强了企业的市场应变能力。但是实践表明，联醇工艺存在着明显的缺点，例如，(1)为了适应合成氨整体工艺，在联醇工艺中甲醇合成压力一般定在13～15MPa，而甲醇的理想操作压力为5～8MPa。显然，高压操作意味着高能耗。(2)联醇工艺采用的工艺流程，大量的合成氨原料气需全部通过甲醇合成装置，这样无疑会导致甲醇合成装置的低效率和高能耗，其时空产率和能耗等技术指标是无法与大甲醇相比拟的。(3)联醇工艺中甲醇合成装置合适的进料组成CO浓度约为3％～5％，即使甲醇合成有效成分CO完全转化成甲醇产品，在最终产品分布中，甲醇所占的比例约只有10％～20％。生产实践表明，如果醇氨比超出以上范围，通常会对合成氨生产过程带来不利影响。

此外，合成压力为5MPa左右的低压甲醇生产工艺正在成为大规模甲醇生产的首选。但是低压下甲醇的合成率较低，驰放气量大，因而其物耗与能耗还不尽如人意。

发明内容

本发明的目的是要提供一种具有竞争力的替代选择的中低压醇、醚联氨生产工艺，解决以上现有技术中联醇与单醇工艺的缺点，能灵活地调节系统中的氮气平衡，提高整体工艺过程的效率和最大限度地降低生产成本。

本发明的中低压醇、醚联氨生产工艺包括：在总压在4～15MPa中低压下，将醇、醚合成与氨合成两个化工过程串接为一条生产线，醇、醚合成在前，氨合成在后；所述所述的醇、醚生产压力为4～15MPa，原料气空速为1000～20000h^-1，醇、醚合成塔的出口气体经分离产品后作为醇、醚合成尾气，一部分作为醇醚合成循环气经循环压缩机加压后返回醇醚合成塔，另一部分经脱除残余醇、醚成分后送到“深变换”工序将其中的CO转化为H₂和CO₂；所述转化后的气体去除CO和CO₂，将剩余的H₂作为合成氨的原料之一，加入高纯氮气，将其氢气与氮气按照体积比为：H₂∶N₂＝1∶1～3∶1调节后，作为氨合成原料气，送到氨合成工序与该工序的循环气混合后进行合成氨；所述醇醚合成尾气，其送到醇醚循环机的气体数量与送到“深变换”工序气体的数量之比以生产操作的具体要求确定；

所述合成氨生产压力为4～14MPa，该压力利用醇醚合成工序的压力而无须另用原料气压缩机提压，氨合成温度为300～450℃，原料气空速为3000～30000h^-1。

本发明的工艺具有以下明显的优点：

(1)醇、醚作为主导产品合成在前，辅助产品氨的合成在后，避免了联醇工艺因大量主导产品原料全部穿过联醇装置造成的设备效率低下、物料流程过长带来的能耗增加等弊病；

(2)整体流程处于中、低压，以醇、醚合成过程为主导，过程压力从高到低，醇、醚合成过程在4～15MPa左右的中、低压进行。氨合成使用低温低压高活性钌系催化剂，在4～14MPa压力下高效率地进行。两个过程采用串联连接，氨合成不必另增压缩机，与联醇工艺相比可有效减少压缩功耗；

(3)本发明的工艺配合纯氧或富氧气化技术，基本上可以实现产品醇(或醚)氨比的灵活调节；

(4)本发明的工艺中的醇、醚合成和氨合成过程相对独立，互相制约度较小，因而可采用先进的醇、醚合成技术，为煤化工领域的技术进步和向大规模综合性发展奠定基础。

(5)本发明的基本思路是以高附加值且具广泛发展前景的煤基(或天然气)能源化学品为主导产品，而合成氨过程则成为与现有煤气化(或天然气转化)技术的配套工艺，其主要作用是能灵活地调节系统中的氮气平衡，提高整体工艺过程的效率和最大限度地降低生产成本。

(6)本发明用于4～6MPa低压单醇工艺改造，可有效克服原工艺存在的因醇醚合成率低，驰放气量大的缺点，从而将约占补充气30％的驰放气用于氨合成，大大提高原料煤或天然气的利用率。

附图说明

图1是本发明以煤为原料的中低压醇、醚联氨新工艺的主体流程图。

图2是本发明以天然气为原料的中低压醇、醚联氨新工艺的主体流程图。

具体实施方式

以下本发明中所述的所有的气体比例、浓度均为体积比例、浓度。