[发明专利]煤制乙二醇生产中硝酸还原净化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤制乙二醇技术领域，特别适用于煤制乙二醇项目硝酸还原净化工艺，破解废水处理难题。

背景技术

乙二醇（EG）是有机化学工业的重要原料之一，主要用于生产聚酯树脂和防冻液，在不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂等领域也有少量应用。目前世界上乙二醇的生产方法主要有石油路线和非石油路线两大类，石油路线工艺成熟，应用较为广泛，但该方法受国际石油价格影响波动较大，且水比大，能耗高，生产成本较高。根据我国“贫油、富煤、少气”的资源状况，非石油路线的煤制乙二醇技术是今后的研究和发展方向。

煤制乙二醇工艺主要包括：煤炭气化、分离净化、偶联反应、再生反应、加氢反应等。

偶联反应：2CH3ONO+2CO =（COOCH3+2NO

再生反应：2NO+2CH3OH+0.5O2 = 2CH3ONO+H2O

加氢反应：（COOCH3)2+4H2 =（CH2OH)2+2CH3OH

亚硝酸甲酯（MN）的再生在合成乙二醇的工艺路线中占有非常重要的地位，MN再生的速率与CO的偶联反应的速率要匹配，以确保整个工艺流程稳定持续运行。在再生反应工艺中，再生后的液相中含有甲醇、水、硝酸等，其中硝酸含量一般为0.5-2%。针对再生后产生的废水，现有技术的处理方法为，将再生后废水经过碱处理、精馏、闪蒸回收甲醇后，含硝酸盐、亚硝酸盐、甲酸钠、草酸钠、碳酸钠等的含盐废水排入污水处理系统，这种处理方法造成煤制乙二醇工艺的氮化物消耗偏高、废水处理含盐高、含氮氧化物高、COD含量高、PH偏高，废水的组成复杂、毒性高、废水处理和环保处理费用高，并造成水资源的浪费和污染，而且在反硝化过程中还需要补充甲醇作为碳源，造成了极大的浪费，（注：DMO为草酸二甲酯、MN为亚硝酸甲酯）。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种从根本上解决煤制乙二醇硝酸还原净化问题，降低偶联反应中氮源损失、硝酸消耗，破解煤制乙二醇项目废水处理等问题，在相同操作运行条件和工艺工况控制下其设备处理能力和节能效果好，且装置可靠性高、操作便捷、安全可靠、易维护无需任何催化剂一种硝酸还原净化工艺。

针对现有技术存在的问题开发了硝酸净化技术，该技术可将再生液中的硝酸还原回收，使之转化为亚硝酸甲酯（MN），外排工艺废水的硝酸含量可下降到0.03%以下。含硝酸的工艺液和含有NO等的工艺气，同时流经硝酸净化塔，液相中的硝酸、甲醇与NO反应生成亚硝酸甲酯，使得亚硝酸钠、硝酸、氢氧化钠等原料单耗同时下降90%以上，废水的环保处理问题得以解决。

亚脂再生：HNO3+2NO+3CH3OH = 3CH3ONO+2H2O

本发明采用的技术方案是：本发明所述的一种煤制乙二醇生产中硝酸还原净化工艺，煤制乙二醇工艺主要包括煤炭气化、分离净化、偶联反应、再生反应、加氢反应等，在原有系统（A）再生工艺后设置硝酸还原净化系统；原有系统（A）中，来自DMO脱除塔塔顶气相物料（g），通过硝酸还原净化系统处理后排出液硝酸含量＜0.5%（质量百分比）。

所述的煤制乙二醇生产中硝酸还原净化工艺，其所述的硝酸还原净化系统包括依次相连接的进塔预热器（1）和硝酸净化塔（4），硝酸净化塔由两部分组成，硝酸净化塔的上半部分为上塔、下半部分为下塔，硝酸净化塔的上塔连接有上塔循环泵（5），硝酸净化塔的下塔依次连接有下塔循环泵（6）和排液冷却器（2）。

所述的煤制乙二醇生产中硝酸还原净化工艺，其工艺如下

（）来自DMO脱除塔塔顶气相物料（g），通过进塔预热器预热后，分别进入硝酸净化塔的上塔和下塔；

（）来自原有系统的MN再生塔塔釜液（d）通过流量调节后汇入硝酸净化塔上塔循环液中，然后进入硝酸净化塔上塔；

（）硝酸净化塔上塔塔釜液通过上塔循环泵循环与来自DMO脱除塔塔顶气相物料逆向接触反应，控制液相物料流量去硝酸净化塔下塔；

（）硝酸净化塔下塔塔釜部分液体补入硝酸净化塔上塔塔顶，用于稀释硝酸净化塔上塔补入的68%硝酸（a）；

（）硝酸净化塔下塔液体通过排液冷却器冷却后去碱处理单元（c），控制硝酸净化塔下塔排出液硝酸含量＜0.5%（质量百分比）。

所述的煤制乙二醇生产中硝酸还原净化工艺，其步骤（）：经进塔预热器将来自DMO脱除塔塔顶气相物料（g）加热至50℃～70℃。