[发明专利]合成气制乙二醇的物料回收利用装置及其方法

说明书

本发明涉及煤化工技术领域，公开了一种合成气制乙二醇的物料回收利用装置及其方法。该装置包括管路依次连通的甲醇供给单元(1)、酯化羰化反应单元(2)以及尾气回收处理单元(3)，所述尾气回收处理单元(3)包括：管路依次连通的洗涤单元(31)和吸收/解析单元(32)；所述洗涤单元(31)用于回收尾气中的亚硝酸甲酯；所述吸收/解析单元(32)用于将尾气中的NO回用至酯化羰化反应单元(2)。本发明提供的装置能够将循环气中的亚硝酸甲酯、NO分离回用并将剩余气体作为燃料使用，避免了装置正常生产和停车工况下循环气火炬排放带来的环境和健康问题。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体地涉及一种合成气制乙二醇的物料回收利用装置及其方法。

背景技术

现有的两步法合成气制乙二醇工艺中，通常含有亚硝酸甲酯(MN)合成单元和草酸二甲酯(DMO)合成单元。在MN合成单元和DMO合成单元中，一氧化氮(NO)通过循环气进行循环利用。MN合成单元中，NO被O₂氧化成NO₂，NO₂与NO反应生成N₂O₃，可与循环气中的甲醇反应生成MN和水，MN在DMO合成单元与一氧化碳(CO)反应生成DMO和NO，NO循环至MN合成单元。

循环气中含有N₂、CO、CO₂、NO和MN，其中，N₂和CO₂属于惰性组分，需连续排放，使气体中N₂和CO₂含量保持稳定。目前的处理工艺通常为：一、将含有N₂、CO、CO₂、NO、MN的尾气，直接通过火炬燃烧排放；二、将尾气中的NO、MN在催化剂的作用下，通过还原剂(一般是氢气)将NO、MN在较高温度还原后排放；然而，第一种处理工艺易造成环境污染，第二种处理工艺可能导致过量反应，使催化剂失活或高温爆炸，两种处理工艺都会造成CO、NO的浪费。

例如，CN106139898A中提供了一种再生、吸收与脱除CO羰基偶联合成草酸酯工艺尾气中的NO、亚硝酸烷基酯与CO和N₂O的方法，通过将尾气中的NO和外加的空气或O₂反应生成NO₂。但其仍然存在下述问题：首先，其尾气的排放量以及其中的NO含量随时可能变化，如果O₂超标，则MN和O₂混合后爆炸危险性增加；其次，该方法需要加入燃料气和还原气，造成成本的增加；再次，该方法使用贵金属催化剂，且需要定期更换(一般为两年至三年)，增加了装置的成本。CN103100299A中提供了一种用于处理乙二醇生产中产生的废气和废液的方法和装置，但该方法同样需要贵金属催化剂的定期更换，增加了生产成本。上述两种方法均只能降低NO、MN的含量，而不能将其回收利用。

况且，除了尾气连续排放的工况，还存在装置停车工况及置换工况下，需将系统内气体置换，实际生产过程中均是排放至火炬，造成氮氧化物损失。在装置再次开车过程中，需要向系统中补充NO或者N₂O₄，这部分物料往往需要外购或者通过其他装置生产，造成生产成本增加。如果将停车和开车工况统筹考虑，即只将尾气中的N₂、CO和CO₂排放，回收NO暂时储存，在开工状况下回注到反应系统，将会大大降低产品单耗，减少因物料外购产生的大量资金。

因此，希望提供一种更环保、投资低、物料消耗小，安全性高的处理工艺。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的生产过程中物料的回收利用率低、不环保、成本高、安全性差等问题，提供了一种合成气制乙二醇的物料回收利用装置及其方法，该装置能够将循环气中的亚硝酸甲酯分离回用，合成气制乙二醇装置酯化羰化尾气中完全不含易爆炸的亚硝酸甲酯，同时将NO分离回用，剩余气体可以进入燃料气管网利用，避免了装置正常生产和停车工况下循环气火炬排放带来的环境和健康问题，更环保且安全性高。