工业合成气高压羰化生产草酸二甲酯并加氢制乙二醇的装置系统

摘要

本实用新型涉及一种工业合成气高压羰化生产草酸二甲酯并加氢制乙二醇的装置系统，包括酯化反应系统、羰化反应系统、驰放气与废酸耦合回收系统以及加氢反应系统；酯化反应系统反应生成亚硝酸甲酯，亚硝酸甲酯经羰化反应系统生成主要为草酸二甲酯和碳酸二甲酯的羰化产物，羰化产物经分离后获得碳酸二甲酯产品，剩余草酸二甲酯经加氢反应系统生成乙二醇产品；而酯化反应的废酸和羰化反应的驰放气经驰放气与废酸耦合回收系统回收处理循环利用；该装置系统具有显著节约能耗的特点，结合应用有用物质循环步骤，特别是硝酸废液循环利用和驰放气循环利用高度耦合及其分离和反应废气中氢气的回收循环利用，效果显著。

主权项

一种工业合成气中高压羰化生产草酸二甲酯并加氢制乙二醇的装置系统，其特征在于，包括羰化反应系统、酯化反应系统、驰放气与废酸耦合回收系统以及加氢反应系统；所述羰化反应系统包括羰化反应器(1)、第一气液分离器(4)、甲醇洗涤塔(7)、甲醇精馏塔(5)和草酸二甲酯精馏塔(6)；所述羰化反应器(1)设有顶部进料口、底部出料口、底部冷媒进口以及顶部冷媒出口；所述第一气液分离器(4)设有进料口、气体出口和液体出口；所述甲醇洗涤塔(7)设有上部进料口、下部进料口、顶部出口和底部出口；所述甲醇精馏塔(5)设有上部进料口、下部进料口、顶部出口和底部出口；所述草酸二甲酯精馏塔(6)设有下部进料口、顶部出口和底部出口；所述酯化反应系统包括酯化反应塔(9)和甲醇回收塔(11)；所述酯化反应塔(9)设有顶部进料口、上部进料口、多个下部进料口、中部回流入口、顶部出口以及底部出口；所述甲醇回收塔(11)设有中下部进料口、下部进料口、顶部出口和底部出口；所述驰放气与废酸耦合回收系统包括硝酸浓缩塔(12)、NO回收塔(13)、亚硝酸甲酯回收塔(15)和变压吸附罐(16)；所述硝酸浓缩塔(12)设有中部进料口、顶部出口和底部出口；所述NO回收塔(13)设有顶部进料口、中部进料口、底部进料口、顶部出口和底部出口；所述亚硝酸甲酯回收塔(15)设有上部进料口、下部进料口、顶部出口和底部出口；所述变压吸附罐(16)设有进料口、回收气出口和排放气出口；所述加氢反应系统包括加氢循环压缩机(14)、加氢反应器(17)、第二气液分离器、膜分离器(28)、甲醇分离塔(22)、轻组分精馏塔(23)和乙二醇产品塔(24)；所述加氢循环压缩机(14)包括进口和出口；所述加氢反应器(17)设有顶部进料口、底部出料口、底部冷媒进口以及顶部冷媒出口；所述第二气液分离器设有进料口、气体出口和液体出口；所述膜分离器(28)设有进料口、回收气出口和排放气出口；所述甲醇分离塔(22)设有中部进料口、顶部不凝气出口、顶部液相轻组分出口和底部液相重组分出口；所述轻组分精馏塔(23)设有下部进料口、顶部出口和底部出口；所述乙二醇产品塔(24)设有下部进料口、顶部出口、上部出口和底部出口；所述羰化反应器(1)的顶部进料口与CO原料管道和N₂原料管道经管线连接；所述羰化反应器(1)的底部出料口与所述第一气液分离器(4)的进料口经管线连接；所述第一气液分离器(4)的气体出口与所述甲醇洗涤塔(7)的下部进料口经管线连接；所述第一气液分离器(4)的液体出口与所述甲醇精馏塔(5)的上部进料口经管线连接；所述甲醇洗涤塔 (7)的顶部出口设有分支出口A和分支出口B，分支出口A与所述酯化反应塔(9)的一个下部进料口经管线连接，分支出口B与所述NO回收塔(13)的底部进料口经管线连接；所述甲醇洗涤塔(7)的底部出口与所述甲醇精馏塔(5)的下部进料口经管线连接；所述甲醇精馏塔(5)的顶部出口与所述酯化反应塔(9)的上部进料口经管线连接；所述甲醇精馏塔(5)的底部出口与所述草酸二甲酯精馏塔(6)的下部进料口经管线连接；所述草酸二甲酯精馏塔(6)的底部出口与所述加氢反应器(17)的顶部进料口经管线连接，所述草酸二甲酯精馏塔(6)的顶部出口为碳酸二甲酯产品出口；所述酯化反应塔(9)的其它下部进料口与NO原料管道以及多路O₂原料管道分别经管线连接；所述酯化反应塔(9)的顶部进料口与甲醇原料管道经管线连接；所述酯化反应塔(9)的底部出口设有分支出口C和分支出口D，分支出口C与所述酯化反应塔(9)的中部回流入口经管线连接，分支出口D与所述甲醇回收塔(11)的下部进料口经管线连接；所述酯化反应塔(9)的顶部出口与所述羰化反应器(1)的顶部进料口经管线连接；所述甲醇回收塔(11)的顶部出口设有分支出口E和分支出口F，分支出口E与所述酯化反应塔(9)的上部进料口经管线连接，分支出口F与所述亚硝酸甲酯回收塔(15)的上部进料口经管线连接；所述甲醇回收塔(11)的底部出口与所述硝酸浓缩塔(12)的中部进料口经管线连接；所述硝酸浓缩塔(12)的顶部出口为废液排出口；所述硝酸浓缩塔(12)的底部出口与所述NO回收塔(13)的中部进料口经管线连接；所述NO回收塔(13)的顶部出口与所述亚硝酸甲酯回收塔(15)的下部进料口经管线连接；所述NO回收塔(13)的底部出口与所述甲醇回收塔(11)的中下部进料口经管线连接；所述亚硝酸甲酯回收塔(15)的顶部出口与所述变压吸附罐(16)的进料口经管线连接；所述亚硝酸甲酯回收塔(15)的底部出口与所述酯化反应塔(9)的上部进料口经管线连接；所述变压吸附罐(16)的回收气出口与所述羰化反应器(1)的顶部进料口经管线连接；所述变压吸附罐(16)的排放气出口与界外回收装置经管线连接；所述加氢循环压缩机(14)的进口与工业氢气原料管道经管线连接，所述加氢循环压缩机(14)的出口与所述加氢反应器(17)的顶部进料口经管线连接；所述加氢反应器(17)的底部出料口与所述第二气液分离器的进料口经管线连接；所述第二气液分离器的气体出口设有分支出口G和分支出口H，分支出口G与所述加氢循环压缩机(14)的进口经管线连接，分支出口H与所述膜分离器(28)的进料口经管线连接；所述第二气液分离器的液体出口与所述甲醇分离塔(22)的下部进料口经管线连接；所述甲醇分离塔(22)的顶部不凝 气出口与所述膜分离器(28)的进料口经管线连接；所述甲醇分离塔(22)的顶部液相轻组分出口设有分支出口I和分支出口J，分支出口I与所述甲醇洗涤塔(7)的上部进料口经管线连接，分支出口J与所述NO回收塔(13)的顶部进料口经管线连接；所述甲醇分离塔(22)的底部液相重组分出口与所述轻组分精馏塔(23)的下部进料口经管线连接；所述轻组分精馏塔(23)的顶部轻组分出口与界外醇回收装置经管线连接；所述轻组分精馏塔(23)的底部重组分出口与所述乙二醇产品塔(24)的下部进料口经管线连接；所述乙二醇产品塔(24)的顶部出口与界外1，2‑丁二醇回收处理装置经管线连接；所述乙二醇产品塔(24)的底部出口与界外回收处理装置经管线连接；所述乙二醇产品塔(24)的上部出口为乙二醇产品出口；所述膜分离器(28)的排放气出口与界外回收装置经管线连接，所述膜分离器(28)的回收气出口与所述加氢反应器(17)的顶部进料口经管线连接。