[发明专利]一种合成亚硝酸甲酯的系统及合成亚硝酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明化工工艺领域，更具体地说，本发明涉及一种合成亚硝酸甲酯的系统及气制合成亚硝酸甲酯的方法。 

背景技术

现有技术乙二醇生产方法是由石油加工得到乙烯，乙烯氧化生成环氧乙烷，环氧乙烷进一步水合生产乙二醇，石油资源已日渐短缺，发展以碳一化合物为原料制取乙二醇的工艺方法是解决原料不足的根本解决方法，采用该工艺的主要原料的煤炭，符合我国煤多油少的能源结构，合理开发和利用煤炭资源，减少对石油的依赖，缓解生产原料供应量的不足，降低合成乙二醇的生产成本是目前生产聚酯碳纤维行业追求的目标，合成气制乙二醇属于煤的清洁利用领域，以煤炭为原料合成气制乙二醇的关键技术是合成清洁的亚硝酸甲酯。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证合成清洁的亚硝酸甲酯的合成气制亚硝酸甲酯的系统。 

本发明所要解决的另一个技术问题是提供使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法。 

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，包括通过管道依次连接的预反应器、换热器、反应精馏塔、甲醇回收塔和甲醇回收罐，所述的亚硝酸甲酯反应精馏塔底部还设有循环泵，甲醇回收罐的底部通过管道与系统具有的甲醇泵的入口连接，甲醇泵的出口通过管道与亚硝酸甲酯反应精馏塔侧壁物料进口连接。 

本发明提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，预反应器和换热器连接的管道与外界氮氧化物管道联通。 

本发明提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，甲醇回收塔底部设有稀硝酸回收装置。 

本发明提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，亚硝酸甲酯反应精馏塔顶部设有亚硝酸甲酯收集管道。 

本发明提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，预反应器为列管式反应器。 

本发明还公开了一种使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法，在预反应器中进行氧化反应，生成三氧化二氮，反应时间为2～3s，然后在反应精馏塔内与甲醇进行酯化反应生成亚硝酸甲酯。 

本发明提供的一种使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法，酯化反应的温度80～100℃，反应压力低0.25～0.35MPa。 

本发明提供的一种使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法，循环气组成：N₂:70%NO:10%CO:15%MN:5%。 

本发明提供的一种使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法，亚硝酸甲酯反应精馏塔塔顶气体组成：N₂:70%NO:5%CO:15%MN:10%。 

本发明提供的一种使用合成亚硝酸甲酯的系统合成亚硝酸甲酯的方法，酯化反应甲醇的浓度≥90%。 

采用本发明所提供的一种合成亚硝酸甲酯的系统，包括通过管道依次连接的预反应器、换热器、反应精馏塔、甲醇回收塔和甲醇回收罐，所述的亚硝酸甲酯反应精馏塔底部还设有循环泵，甲醇回收罐的底部通过管道与系统具有的甲醇泵的入口连接，甲醇泵的出口通过管道与亚硝酸甲酯反应精馏塔侧壁物料进口连接，采用本发明的技术方案，合成亚硝酸甲酯不需要在特定的反应器里 完成，在反应精馏塔内完成，本发明的技术方案反应精馏塔不仅是反应塔又是精馏塔，并且反应很容易进行，不需要催化剂，反应温度在80～100℃之间，常压即可；在反应塔中NO₂和水同时存在，因此不可避免地会生成HNO₃，含稀HNO₃的反应生成水作为废水排出，其中HNO₃在废水中的含量约为2～4%，塔釜就是甲醇和反应副产物2～4%的硝酸，一部分液体将通过塔釜循环泵，将含有甲醇的液体，循环进入亚硝酸甲酯反应精馏塔；一部分液体进入到甲醇回收塔，回收的甲醇进入到甲醇回收罐，亚硝酸甲酯反应精馏塔的甲醇来自甲醇回收罐；塔釜得到8～10%的稀硝酸采用中和法去回收处理，确保环境的洁净，整个反应过程都是在封闭的系统内完成的，避免物料输送被污染，保证得到清洁的乙二醇原料。