CN113651686A - 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 - Google Patents
煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113651686A CN113651686A CN202110868275.7A CN202110868275A CN113651686A CN 113651686 A CN113651686 A CN 113651686A CN 202110868275 A CN202110868275 A CN 202110868275A CN 113651686 A CN113651686 A CN 113651686A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tower
- gas phase
- sodium formate
- ethylene glycol
- waste liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Substances OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 title claims abstract description 67
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 67
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 title claims abstract description 67
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 90
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 75
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 11
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 9
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 244
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 71
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- LOMVENUNSWAXEN-UHFFFAOYSA-N Methyl oxalate Chemical compound COC(=O)C(=O)OC LOMVENUNSWAXEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L sodium dithionite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])=O JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane Chemical compound COCOC NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- BLLFVUPNHCTMSV-UHFFFAOYSA-N methyl nitrite Chemical compound CON=O BLLFVUPNHCTMSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
- C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
Abstract
本发明提供一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,涉及煤制乙二醇MF废液处理技术领域。本发明采用多塔逐级分离方法,将煤制乙二醇MF废液中MN、ME、ML和MF逐步分别提纯;MN脱除塔采用高压操作;MF提纯塔采用为正压操作;MF与NaOH溶液皂化反应采用NaOH单过量反应工艺;甲醇回收塔采用底部循环加热,塔中部侧采出ME,塔顶采出ML,将原来需要设计为两塔的设备合二为一,节约成本。本发明延伸了煤制乙二醇产品链,保证所有副产物的完全回收零排放,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及煤制乙二醇MF废液处理技术领域,具体涉及一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法。
背景技术
煤化工路线制乙二醇对我国化工的发展具有战略意义,其涉及采用以合成气为原料,利用氧化偶联法,生产DMO(草酸二甲酯)。不同于石油法路线,煤制路线中DMO生产单元会产生一定量的MF(甲酸甲酯)副产物,在DMO精馏单元MF分离塔中分离出大量的MF废液,品质很差无法直接使用,目前是送往废气焚烧工段直接燃烧处理。另外,另一种副产品粗DMC(碳酸二甲酯)提纯后的废液也含有大量MF,一般也是燃烧处理。
但是上述燃烧处理措施存在很多问题。例如,第一,环保不达标导致系统减量的问题。废气焚烧负荷高,难以处理,特别是MN(亚硝酸甲酯,是DMO合成原料之一)浓度高,脱硝催化剂不能满足要求时会导致氮氧化物浓度超标,系统减负荷生产的危险。第二,热值低温度不够,需要消耗天然气助燃。第三,腐蚀问题存在重大安全隐患,腐蚀设备导致废气焚烧设备泄漏,造成废气焚烧停车处理。直接送火炬燃烧,会导致放空管道腐蚀泄漏造成重大事故,存在重大安全隐患。第四,浪费原料和有效成分,MF废液中含有MN、ME(甲醇,是MN合成原料之一)、ML(甲缩醛)和MF均可作为化工产品或者中间品。
因此,人们亟需一种针对煤制乙二醇MF废液综合利用的技术方案,尤其需要在处理煤制乙二醇MF废液时,克服混合原料各组分沸点接近,容易形成共沸体系,难以采用常规分离手段的缺陷。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,解决了混合原料各组分沸点接近,容易形成共沸体系,难以采用常规分离手段的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,包括:
将煤制乙二醇MF废液加压后送至MN脱除塔,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料包括MF、ME和ML的混合物,送至MF提纯塔;
所述MF提纯塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为原料MF送至皂化反应器;
将所述原料MF与过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠、ME以及水的混合物并送至MF回收塔;
所述MF回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料包括甲酸钠和水的混合物,送至甲酸钠蒸发系统;
所述甲酸钠蒸发系统蒸发结晶以及干燥甲酸钠和水的混合物,得到甲酸钠产品。
优选的,所述MF提纯塔塔釜物料包括ME和ML的混合物,送至甲醇回收塔;
所述甲醇回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为ML产品采出;通过所述甲醇回收塔的气相侧采口采出ME产品。
优选的,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复使用指将所述MN气体返回DMO合成单元MN再生塔。
优选的,所述煤制乙二醇MF废液压力为0.4MpaG,温度为38~42℃;
优选的,所述MN脱除塔内压力为0.7MpaG,塔顶温度为54~58℃,塔底温度为94~98℃,塔顶气相冷凝至46~50℃;
优选的,所述MF提纯塔内压力为0.2MpaG,塔顶温度为62~66℃,塔底温度为87~91℃,塔顶气相冷凝至50~54℃,回流比为3~4;
优选的,所述皂化反应器内压力为0.1MPaG,反应温度为58~62℃;
优选的,所述MF回收塔内压力为0.1MpaG,塔顶温度为73~77℃,塔底温度为118~122℃,塔顶气相冷凝至40~44℃;
优选的,甲醇回收塔内压力为0.1MpaG,塔顶温度为71~75℃,塔底温度为99~103℃,塔顶气相冷凝至41~45℃。
优选的,所述煤制乙二醇MF废液温度为40℃;
优选的,所述MN脱除塔塔顶温度为56℃,塔底温度为96.2℃,塔顶气相冷凝至47.9℃;
优选的,所述MF提纯塔塔顶温度为64.3℃,塔底温度为89.1℃,塔顶气相冷凝至52℃,回流比为3.5;
优选的,所述皂化反应器内反应温度为60℃;
优选的,所述MF回收塔塔顶温度为75.1℃,塔底温度为120.3℃,塔顶气相冷凝至42℃;
优选的,甲醇回收塔塔顶温度为73.4℃,塔底温度为100.9℃,塔顶气相冷凝至43℃。
优选的,将所述煤制乙二醇MF废液经进料泵加压送至MN脱除塔中上部,所述MN脱除塔塔顶气相经第一冷凝器冷凝后进入第一回流罐,冷凝液经第一回流泵回流进MN脱除塔塔上部,从所述第一冷凝器中收集未冷凝的MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料经第一塔釜泵送至MF提纯塔;
所述MN脱除塔塔底设置第一再沸器用于提供热源。
优选的,所述MF提纯塔塔顶气相经第二冷凝器冷凝后进入第二回流罐,一部分经第二回流泵回流进塔,另一部分作为原料MF经所述第二回流泵送至皂化反应器;
所述MF提纯塔塔底设置第二再沸器用于提供热源。
优选的,将所述原料MF与由NaOH配料罐输送的32%的过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠和ME的混合物,先送至缓冲罐,再经回收泵送至MF回收塔。
优选的,所述MF回收塔塔顶气相经第三冷凝器冷凝后进入第三回流罐,一部分经第三回流泵回流进塔,另一部分经所述第三回流泵返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料经第三塔釜泵加压送至甲酸钠蒸发系统;
所述MF回收塔塔底设置第三再沸器用于提供热源。
优选的,所述MF提纯塔塔釜物料经第二塔釜泵送至甲醇回收塔;
所述甲醇回收塔塔顶气相经第四冷凝器冷凝后进入第四回流罐,一部分经第四回流泵回流进塔,另一部分经所述第四回流泵作为ML产品采出;通过所述甲醇回收塔中下部的气相侧采口采出ME产品,进冷却器冷却后送至回收甲醇罐;
所述甲醇回收塔塔底设置第四再沸器用于循环加热。
(三)有益效果
本发明提供了一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法。与现有技术相比,具备以下有益效果:
本发明采用多塔逐级分离方法,将煤制乙二醇MF废液中MN、ME、ML和MF逐步分别提纯;MN脱除塔采用高压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证产品MN的质量和回收率;MF提纯塔采用为正压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证MF的分离效率;MF与NaOH溶液皂化反应采用NaOH单过量反应工艺,使物料的充分混合和反应,用冷却水移走反应热,保证了生成甲酸钠反应的温度和效率;甲醇回收塔采用底部循环加热,塔中部侧采出ME,塔顶采出ML,将原来需要设计为两塔的设备合二为一,节约成本。本发明延伸了煤制乙二醇产品链,保证所有副产物的完全回收零排放,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法的具体工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,解决了混合原料各组分沸点接近,容易形成共沸体系,难以采用常规分离手段的技术问题,实现所有副产物的完全回收零排放,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
本发明实施例采用多塔逐级分离方法,将煤制乙二醇MF废液中MN、ME、ML和MF逐步分别提纯;MN脱除塔采用高压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证产品MN的质量和回收率;MF提纯塔采用为正压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证MF的分离效率;MF与NaOH溶液皂化反应采用NaOH单过量反应工艺,使物料的充分混合和反应,用冷却水移走反应热,保证了生成甲酸钠反应的温度和效率;甲醇回收塔采用底部循环加热,塔中部侧采出ME,塔顶采出ML,将原来需要设计为两塔的设备合二为一,节约成本。本发明实施例延伸了煤制乙二醇产品链,保证所有副产物的完全回收零排放,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例:
如图1所示,本发明实施例提供了一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,包括:
S1、将煤制乙二醇MF废液加压后送至MN脱除塔,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料包括MF、ME和ML的混合物,送至MF提纯塔;
S2、所述MF提纯塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为原料MF送至皂化反应器;
S3、将所述原料MF与过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠、ME以及水的混合物并送至MF回收塔;
S4、所述MF回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料包括甲酸钠和水的混合物,送至甲酸钠蒸发系统;
S5、所述甲酸钠蒸发系统蒸发结晶以及干燥甲酸钠和水的混合物,得到甲酸钠产品。
本发明实施例延伸了煤制乙二醇产品链,保证所有副产物的完全回收零排放并获得新产品甲酸钠,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
下面将结合具体内容详细介绍上述方案的各个步骤:
S1、将煤制乙二醇MF废液加压后送至MN脱除塔,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料包括MF、ME和ML的混合物,送至MF提纯塔。
以草酸二甲酯加氢制备乙二醇的副产物MF废液,以及副产品粗DMC提纯后得到的含有大量MF的废液,即煤制乙二醇MF废液为原料,控制压力为0.4MpaG;温度为38~42℃,优选的40℃。所述煤制乙二醇MF废液的具体各项工艺参数参见表一。
表一
将上述MF废液经进料泵P-01加压送至MN脱除塔C-01中上部。
C-01内压力为0.7MpaG;C-01塔顶出MF和MN气相混合物,塔顶温度为54~58℃,优选的为56℃;塔顶气相冷凝至46~50℃,优选的为47.9℃;C-01塔底出MF、ME和ML的混合物,塔底温度为94~98℃,优选的为96.2℃。
具体的,如图2所示,所述MN脱除塔C-01塔顶气相经第一冷凝器E-01被循环水冷凝后进入第一回流罐V-01,冷凝液经第一回流泵回流进MN脱除塔塔上部,从所述第一冷凝器中收集未冷凝的MN气体返回DMO合成单元MN再生塔重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料经第一塔釜泵P-02送至MF提纯塔。
所述MN脱除塔塔底设置第一再沸器E-02(热虹吸式再沸器)用于为精馏提供热源。
由于MN脱除塔采用高压操作(0.7MPaG),使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证产品MN的质量和回收率,同时考虑到MN为高度易燃易爆有毒有害物质,难以常规储运,燃烧处理存在爆炸的风险,且含氮量较高,容易导致氮氧化物超标。利用DMO合成需要MN且现有MN再生塔设备,直接送入其中进行回用重复利用,间接减少了原料硝酸和氧气的消耗量(生成MN需要消耗硝酸和氧气)。
S2、所述MF提纯塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为原料MF送至皂化反应器。
所述MF提纯塔C-02内压力为0.2MpaG,C-02塔顶出MF气相,塔顶温度为62~66℃,优选的为64.3℃;塔顶气相冷凝至50~54℃,优选的为52℃;C-02塔底出ME和ML的混合物,塔底温度为87~91℃,优选的为89.1℃。
具体的,如图2所示,所述MF提纯塔C-02塔顶气相经第二冷凝器E-03被循环水冷凝后进入第二回流罐V-02,一部分经第二回流泵P-03回流进塔,回流比控制为3~4,优选的为3.5,另一部分作为原料MF经所述第二回流泵P-03送至皂化反应器R-01。
所述MF提纯塔C-02塔底设置第二再沸器E-04用于提供热源。
MF提纯塔C-02采用为正压操作,保证塔顶产品可使用循环水进行冷凝。控制塔内顶底温度在51.4/89.1℃和回流比在3.5,保证了MF的分离效率。
特别的,除了由步骤S1中经第一塔釜泵P-02输送的MF、ME和ML的混合物进入MF提纯塔C-02外,如图2所示,来自后续MF回收塔C-03的塔顶液也送至MF提纯塔C-02,两者共同参与MF的提纯过程。
S3、将所述原料MF与过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠、ME以及水的混合物并送至MF回收塔。
所述皂化反应器R-01内压力为0.1MPaG,反应温度为58~62℃,优选的为60℃。
具体的,如图2所示,将所述原料MF与由NaOH配料罐输送的32%的过量NaOH溶液在R-01混合反应,生成包括液体甲酸钠和ME的混合物,先送至缓冲罐V-03,再经回收泵P-05送至MF回收塔C-03(图2中未示出缓冲罐V-03和回收泵P-05)。
MF与NaOH溶液皂化反应采用NaOH单过量反应工艺,相对于现有甲酸钠装置采用的是CO和NaOH在2.0MPa的高压条件下进行的合成反应,本发明实施例保证生成甲酸钠反应过程中,满足物料充分混合和足够的反应时间,用冷却水移走反应热,保证了反应温度和反应效率。
S4、所述MF回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料包括甲酸钠和水的混合物,送至甲酸钠蒸发系统。
所述MF回收塔C-03内压力为0.1MpaG,C-03塔顶出MF气相,塔顶温度为73~77℃,优选的为75.1℃,塔顶气相冷凝至40~44℃,优选的为42℃;C-03塔底出甲酸钠和水的混合物,塔底温度为118~122℃,优选的为120.3℃。
具体的,图2所示,所述MF回收塔C-03塔顶气相经第三冷凝器E-05冷凝后进入第三回流罐V-04,一部分经第三回流泵P-06回流进塔,另一部分经所述第三回流泵P-06返回所述MF提纯塔C-02,所述MF回收塔C-03塔釜物料经第三塔釜泵P-07加压送至甲酸钠蒸发系统。
所述MF回收塔C-03塔底设置第三再沸器E-06用于提供热源。
S5、所述甲酸钠蒸发系统蒸发结晶以及干燥甲酸钠和水的混合物,得到甲酸钠产品。
具体的,如图2所示,经MF回收塔C-03的第三塔釜泵P-07输送的甲酸钠和水的混合物送至现有多效蒸发结晶、干燥系统,得到的甲酸钠产品包装外卖或送至保险粉生产装置(甲酸钠是生产保险粉的原料之一),且多效蒸发出来的水可以返回至NaOH配料罐。
此外,上述步骤S2还包括:
所述MF提纯塔C-02塔釜物料包括ME和ML的混合物,经第二塔釜P-04泵送至甲醇回收塔C-04。
所述甲醇回收塔C-04内压力为0.1MpaG;C-04塔顶温度为71~75℃,优选的为73.4℃;塔顶气相冷凝至41~45℃,优选的为43℃;C-04塔底温度为99~103℃,优选的为100.9℃。
具体的,如图2所示,所述甲醇回收塔C-04塔顶气相经第四冷凝器E-07冷凝后进入第四回流罐V-05,一部分经第四回流泵P-08回流进塔,另一部分经所述第四回流泵P-08作为ML产品采出;通过所述甲醇回收塔C-04中下部的气相侧采口采出ME产品,进冷却器冷却后送至回收甲醇罐(图2中未示出)。
所述甲醇回收塔C-04塔底设置第四再沸器用于循环加热。
甲醇回收塔C-04采用底部循环加热,塔中下部侧采出甲醇ME,塔顶采出甲缩醛ML的工艺设备,将原来可以设计为两塔的设备合二为一,节约了占地面积和一套加热器、冷凝器、回收罐、回流泵等设备,极大减少了蒸汽、电能消耗量。
本发明实施例提供的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,采用DCS(分散控制系统)控制,优化操作,提高配套装置使用稳定性和准确性。
接下来,本发明实施例将结合具体的证明过程,说明其带来的巨大经济价值。
首先参见表二,其给出了上述工艺中的物料平衡表(其中,S1~S10为图2中各个环节对应管道上的工艺参数采集点)。
表二
结合表二,证明过程包括:
1.回收MN:57.8Kg/h,回收率100%,MN由68%硝酸和氧气制的,按100%反应折算,可节约68%硝酸87.79Kg/h,2200元/吨;节约氧气21.24m3/h,500元/Km3。年节约68%硝酸702吨,氧气170Km3,节约163万元/年。
2.回收ML:89.51Kg/h,回收率99.9%,质量ML≥99wt%,3400元/吨,年回收761吨,增加产值243.5万元/年。
3.回收甲醇:725.63kg/h,回收率100%,质量甲醇≥99wt%,H2O≤0.1wt%,高于国标,按2200元/吨,年回收5805吨,增加产值1277.1万元/年。
4.生产甲酸钠:1407.99kg/h,质量满足HG/T5390-2018《工业用甲酸钠》Ⅰ型优等品标准,3700元/吨,年产11264吨,增加产值4167.6万元/年。
5.消耗32%离子膜烧碱2588.21kg/h,680元/吨,价值1408万元/年(假设得到的甲酸钠产品全部送至保险粉生产装置,且原来的甲酸钠生产方法为CO加NaOH合成法,NaOH为32%离子膜烧碱)。
6.蒸汽、动力、冷却水等消耗按50元/t原料计算,需58.5万元/年。
7.装置投资为600万元,按10年折旧60万元/年。
直接效益按以上计算163+243.5+1277.1+4167.6-1408-58.5-60=4324.7万元/年,显然环境效益和社会效益良好。
综上,本发明实施例不仅产生较好的直接效益,同时解决了废气焚烧的指标超标、设备、管道腐蚀等环保问题和重大安全隐患,减少碳排放,大大减少了放空量,延长了脱销催化剂的使用寿命。同时保障了系统满负荷生产。生产的甲酸纳可节约CO 464m3/h(以上述假设为前提),从而极大保证其它产品线的满负荷运行。
综上所述,与现有技术相比,具备以下有益效果:
1、本发明实施例采用多塔逐级分离方法,将煤制乙二醇MF废液中MN、ME、ML和MF逐步分别提纯;MN脱除塔采用高压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证产品MN的质量和回收率;MF提纯塔采用为正压操作,使塔顶产品可使用循环水进行冷凝,保证MF的分离效率;MF与NaOH溶液皂化反应采用NaOH单过量反应工艺,使物料的充分混合和反应,用冷却水移走反应热,保证了生成甲酸钠反应的温度和效率;甲醇回收塔采用底部循环加热,塔中部侧采出ME,塔顶采出ML,将原来需要设计为两塔的设备合二为一,节约成本。本发明实施例延伸了煤制乙二醇产品链,保证所有副产物的完全回收零排放,解决环保问题和重大安全隐患,保障了系统满负荷生产,同时带来巨大的经济效益。
2、本发明实施例考虑到MN为高度易燃易爆有毒有害物质,难以常规储运,燃烧处理存在爆炸的风险,且含氮量较高,容易导致氮氧化物超标。利用DMO合成需要MN且现有MN再生塔设备,直接送入其中进行回用重复利用,间接减少了原料硝酸和氧气的消耗量(生成MN需要消耗硝酸和氧气)。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,包括:
将煤制乙二醇MF废液加压后送至MN脱除塔,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料包括MF、ME和ML的混合物,送至MF提纯塔;
所述MF提纯塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为原料MF送至皂化反应器;
将所述原料MF与过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠、ME以及水的混合物并送至MF回收塔;
所述MF回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料包括甲酸钠和水的混合物,送至甲酸钠蒸发系统;
所述甲酸钠蒸发系统蒸发结晶以及干燥甲酸钠和水的混合物,得到甲酸钠产品。
2.如权利要求1所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述MF提纯塔塔釜物料包括ME和ML的混合物,送至甲醇回收塔;
所述甲醇回收塔塔顶气相经冷凝后,一部分回流进塔,另一部分作为ML产品采出;通过所述甲醇回收塔的气相侧采口采出ME产品。
3.如权利要求1所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,所述MN脱除塔塔顶气相经冷凝后收集MN气体重复使用指将所述MN气体返回DMO合成单元MN再生塔。
4.如权利要求2所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述煤制乙二醇MF废液压力为0.4MpaG,温度为38~42℃;
和/或所述MN脱除塔内压力为0.7MpaG,塔顶温度为54~58℃,塔底温度为94~98℃,塔顶气相冷凝至46~50℃;
和/或所述MF提纯塔内压力为0.2MpaG,塔顶温度为62~66℃,塔底温度为87~91℃,塔顶气相冷凝至50~54℃,回流比为3~4;
和/或所述皂化反应器内压力为0.1MPaG,反应温度为58~62℃;
和/或所述MF回收塔内压力为0.1MpaG,塔顶温度为73~77℃,塔底温度为118~122℃,塔顶气相冷凝至40~44℃;
和/或甲醇回收塔内压力为0.1MpaG,塔顶温度为71~75℃,塔底温度为99~103℃,塔顶气相冷凝至41~45℃。
5.如权利要求4所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述煤制乙二醇MF废液温度为40℃;
和/或所述MN脱除塔塔顶温度为56℃,塔底温度为96.2℃,塔顶气相冷凝至47.9℃;
和/或所述MF提纯塔塔顶温度为64.3℃,塔底温度为89.1℃,塔顶气相冷凝至52℃,回流比为3.5;
和/或所述皂化反应器内反应温度为60℃;
和/或所述MF回收塔塔顶温度为75.1℃,塔底温度为120.3℃,塔顶气相冷凝至42℃;
和/或甲醇回收塔塔顶温度为73.4℃,塔底温度为100.9℃,塔顶气相冷凝至43℃。
6.如权利要求1~5任一项所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
将所述煤制乙二醇MF废液经进料泵加压送至MN脱除塔中上部,所述MN脱除塔塔顶气相经第一冷凝器冷凝后进入第一回流罐,冷凝液经第一回流泵回流进MN脱除塔塔上部,从所述第一冷凝器中收集未冷凝的MN气体重复利用,所述MN脱除塔塔釜物料经第一塔釜泵送至MF提纯塔;
所述MN脱除塔塔底设置第一再沸器用于提供热源。
7.如权利要求1~5任一项所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述MF提纯塔塔顶气相经第二冷凝器冷凝后进入第二回流罐,一部分经第二回流泵回流进塔,另一部分作为原料MF经所述第二回流泵送至皂化反应器;
所述MF提纯塔塔底设置第二再沸器用于提供热源。
8.如权利要求1~5任一项所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
将所述原料MF与由NaOH配料罐输送的32%的过量NaOH溶液在所述皂化反应器混合反应,生成包括液体甲酸钠和ME的混合物,先送至缓冲罐,再经回收泵送至MF回收塔。
9.如权利要求1~5任一项所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述MF回收塔塔顶气相经第三冷凝器冷凝后进入第三回流罐,一部分经第三回流泵回流进塔,另一部分经所述第三回流泵返回所述MF提纯塔,所述MF回收塔塔釜物料经第三塔釜泵加压送至甲酸钠蒸发系统;
所述MF回收塔塔底设置第三再沸器用于提供热源。
10.如权利要求2~5任一项所述的煤制乙二醇MF废液综合利用生产甲酸钠的方法,其特征在于,
所述MF提纯塔塔釜物料经第二塔釜泵送至甲醇回收塔;
所述甲醇回收塔塔顶气相经第四冷凝器冷凝后进入第四回流罐,一部分经第四回流泵回流进塔,另一部分经所述第四回流泵作为ML产品采出;通过所述甲醇回收塔中下部的气相侧采口采出ME产品,进冷却器冷却后送至回收甲醇罐;
所述甲醇回收塔塔底设置第四再沸器用于循环加热。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110868275.7A CN113651686A (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110868275.7A CN113651686A (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113651686A true CN113651686A (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=78490917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110868275.7A Pending CN113651686A (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113651686A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1675159A (zh) * | 2002-08-12 | 2005-09-28 | 巴斯福股份公司 | 制备酸式甲酸盐的方法和设备及所述甲酸盐的应用 |
CN105218306A (zh) * | 2014-07-03 | 2016-01-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 煤基合成气制乙二醇过程中甲醇回收方法 |
CN105218305A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 天津衡创工大现代塔器技术有限公司 | 一种合成气制乙二醇的副产品回收工艺 |
CN109336765A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-15 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | 从草酸二甲酯加氢制备乙二醇的副产物中提取高纯度甲酸甲酯的方法 |
CN110551025A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-10 | 湖北三宁化工股份有限公司 | 一种煤制乙二醇工艺中副产物甲酸甲酯的回收及精制系统和方法 |
-
2021
- 2021-07-30 CN CN202110868275.7A patent/CN113651686A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1675159A (zh) * | 2002-08-12 | 2005-09-28 | 巴斯福股份公司 | 制备酸式甲酸盐的方法和设备及所述甲酸盐的应用 |
CN105218306A (zh) * | 2014-07-03 | 2016-01-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 煤基合成气制乙二醇过程中甲醇回收方法 |
CN105218305A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 天津衡创工大现代塔器技术有限公司 | 一种合成气制乙二醇的副产品回收工艺 |
CN109336765A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-15 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | 从草酸二甲酯加氢制备乙二醇的副产物中提取高纯度甲酸甲酯的方法 |
CN110551025A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-10 | 湖北三宁化工股份有限公司 | 一种煤制乙二醇工艺中副产物甲酸甲酯的回收及精制系统和方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孔会娜 等: "煤制乙二醇装置联产碳酸二甲酯精馏工艺优化", 《化工进展》, vol. 40, no. 7, pages 3626 - 3631 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020233441A1 (zh) | 一种以碳酸乙烯酯和甲醇为原料生产乙二醇的装置及方法 | |
AU2019382545B2 (en) | Nitric acid reduction conversion process | |
CN103351321B (zh) | 一种nmp的连续生产方法 | |
CN102936198B (zh) | 生产醋酸乙烯的方法 | |
CN102942446A (zh) | 一种回收氢再循环的醋酸酯加氢制乙醇的方法 | |
CN103588615B (zh) | 一种回收四氯乙烯的装置及工艺 | |
JP2016029039A (ja) | プロピレンを循環処理および精製するための方法および装置 | |
CN115745794A (zh) | 乙烯法醋酸乙烯生产工艺及装置 | |
CN109319736B (zh) | 氨罐驰放气回收装置及其工艺 | |
CN107141213A (zh) | 一种甲醇羰基化合成醋酸的方法 | |
CN110922292A (zh) | 一种氯甲烷的制备方法 | |
CN113651686A (zh) | 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸钠的方法 | |
CN111087280A (zh) | 乙炔氯化-气相催化脱氯化氢制备三氯乙烯的生产方法 | |
CN102775538A (zh) | 一种聚乙烯醇的生产方法 | |
CN104140357B (zh) | 以醋酸为原料生产乙醇的方法 | |
CN113979868A (zh) | 煤制乙二醇mf废液综合利用生产甲酸的方法 | |
CN116265056A (zh) | 一种co酯化制碳酸二甲酯的产品分离精制装置和方法 | |
CN115466181A (zh) | 一种使用长效催化剂的酯交换生产碳酸二甲酯的方法 | |
CN114957010A (zh) | 一种催化剂在醇交换法合成二甲基碳酸酯和二元醇的应用 | |
CN203389359U (zh) | 氯丁二烯合成尾气深度冷却回收装置 | |
CN111039780A (zh) | 一种氯化亚砜法生产芳纶聚合单体的工艺 | |
CN110818565A (zh) | 一种酯交换法制备碳酸二甲酯的装置和工艺 | |
CN109368601B (zh) | 间/对苯二甲酰氯尾气生产氯磺酸的装置及方法 | |
CN219595861U (zh) | 一种天然气制乙二醇废液回收乙醇的装置 | |
CN220676796U (zh) | 一种去除盐酸中二氟乙烷、二氟一氯乙烷的闪蒸装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |