[海川hcbbs]煤制乙二醇工艺路线.docVIP

碳一化工的新产品--乙二醇(全文-2) 7.1? 低压气化制取乙二醇的流程 作为一个完整的煤化工的工业装置，无论是示范厂还是商业化工厂，煤制原料气的工艺是人们讨论的重点。作为原料气CO、H2的来源，煤气化是必不可少的。煤气化的方法问题，是一个重点研究的课题。 合成乙二醇的工艺中，加氢是在3.0MPa下进行，偶联是在0.5MPa下进行。因此煤气化的压力选择是比较关键的。从碳一化工的历史经验来看，煤气化加压是节能的重要措施，这样的流程采用4.0MPa的煤气化是最合理了。 就目前年产20万吨煤制乙二醇示范厂来说，以褐煤为主原料，外购甲醇、亚硝酸甲酯等作补充原料，采用的恩德炉常压气化、废热锅炉、空分、变压吸附等组合工艺制备CO、H2、O2，说明这个煤制乙二醇的示范厂设计原则是取得乙二醇合成与分离的经验，而不是商业化的示范。选用这样的流程，出发点是在现有的小化肥低压气化的基础上，技术是成熟的，能耗是高的。 ??? 低压气化制取乙二醇的流程，可以用图2表示。这里低压的含义是指低于0.5MPa气化，可以采用的方法是常压气化恩德炉、灰融聚、UGI等方法。 ?? 图2??? 低压气化制取乙二醇 ? 尽管变压吸附可以分离CO、H2，但是有一定的损耗，适合于小规模的生产。由于偶联反应用的CO含H2量应该在ppm 级，因此深冷分离更加适合这样的要求。 目前，我国煤气化技术的发展是比较快的，如果有合适的煤种，可以采用水煤浆技术(包括：GE-Texaco、四喷嘴、熔渣-非熔渣分级气化、多元料浆等技术)，如果一定要用褐煤，可以采用粉煤气化技术(包括：GSP、航天炉、两段气化、Shell气化等技术)。另外，灰融聚技术也已经在小加压上取得成功。 流程中的分离单元，主要是分离未反应物、副产物等，它们的数量和组成，决定了分离方法、流程设置和操作数据，如果在万吨级的试验装置上不能得到十分肯定的结果，在示范厂运行时可能要作修改，这是目前国内示范厂共同的经验。 据估计，上述流程的吨EG综合能耗在60Gj以上。 ? 7.2 规模化煤制乙二醇的流程探讨 煤制乙二醇的工艺流程是比较复杂，我们应该相信，适合百万吨级的商业化工厂需要这样的工艺，即采用先进的煤气化技术+低能耗的净化方法，见图3。这个流程的气化压力应该在4.0 MPa左右。低温甲醇洗是目前脱碳脱硫的最好方法，而甲烷洗冷箱是目前分离CO、H2最好的办法，具有能耗低、纯度高的优点。 ? 图3??? 中压气化制取乙二醇 ? ??? 按照目前的消耗定额，甲醇的消耗是可观的。一个年产120万吨乙二醇的流程，需要约15万吨甲醇。因此在气分前，要分流一部分合成气，加压后去合成甲醇，这部分产能要计入煤气化和能耗中。降低甲醇的消耗，依然是改进合成方法和催化剂研究的长期目标。 如果以煤气化开头来计算，采用先进的粉煤气化技术，包括煤气化的空分，加上甲醇与亚硝酸甲酯的消耗，大约需要1.85吨标煤以上可以得到1吨的乙二醇，即吨乙二醇能耗在54Gj以上。 ? 8. 发展前景预测 从煤制乙二醇的全装置建设来看，无论从投资、或技术的密集度，这些原料来源是够麻烦的。因此，一个年产20万吨煤制乙二醇示范装置是十分必要的，就目前采用的流程，任何把这个示范厂作商业化的技术经济研究，是不会得到满意的结论。 石油路线的乙二醇为什么没有再中国大量发展，亚化咨询[8]认为： (1)乙二醇原料的运输制约。 传统石化路线乙二醇的核心原料是环氧乙烷，由于环氧乙烷受运输制约的原因，乙二醇装置要依托乙烯工厂建设，因此乙二醇生产能力主要集中在大型石化企业。 (2)另一个原因是生产成本的竞争力不够。中东生产企业用廉价的乙烷裂解原料制造乙二醇，由于生产成本足够低廉仅为250～300美元/吨，将产品通过海运方式输送到亚洲市场，成本仍然具备充分的竞争力。即使按示范厂特供低价煤130元/吨计算，成本也达到2650元/吨，仍不具备任何优势 目前在这方面的不同意见是应该引起注意的，值得考虑。 ? 9.　评述 1. 乙二醇作为重要的化工原料,对于国民经济各部门的发展和国计民生都有着相当重要的作用。目前乙二醇是石油化工产品，通过合成气合成乙二醇,路线众多,需要进行仔细的比较和研究。合成气直接合成法,反应条件过于苛刻,如有突破将非常有竞争力,但目前的成果还不足以大规模工业化。从催化剂的开发到一个完整工艺过程的形成，需要相当长的时间。 2. 非石油路线乙二醇生产技术涉及到很多化工技术单元，既有气固相的催化剂研制和反应器的开发，又有多种产品或中间产品的分离与精制，反应过程体系复杂，单个独立的单元试验数据又难以反映全流程长周期运行结果，迄今为止还没有工业化装置，其技术难度是可想而知的。??? 3. 草酸酯合成法是目前离大规模工业化生产较近的方法,由于其对于工艺条件的要求不高,反应条件也相对温和,因此