草酸二甲酯的汽化方法和汽化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种草酸二甲酯的汽化方法，包括如下步骤：(1)、DMO新鲜进料和DMO循环物料经过混合形成DMO进料，所述DMO进料经预热后进入汽化塔进行汽化；2)、总氢气进料分成两股物料，第一股氢气进料不进入所述汽化塔，第二股氢气进料从所述汽化塔的塔底进入，并将汽化后的DMO从所述汽化塔的上部带出，再与第一股氢气进料混合；本发明专利技术的草酸二甲酯的汽化方法，显著减少了从汽化塔出来的混合气体出料中的杂质含量，使得填料层和催化剂的运行周期显著延长，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。本发明专利技术还公开了基于上述草酸二甲酯的汽化方法的草酸二甲酯的汽化装置。

Vaporization Method and Device of Dimethyl Oxalate

The invention discloses a vaporization method of dimethyl oxalate, which comprises the following steps: (1) DMO fresh feed and DMO circulating material are mixed to form DMO feed, the DMO feed is preheated and then enters the vaporization tower for vaporization; 2) the total hydrogen feed is divided into two materials, the first hydrogen feed is not entered into the vaporization tower, and the second hydrogen feed is entered from the bottom of the vaporization tower; The vaporized DMO is taken out from the upper part of the vaporizing tower and mixed with the first hydrogen feed. The vaporization method of dimethyl oxalate of the invention significantly reduces the impurity content in the mixed gas discharged from the vaporizing tower, prolongs the operation period of the packing layer and the catalyst, greatly improves the production efficiency and reduces the production cost. The invention also discloses a vaporization device of dimethyl oxalate based on the vaporization method of the dimethyl oxalate.

【技术实现步骤摘要】
草酸二甲酯的汽化方法和汽化装置
本专利技术属于化工
，尤其涉及煤基合成气制备乙二醇工艺中草酸二甲酯的汽化过程，具体涉及草酸二甲酯的汽化方法和汽化装置。
技术介绍
乙二醇(EG)是一种重要的化工原料，主要用于生产聚酯纤维、聚酯塑料、防冻剂、润滑剂、增塑剂、炸药及化工中间产物。合成EG的工艺路线，主要包括石油路线、煤制EG路线以及生物质制EG路线，目前占主导的仍然是石油路线，即环氧乙烷水合法。随着石油资源的日益短缺，开展以天然气和煤基原料为主的C1化工对我国具有重要的现实意义，相关技术也在上世纪90年代取得了快速的发展。其中，煤经气化分离出的CO与亚硝酸酯气相催化合成草酸二甲酯(DMO)的技术迅速发展和成熟，并开辟了由DMO加氢制乙二醇(EG)的非石油途径。在草酸二甲酯加氢合成乙二醇的工艺中，草酸二甲酯原料为液态，而采用的反应器型式为气固催化反应器，因此，需要设置DMO汽化塔以将液态的草酸二甲酯原料汽化后再与氢气混合进行反应。现有技术中，DMO进料被预热至一定温度后，使用特殊喷嘴在汽化塔内进行雾化，由汽化塔的塔底进入的氢气进一步将雾化后的DMO加热，并使其汽化，然后氢气和气态的DMO的混合气流从汽化塔的塔顶出来，再由加热器加热至加氢反应所需要的温度，最后进入加氢催化反应器进行催化加氢反应以制备乙二醇。该工艺中，汽化塔内雾沫夹带现象非常严重，DMO原料易被氢气夹带至汽化塔的上层填料，甚至进一步带出汽化塔而进入催化加氢反应器的催化剂床层，而DMO中的杂质在操作温度下易结焦而堵塞汽化塔内的填料及催化加氢反应器内的催化剂床层，导致汽化塔和催化剂床层的阻力增加，导致加氢反应系统的运行周期短。因此，有必要对现有的草酸二甲酯的汽化方法进行改进，以克服现有技术中的上述技术缺陷。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种草酸二甲酯的汽化方法，以克服现有技术中存在的上述缺陷。本专利技术的专利技术人发现，通过本专利技术的技术方案，能够有效降低汽化塔及加氢催化反应器的压降，填料层和催化剂的运行周期显著延长，使得乙二醇生产装置的运行周期延长，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。以下是本专利技术的技术方案：草酸二甲酯的汽化方法，包括如下步骤：(1)、DMO新鲜进料和DMO循环物料经过混合形成DMO进料，所述DMO进料经预热后进入汽化塔进行汽化；(2)、总氢气进料分成两股物料，第一股氢气进料不进入所述汽化塔，第二股氢气进料从所述汽化塔的塔底进入，并将汽化后的DMO从所述汽化塔的上部带出，再与第一股氢气进料混合；其中：所述步骤(1)中，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为10.9～22；所述步骤(2)中，所述汽化塔内的气液比为11～17；进入所述汽化塔内的所述第二股氢气进料的温度高于进入所述汽化塔内的所述DMO进料的温度。根据本专利技术，所述总氢气进料与DMO新鲜进料的氢酯摩尔比控制在50～100。优选地，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为12.4～22。进一步优选地，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为12.9～22，所述汽化塔内的气液比为14～17。根据本专利技术，所述第二股氢气进料的体积流量为总氢气进料的体积流量的13％～60％。根据本专利技术，进入所述汽化塔的所述DMO进料被预热至160～190℃；进入所述汽化塔的所述第二股氢气进料被预热至180℃～210℃。优选地，所述总氢气进料被预热至180℃～210℃。根据本专利技术，所述汽化塔为填料塔，塔内设置上下两层填料，所述DMO进料在两层填料之间进入所述汽化塔。根据本专利技术，所述填料塔的填料类型选自拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍填料、矩鞍填料或者金属环矩鞍。根据本专利技术，所述汽化塔所需的填料高度对应的理论板数为1～10块，操作压力为1～5Mpa。优选地，所述汽化塔所需的填料高度对应的理论板数为5～10块。根据本专利技术，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料进入所述汽化塔进行绝热汽化。所述的绝热汽化指的是，进入所述汽化塔内的所述DMO进料加热汽化所需的热量，完全由进入所述汽化塔内的所述第二股氢气进料的热量提供，不提供外加热源。当然，所述汽化塔也可以进一步提供外部加热，以确保所述DMO进料在所述汽化塔内能够顺利被汽化，例如：提供塔釜再沸器，或者在汽化塔的中部增加加热盘。当由于不可控因素，导致所述第二股氢气进料进入汽化塔的温度不够，进而导致汽化所述DMO进料的热量不够。此时，可通过提供外部加热，以确保所述DMO进料在所述汽化塔内能够顺利被汽化。采用上述的草酸二甲酯的汽化方法进行汽化的乙二醇的生产方法，基本消除了汽化塔内填料层和加氢催化反应器中催化剂床层的结焦现象，有效降低了汽化塔上部填料层及加氢催化反应器的压降，使得填料层和催化剂的运行周期显著延长，同时维持了加氢反应所需的氢酯比，进而保障了乙二醇生产装置的长期稳定运行，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。本专利技术的第二个目的在于，提供一种草酸二甲酯的汽化装置，包括DMO进料混合装置、DMO循环泵、DMO预热器、汽化塔、氢气预热器和加氢进料混合器；DMO新鲜进料管和DMO循环管的一端分别连接至所述DMO进料混合装置，DMO循环管的另一端与所述汽化塔的塔釜连接，DMO进料管的一端与所述DMO进料混合器的下部出料口连接，另一端与所述汽化塔的中部进料口连接，所述汽化塔的中部进料口连接有液体分布器，所述DMO进料管上设置有DMO循环泵和DMO预热器；所述汽化塔的上部连接有混合气体出料管，所述总氢气进料管路上设置所述氢气预热器，所述总氢气进料管路还包括第一氢气进料管和第二氢气进料管，第一氢气进料管与所述混合气体出料管分别连接至所述加氢进料混合器，所述第二氢气混合管连接至所述汽化塔的塔釜。根据本专利技术，所述DMO进料混合装置可以为现有技术中常规的混合器或混合罐。优选地，所述DMO进料混合装置为DMO循环储槽。所述DMO循环储槽还连接有DMO排出管路，可根据所述DMO循环储槽内的杂质含量，间歇或连续地将一定量的较高杂质含量的DMO物料从所述DMO循环储槽排放出反应系统。从而进一步保证进入汽化塔及后续加氢催化反应器的杂质少，提高填料层及加氢催化剂的使用寿命，降低汽化塔和加氢催化反应器的压降，保障乙二醇生产装置的长期稳定运行，提高生产效率，降低生产成本。当然，也可检测所述汽化塔的塔釜内的DMO的杂质含量，间歇或连续地将一定量的DMO物料从所述汽化塔的塔釜排放出反应系统。其作用与上述DMO循环储槽排放较高杂质含量的DMO物料是相同的，在此不赘述。根据本专利技术，所述汽化塔还包括塔釜再沸器。所述塔釜再沸器可提供外部热源，确保所述DMO进料的汽化。根据本专利技术，所述汽化塔还包括加热盘。所述塔釜再沸器可提供外部热源，确保所述DMO进料的汽化。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益技术效果：本专利技术的草酸二甲酯的汽化方法，通过优化汽化塔内的气液比，并有效结合DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比及其他工艺因素，有效减少了从汽化塔上部出来的混合气体出料中的杂质含量，基本消除了汽化塔内填料层和加氢催化反应器中催化剂床层的结焦现象，显著降低了汽化塔及加氢催化反应器的压降，使得填料层和催化剂的运行周期显著延长，同时维持了加氢反应所需的氢酯摩尔比，进而保障了乙二醇生产装置的长期稳定运行，极大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、DMO新鲜进料和DMO循环物料经过混合形成DMO进料，所述DMO进料经预热后进入汽化塔进行汽化；(2)、总氢气进料分成两股物料，第一股氢气进料不进入所述汽化塔，第二股氢气进料从所述汽化塔的塔底进入，并将汽化后的DMO从所述汽化塔的上部带出，再与第一股氢气进料混合；其中：所述步骤(1)中，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为10.9～22；所述步骤(2)中，所述汽化塔内的气液比为11～17；进入所述汽化塔内的所述第二股氢气进料的温度高于进入所述汽化塔内的所述DMO进料的温度。

【技术特征摘要】
1.草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、DMO新鲜进料和DMO循环物料经过混合形成DMO进料，所述DMO进料经预热后进入汽化塔进行汽化；(2)、总氢气进料分成两股物料，第一股氢气进料不进入所述汽化塔，第二股氢气进料从所述汽化塔的塔底进入，并将汽化后的DMO从所述汽化塔的上部带出，再与第一股氢气进料混合；其中：所述步骤(1)中，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为10.9～22；所述步骤(2)中，所述汽化塔内的气液比为11～17；进入所述汽化塔内的所述第二股氢气进料的温度高于进入所述汽化塔内的所述DMO进料的温度。2.根据权利要求1所述的草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，所述总氢气进料与DMO新鲜进料的氢酯摩尔比控制在50～100。3.根据权利要求1所述的草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，所述DMO新鲜进料和DMO循环物料的循环比为12.4～22。4.根据权利要求1所述的草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，所述第二股氢气进料的体积流量为总氢气进料的体积流量的13％～60％。5.根据权利要求1所述的草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，进入所述汽化塔的所述DMO进料被预热至160～190℃；进入所述汽化塔的所述第二股氢气进料被预热至180℃～210℃。6.根据权利要求1所述的草酸二甲酯的汽化方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈荣春，李伟，周静红，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31