[发明专利]煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤制乙二醇化工领域，尤其涉及一种煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的系统及方法。

背景技术

乙二醇是一种重要的化工原料，主要用作溶剂、防冻剂以及合成聚酯树脂等的原料。目前，乙二醇主要采用环氧乙烷直接水合法制备。由于环氧乙烷的制备是以乙烯为原料，大量生产主要依赖于石油资源。而我国总的能源特征为富煤、有气、少油，因此将煤高效转化为乙二醇等化工原料，减少化工原料对石油资源的依赖，有利于优化能源、资源结构，具有重要的意义。

近几年来，随着煤制乙二醇技术的逐步成熟，国内兴建了一大批煤制乙二醇企业。据可靠统计，未来几年内，我国煤制乙二醇的产能将达到500万吨以上。在煤制乙二醇生产过程中，会产生大量的稀硝酸废液。目前的处理方法为，加入计量的 NaOH 中和，然后将含有大量硝酸钠的废液直接排放，造成水资源的污染。虽然硝酸盐本身对人体没有危害，但硝酸盐摄入人体后在还原性细菌的作用下部分被还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐容易与血液中的血红蛋白反应形成高铁血红蛋白，从而影响血液对氧的传输能力。因此，如何将稀硝酸废液合理利用，是煤制乙二醇过程中，关乎民生饮水安全的重要工程。

将稀硝酸还原为亚硝酸甲酯，可以进一步参与到煤制乙二醇的过程中去，不仅能变废为宝，提高经济效益，而且能有效降低含有硝酸钠废液的排放，减少对水资源的污染，同时减少煤制乙二醇工艺生产过程中的成本，减少资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的煤制乙二醇生产过程中由于大量硝酸钠的废液直接排放而造成水资源的污染的问题而提供一种变废为宝、减少资源浪费及水源污染的煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了这样的技术方案：一种煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的系统，包括前气提单元、硝酸还原单元及后气提单元，所述前气提单元包括前气提塔液相预热器、前气提塔及前气提塔釜液出料离心泵，前气提塔下端设置有气相入口；硝酸还原单元包括硝酸还原液相加热器及硝酸还原反应器，硝酸还原反应器上端设置有气相入口；后气提单元包括后气提塔液相进料泵及后气提塔；所述前气提塔液相预热器通过前气提塔的液相入口管道与前气提塔上端入口连接，前气提塔下端液相出口连接有前气提塔釜液出料离心泵，前气提塔釜液出料离心泵连接至硝酸还原液加热器上，硝酸还原液加热器连接在硝酸还原反应器的入口处，硝酸还原反应器的下端出口连接后气提塔液相进料泵，后气提塔液相进料泵连接在后气提塔上，后气提塔的塔顶气相连接至煤制乙二醇合成系统上。

所述后气提单元还包括一闪蒸罐，闪蒸罐的液相入口通过管道连接在硝酸还原反应器的液相出口处，闪蒸罐的液相出口处连接后气提塔液相进料泵，后气提塔液相进料泵连接在后气提塔上。

所述前气提塔的液相入口管道上设有温度调节阀，前气提塔的气相入口管道上设有流量调节阀。

所述硝酸还原液相加热器液相出口连接0.5MPa蒸汽管道，在该0.5MPa蒸汽管道上设有温度调节阀。

所述硝酸还原反应器气相入口管道上设有流量调节阀。

所述闪蒸罐上连接有抽真空设备，用于闪蒸罐内闪蒸的亚酯组分回收至合成系统中，抽真空设备的入口设置有压力调节阀，用于稳定闪蒸罐压力。

所述后气提塔气相入口管道上设有流量调节阀。

所述前气提塔规格为直径1～2米，高度10～25米，塔板层数10～30层，塔盘形式为泡罩式、浮阀式或者筛板式。

所述后气提塔规格为直径0.5～2米，高度6～15米，散装填料高度3～5米，填料类型为拉西环、鲍尔环、矩鞍型或者波纹填料。

一种煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的方法，该方法包括：乙二醇生产过程中的酯化反应液经管道被送入前气提塔液相预热器中，预热至60～80℃后的液体经管道通过前气提塔的上端入口进入前气提塔的塔顶进行喷淋，与前气提塔底部补入的气相在填料层进行逆向接触；接触后的液体经前气提塔釜液出料离心泵进入硝酸还原液相加热器中，经过加热后送往硝酸还原反应器塔顶，与硝酸还原反应器塔顶补入的气相进行顺流接触，50～90℃时在硝酸还原催化剂床层硝酸与甲醇和气体一氧化氮还原生成亚硝酸甲酯；生成的亚硝酸甲酯在硝酸还原反应器塔釜液相经后气提塔液相进料泵送往后气提塔，与后气提塔底部补入的气相在填料层进行逆向接触，气提后的亚硝酸甲酯通过气相出口被送回到煤制乙二醇合成系统中。

生成的亚硝酸甲酯在硝酸还原反应器塔釜液相利用压差被送往闪蒸罐，在闪蒸罐内发生闪蒸的物理过程；闪蒸罐釜液经后气提塔液相进料泵送往后气提塔。