CN103435447A

CN103435447A - 一种生产乙二醇的方法

Info

Publication number: CN103435447A
Application number: CN2013103892769A
Authority: CN
Inventors: 程勇; 张健堂; 陈林; 任启云; 葛良赋; 王珊; 陈明功
Original assignee: Anhui Huaihua Co Ltd
Current assignee: Anhui Huaihua Co Ltd
Priority date: 2013-08-31
Filing date: 2013-08-31
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明涉及一种生产乙二醇的方法，其采用NHD脱硫脱碳净化生产乙二醇用的原料气，使生产合成氨的原料气全部或部分用作生产乙二醇原料气（CO、H₂），使得原料气的综合能耗减低，产品附加值增加。本发明可将原合成氨工艺路线一部分改造成用于生产乙二醇原料气的工艺路线，同时生产合成氨和乙二醇产品。

Description

一种生产乙二醇的方法

技术领域

本发明涉及合成气制乙二醇工艺技术领域。

背景技术

NHD溶剂是一种有机溶剂（聚乙二醇二甲醚），它对气体中硫化物和二氧化碳具有较大的溶解能力，尤其是对硫化氢有良好的选择吸收性，蒸汽压低，运转时溶剂耗损少，是一种较理想的物理吸收剂，适合于以煤（油）为原料，酸气分压较高的合成气等的气体净化，脱硫时需消耗少量热量，脱碳时需消耗少量冷量，属低能耗的净化方法。

NHD脱硫、脱碳技术是一种新型低能耗净化工艺。NHD溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的混合物，是一种物理吸收溶剂，NHD溶剂不仅对H₂S、CO₂、COS等酸性气体有较强的吸收能力，并能选择脱除合成气中的H₂S，该工艺适用于天然气为原料的氨厂，也使用于以煤为原料，硫化物和二氧化碳含量高的氨合成气，甲醇合成气等的净化，在脱硫时其吸收温度控制在常温，脱硫时吸收温度控制在O～-5℃，淮化180kt合成氨装置气化压力为4.0MPa，变换气中H₂S及CO₂浓度较高，其中H₂S含量为0.21%，CO₂含量44%，脱硫、脱碳吸收压力分别为3.4MPa、3.3MPa。确定这一压力，对于物理吸收的NHD法，更能显示出它的优良性能。

1、脱硫工艺简介

由变换工序送出的3.4MPa变换气，以38℃进入脱硫塔底部与塔顶喷淋而下的NHD贫液逆流接触，在这里大部分H2S和COS被吸收，气体中含有的饱和水蒸气几乎全部吸收在NHD溶液中，脱硫塔顶出口的脱硫气中H2S+COS<5×10-6，经脱硫后的气体去脱碳工序进行CO2的脱除。脱硫塔底部出口NHD富液经水力透平减压回收能量后进人高压闪蒸槽(1.2MPa)进行词蒸，部分H2、N2和CO2。在此得到解吸。高压闪蒸气与脱碳高压闪蒸气经气水分离后会合去闪蒸气压缩机，经加压后回到脱硫塔以回收H2、N2。

由高压闪蒸槽出口的NHD溶液与NHD富液换热后进入低压闪蒸槽(O.7MPa)进行闪蒸，然后再进人脱硫再生塔进行再生，在再生塔下部设有一台变换气煮沸器，利用变换气(200℃)的余热使得再生塔下部的溶液达到沸腾状，同时从塔上部回流的冷凝水产生部分水汽以实现气提的目的，大部分H₂S和CO₂气体从溶液中被解吸出来。

再生塔顶部出口的再生气与低压闪蒸气经水冷后(40℃)送到硫回收工序，冷凝水用泵打到再生塔顶作为再生回流水，同时补充部分软水。

再生后的NHD贫液与NHD富液经过两次换热后由高压贫液泵升压再进行冷却(38℃)，最后进脱硫塔循环使用。

2、脱碳工艺流程简介

来自NHD脱硫工序的原料气经板式气体换热器换热至15℃后进入脱碳塔下部，与从塔顶喷淋而下的NHD脱碳贫液在填料层内逆流接触，从而脱除其中的CO₂，脱碳塔顶出来的净化气经过气液分离器后进人板式气体换热器升温至34℃左右后去甲烷化装置。

脱碳塔底排出的NHD富液经水力透平回收能量后去高压闪蒸槽，其操作压力1.4MPa。从高压闪蒸槽排出的富液再经另一台水力透平回收能量后进人低压闪蒸槽，其操作压力为0.18MPa，从高压闪蒸气含氢高达23%左右，为了充分回收这部分氢气，通过一台闪蒸气压缩机增压后返回脱硫塔，采取这项指标措施后，每天可回收氢气12600m³。，折合NHD约6.3t。低压闪蒸气含CO₂98.5%送尿素装置。经过闪蒸的NHD富液由富液泵打至气提塔段上部，自上而下与从塔底上升的氮气在填料层内逆流接触进行气提再生，经气提再生后的NHD贫液从气提塔底排出，经脱碳贫液泵升压后再经氨冷器冷却到-5℃左右，然后去脱碳塔顶部循环使用。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种生产乙二醇的方法，其采用NHD脱硫脱碳净化生产乙二醇用的原料气，使生产合成氨的原料气全部或部分用作生产乙二醇原料气（CO、H₂），使得原料气的综合能耗减低，产品附加值增加。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种生产乙二醇的方法，采用生产合成氨的原料气全部或部分用作生产乙二醇的原料气。

一种优选的实施方式是：所述方法包括以下步骤：生产合成氨的原料气，又称粗煤气，经部分或全部耐硫变换后，变换气去NHD脱硫脱碳装置或低温甲醇洗装置脱除硫化物和二氧化碳，经过变压吸附装置脱除微量的二氧化碳后，去CO深冷分离，分离后的CO经过压缩后去乙二醇羰化工序，从深冷分离出来的富氢气经过变压吸附提氢装置后，去乙二醇加氢工序；即采用上述分离后的CO和富氢气作为乙二醇合成的原料气。该工艺路线充分的利用了合成氨装置原料气净化设备，将生产合成氨产品的净化装置通过改造后生产乙二醇原料气。

所述生产合成氨的原料气，又称粗煤气，为从德士古气化炉出来的4.0～6.1Mpa，210～220℃，水气比1.20～1.30，含（干基）CO40.0～45.0%、H₂30.0～40.0%、CO₂20.0～25.0%、H₂S0.05～0.15%、COS0.001～0.01%及微量的CH₄、N₂等的粗原料气。

本发明具有以下有益效果：

1）、本发明在脱除变换气中的硫化物和二氧化碳时，可以采用NHD脱硫脱碳技术，也可以采用已知的低温甲醇洗装置，只要能脱除变换气中的硫化物和二氧化碳即可；但最优选的技术方案是采用NHD脱硫脱碳技术，可以大大降低合成氨合成原料的能耗，从节能角度考虑，合成氨单位产品综合耗能指标为1.47tce/t，每吨合成氨与乙二醇转换比例是1比1.2。合成氨每吨售价是3100元，而乙二醇单位产品综合耗能指标为1.20tce/t，乙二醇每吨售价在8500元以上，相比总体能源消耗可下降1.47～1.20=0.27tce/t。

2）、本发明可将原合成氨工艺路线一部分改造成用于生产乙二醇原料气的工艺路线，同时生产合成氨和乙二醇产品。

附图说明

图1是本发明的用于生产乙二醇的工艺路线，其中：1：粗煤气；2：部分耐硫变换；3：NHD脱硫脱碳；4：CO₂精脱；5：CO深冷分离；6：变压吸附提氢；7：乙二醇加氢工序；8：压缩；9：乙二醇羰化工序。

具体实施方式

为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：

下面结合图1，对本发明的工作过程作进一步描述。

一种生产乙二醇的方法，用来生产乙二醇的原料气即从德士古气化炉出来的粗煤气（1）经过部分耐硫变换（2）后，变换气去NHD脱硫脱碳（3）装置脱除硫化物和二氧化碳，经过变压吸附装置脱除微量的二氧化碳后，去CO深冷分离（5），分离后的CO经过压缩后去乙二醇羰化工序（9），从深冷分离出来的富氢气经过变压吸附提氢装置（6）后，去乙二醇加氢工序（7）。该工艺路线充分的利用了合成氨装置原料气净化设备，将生产合成氨产品的净化装置通过改造后生产乙二醇原料气。

从德士古气化炉出来的4.0Mpa，217℃，水气比1.23，含（干基）CO43.43%、H₂34.34%、CO₂21.52%、H₂S0.13%、COS0.005%及微量的CH₄、N₂等粗原料气，经过部分耐硫变换后，含CO22.08%、H₂44.1%、CO₂33.2%、H₂S0.119%、N₂0.29%、CH₄0.009%的变换气经过NHD脱硫脱碳装置脱除硫化物和二氧化碳后，净化气组份含CO₂＜0.2%，H₂64%，CO35%，总S＜1ppm的混合气经过CO2精脱装置后，将CO2含量控制在1ppm以下，精脱气经过变压吸附脱除CO₂和微量的H₂O及硫化物，确保进CO深冷分离的CO₂在1ppm以下，硫化物在0.1ppm以下，经过深冷分离后的CO经过压缩机后送乙二醇羰化工序。经过深冷分离的压力3.3Mpa,温度＜40℃的H₂含量90.66%、CO含量8.96%混合气，进入变压吸附提氢装置，提纯后的氢气去乙二醇加氢装置，提氢装置解析气含有H₂28.8%、CO71.2%经压缩后与变压吸附后的混合气混合后进深冷分离装置。

其组份的温度、压力见表1。

物料名称	粗煤气	变换气	净化气	精脱气	一氧化碳	富氢气	氢气
								物料编号	（1）	(2)	（3）	（4）	(5)	（6）	（7）
组份	V%	V%	V%	V%	V%	V%	V%
								H₂	34.34	22.08	64.1	64.2	0.1	90.66	99.46
CO	43.43	44.1	35.4	35.5	98.88	8.96	100ppm
								CO₂	21.52	33.2	0.2	1ppm	0	0	0
N₂+Ar	0.56	0.492	0.293	0.3	1.02	0.48	0.53
								COS+H₂S	0.14	0.119	1ppm	0.1ppm	0	0	0
CH4	0.01	0.009	0.007	0	0	0	0
								∑	100	100	100	100	100	100	100
温度/℃	217	40	38	35	25	25	30
								压力/Mpa	4.0	3.6	3.4	3.35	0.75	3.3	3.2

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种生产乙二醇的方法，其特征在于：采用生产合成氨的原料气全部或部分用作生产乙二醇的原料气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：生产合成氨的原料气，又称粗煤气，经部分或全部耐硫变换后，变换气去NHD脱硫脱碳装置或低温甲醇洗装置脱除硫化物和二氧化碳，经过变压吸附装置脱除微量的二氧化碳后，去CO深冷分离，分离后的CO经过压缩后去乙二醇羰化工序，从深冷分离出来的富氢气经过变压吸附提氢装置后，去乙二醇加氢工序；即采用上述分离后的CO和富氢气作为乙二醇合成的原料气。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述生产合成氨的原料气，又称粗煤气，为从德士古气化炉出来的4.0～6.1Mpa，210～220℃，水气比1.20～1.30，含（干基）CO40.0～45.0%、H₂30.0～40.0%、CO₂20.0～25.0%、H₂S0.05～0.15%、COS0.001～0.01%及微量的CH₄、N₂等的粗原料气。