1、DMO简单工艺介绍和分析项目,主讲：,一、国内乙二醇工业生产路线,一、国内乙二醇工业生产路线,石油路线：环氧乙烷水合法（非催化法和催化法），是目前通用的乙二醇生产方法（如：扬子和BASF公司合资、中海油和壳牌合资、燕山石化、辽化等），主要技术：美国UCC公司，美国Shell公司。优点：技术成熟，应用面广 缺点：依赖石油资源，过程水耗大、能耗大、成本高,一、国内乙二醇工业生产路线,环氧乙烷水合法简单介绍：环氧乙烷水合法仍是目前世界上生产乙二醇的最主要方法。水合法通常是将环氧乙烷与水以1：10（摩尔比）混合，经过预热进入水解反应器，在190-200水解，停留时间约为30分钟，在反应30分钟后，经降
2、温后和降压后进入蒸发系统，之后再进入精馏系统，在乙二醇塔塔顶得到纯产品。塔釜为副产的二乙二醇（DEG）、三乙二醇（TEG）以及高分子量的聚乙二醇。送入后续各塔逐个回收处理。,一、国内乙二醇工业生产路线,煤路线： 1、以合成气直接制EG，但条件苛刻，压力要求100MPa,转化率低，EG选择性差，难度较大，目前没有工业化装置。 2、以合成气中的CO和H2为原料间接制备乙二醇的技术，日本宇部兴产公司首先将其工业化。（国内福建物构所开发研制了CTEG技术）优点：成本低、能耗低、水耗低、排放低，符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的特点,我公司煤制乙二醇主要工艺流程,原煤 H2CO DMO亚硝酸甲酯（M
3、N）现有成熟技术 宇部兴产 联合开发技术,煤炭气化装置 H2,CO,气体净化装置,DMO装置,EG装置,我公司煤制乙二醇主要工艺流程,1）在气化工段，原料煤经过汽化炉的气化，产生CO和H2等气体；2）在净化工段，将气化炉的气体净化，分别分离出合格的CO和H2气；3）在DMO工段，CO和亚硝酸甲酯合成生成DMO；在乙二醇工段，DMO与净化来的H2气合成乙二醇。,二、DMO工艺原理简述,反应压力：24Kg/cm2 G 反应温度：100-140,二、DMO工艺原理简述,一、工艺原理：以Pd/AL2O3做催化剂，在固定床反应器中利用CO与亚硝酸甲酯（MN）催化反应合成DMO，同时生成NO。NO在MN合
4、成反应中再转化成MN用于合成DMO。在DMO合成反应中，水蒸气和氧气会降低DMO的选择性和催化剂的活性。,二、DMO工艺原理简述,二、工艺步骤： 1、DMO合成体系中，新鲜CO和经压缩机加压的含MN的循环气混合，预热后进入到装有Pd/AL2O3球形催化剂的列管式反应器中。 2、反应产物送入DMO洗涤系统，对DMO、DMC及其它有机物采用甲醇进行冷却、洗涤。3、甲醇溶液送入DMO净化系统，气体循环进入MN再生系统和HNO3还原系统,二、DMO工艺原理简述,4、反应气体与O2混合从MN再生塔底部进入，MeOH从再生塔的顶部进入，大部分合成气进入到DMO循环气压缩机进行压缩，少量气体送至尾气处理系统
5、处理后排空。5、再生塔底部含硝酸的溶液进入到硝酸还原系统处理。,三、DMO工艺流程和分析项目,DMO装置共分为6个部分：41 公用工程：提供氧气、氮气、水、硝酸等。42 DMO反应系统：DMO主反应。分析点位号：AP-42XX。43 压缩机循环气：以循环气压缩机为主。44 DMO精馏系统：DMO精馏，分析点位号：AP-44XX。45 尾气处理系统：NOx，CO排放达标，MN回收。46 罐区：DMO，DMC储罐。分析点：AP-46XX。,三、DMO工艺流程和分析项目,一、DMO合成反应 反应工段一共有4个系列，每个系列的产能为20T/H，4个系列共80T/H。年产量按8000小时计算，总产量是D
6、MO632千吨/年。每个系列的主要设备数 （台） 4个系列总数（台） DMO反应器 2台 8 DMO气体脱除塔 1台 4 氧气混合器 1台 4 MN再生塔 1台 4 硝酸还原反应器 1套（6台） 24 循环气压缩机 1台 4 DMO闪蒸槽 1台 4,三、DMO工艺流程和分析项目,2、DMO反应器（R-42A/B/C/D01A/B） 在此CO和MN反应，进反应器的气体组分主要控制氧气、（NOx）、MN+NO、CO的含量。 反应器进口分析点：AP-42(A/B/C/D)02 反应器出口分析点：AP-42(A/B/C/D)03,AP-42(A/B/C/D)13, 主要分析项目：1，DMO，DMC，M
7、F，ML，MeOH,（气体，不准） 检测器：FID检测器。2、CO2，N2O；检测器：TCD3、CO；（进口20-24%，出口无指标。）检测器：TCD4、NO；检测器：TCD（入1.06.0%，出：无指标）5、H2O：检测器：TCD（入口和出口500ppm） 特点：出口的CO ,MN明显降低。MN不分析。,三、DMO工艺流程和分析项目,2、DMO气体脱除塔（C-42A/B/C/D01 ) 生成的DMO、DMC和其他副产品用甲醇冷却和分离，进入DMO闪蒸槽继续精馏，塔内蒸汽经过冷凝后，一部分回流，一部分在氧气混合器中与氧气混合后被送入MN再生塔（C-42A02)。共有三个取样点， 1）、塔底液体
8、：AP-42A/B/C/D05 主要组分：DMO80%,DMC1.5-2.0, 其余MF,ML,MeOH95%,其余：DMC+MF+ML3%,DMO：0ppm，检测器：FID检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,3）、DMO气体脱除塔顶到硝化还原反应器的气体。 位号：AP-42A/B/C/D04 主要组成：NO10%，检测器;TCD检测器，其余：DMO(0ppm），DMC+MF+ML10%,检测器：FID。CO210，N2O,1.5-2%，CO无指标，检测器;TCD检测器，用不同的填充色谱柱。,三、DMO工艺流程和分析项目,3、MN再生塔（C-42A/B/C/D02） MN再生塔主要产物是M
9、N和H2O，副产物：NO,O2,MeOH,HNO3的二级产物。MN塔底部是反应区，中部是H2O吸收区,用甲醇吸收，顶部的气体进入循环，少部分最为弛放气。共三个取样点。 1）MN再生塔出口气体 位号：AP-42A/B/C/D07(循环气），AP-42A/B/C/D08（弛放气，平常不分析）。 组成：CO（无指标）；CO2(9-10%)+N2O（1-2%）；NO1%；CO2+N2O+NO超标后弛放掉。检测器：TCD MeOH(9%),DMC+MF+ML1.5%,检测器：FID。,三、DMO工艺流程和分析项目,2）MN再生塔底部液体：位号：AP-42A/B/C/D09。 底部液体用泵（P-42A/B
10、/C/D02A/B/C）循环至中部，一部分送入硝化还原反应器（V-42A/B/C/D04A/B/C/D/E/F)。 主要组成：H2O(40%)+MeOH(50%),检测器TCD，色谱柱：PQ柱。 其他：DMO(0ppm)+DMC（1-2%），顶空+FID检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,4、硝化还原反应器（V-42A/B/C/D04A/B/C/D/E/F), 硝化还原反应器的主要作用是生成亚硝酸甲酯，简称MN，它是由HNO3,NO，MeOH反应产生。 反应式：HNO3+2NO+3MeOH3MN+2H2O 每个系列共六台反应器，四个系列共24台反应器，在六台反应器的气体出口总管上有一个取样
11、点，共6个取样点，气体进入MN再生塔。 分析位号：出口气体：AP-42A/B/C/D10 主要组分：MN（12-13%，不分析）， 其他组分：DMC+MF+ML10%），FID检测器。 CO2(10-20%）；NO（5%），TCD检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,每两个反应器底部液体出口总管上有一个取样点，即每个系列有三个取样点，四个系列共12个取样点。 分析位号：AP-42A/B/C/D15,AP-42A/B/C/D14, AP-42A/B/C/D11。 组要组分：H2O(50%)+MeOH(40%);TCD检测器，PQ色谱柱，控制HNO3（3%）浓度。酸碱滴定。其他成分：DMO（0p
12、pm）+DMC(0.5-1.5%)。,三、DMO工艺流程和分析项目,二、DMO精馏 DMO精馏属于单系列。 主要设备 数量（台） DMO脱轻塔 1 DMC分离塔 1 DMO蒸发塔 1 DMO冷凝塔 1 尾气回收塔 1 碱处理罐 2 甲醇脱水塔和甲醇脱水回流罐 各1 说明：前四个塔是DMO精馏装置，后面的装置是尾气处理和甲醇回收装置。,三、DMO工艺流程和分析项目,DMO脱轻塔主要作用是分离DMO中的甲醇和轻组分。DMC必须从塔底回收，如果从塔顶回收会增加废水中的盐度；由于共沸原因，DMO采用萃取精馏与甲醇分离。DMC分离塔主要作用是分离DMO中的DMC ,DMO进一步净化。DMO蒸发塔和冷凝塔
13、的主要作用是通过蒸发净化出金属成分，进一步提高DMO的纯度。碱处理罐的主要作用是中和硝化还原反应中的HNO3,将少量的DMO、MF、DMC分解为水。甲醇回收主要作用是回收碱处理后废水中的甲醇。,三、DMO工艺流程和分析项目,1 DMO脱轻塔： 共两个取样点，一个是底部液体，另一个是顶部回流液体。 位号：AP-4402A/B，（底部） 主要组分：DMO（97.94%） 其余组分：DMC,MF,ML,MeOH大约几百ppm,FID 检测器。H2O（1000ppm),用卡尔菲休法测定。HCHO（1000ppm），分光光度法比色。 位号：AP-4401A/B，顶部回流液体。 主要组分：MeOH(94.
14、66%), 其余组分：DMO,DMC,MF,ML，不到1%，用FID 检测器分析。H2O(1000ppm)，HCHO（1000ppm),三、DMO工艺流程和分析项目,2 DMC分离塔（C-4402) 共两个取样点，一个是底部液体，另一个是顶部回流液体。 位号：AP-4404A/B，（底部） 主要成分：DMO， 分析项目：DMO中的水分：卡氏水分测定仪酸值：氢氧化钾乙醇标准滴定溶液滴定。 位号：AP-4403A/B（塔顶回流） 主要组分：DMC(62%左右)+MeOH(28%左右），检测器FID 其余组分：DMO(0.48%)+MF(3.5%)+ML(4%),检测器FIDH2O（ppm）：卡氏水
15、分测定仪HCHO(1000ppm):比色。,三、DMO工艺流程和分析项目,3、碱处理罐（V-4405,V-4406) 取样点一个，在V-4406底部出口。 位号：AP-4405A/B 组要组分：H2O（68%）+MeOH（28%）左右，用TCD检测器，PQ柱子。 其余组分：DMC(0.6%)+ML(0.16%)+MF(ppm),分析方法：顶空+FID检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,4、甲醇回收 主要设备：甲醇回收给料罐（T-4613),甲醇脱水塔（C-4404），甲醇脱水回流罐（V-4407），甲醇回收槽（T-4604） 分析点共三处：甲醇脱水塔入口、出口、回流液体。 AP-4604A
16、/B，甲醇脱水塔给料槽出口到甲醇脱水塔入口。 主要成分：H2O（68%）+MeOH（28%）左右，用TCD检测器，PQ柱子。 其余组分：DMC(0.6%)+ML(0.16%)+MF(ppm),分析方法：顶空+FID检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,AP-4607A/B，甲醇脱水塔底部出口废水。 主要成分：H20（95%以上）分析项目：MeOH(100ppm)，检测废水中甲醇含量，比色法测定。 AP-4606A/B，甲醇脱水塔顶部回流液体。 主要成分是：甲醇（98%以上） 分析项目：甲醇中的水分和杂质含量。H2O1000ppm：卡氏水分测定仪杂质：DMC+ML 检测器：FID检测器。,三、DMO工艺流程和分析项目,5、回收甲醇储罐 回收甲醇罐（T4604）进口和出口甲醇纯度 位号：AP-4601A/B（进口），AP-4602A/B(出口）。 主要成分：甲醇（98%左右） 分析项目：各类杂质，如H2O，卡氏水分测定仪DMC，MF,ML等。FID检测器。 6、DMO储罐(T-4614） 位号：AP-4603A/B 主要成分：DMO（99%） 分析项目：各类杂质：如酸值，DMC，H2O等。,谢谢大家,
