煤制乙二醇的工艺流程(ppt 30页)

副产品多；
产品总收率：88%
主
产 物
乙稀 氧化
环氧乙烷 2.23MPa
+水
190~200 ℃
副 产 物
乙二醇
一缩二乙二醇 二缩三乙二醇 多缩聚乙二醇
这是以往化工生产中的工业化生产的唯一方法！
•10
煤制乙二醇研发
国内外同类技术未能实现工业化的原因：
福建物构所 近30年 3个关键技术 1联）合核企心业催工程化化剂煤技制术 乙二醇技术的工业化
数据来源：2000~2006年数据 《中国石油和化工经济 分析》
2007/12
2007~2008年数据《中国化工信
息周刊》2009/12
2009~2015年数据《中国化工信
•29
•30
加氢反应区 乙二醇精馏区
甲醇精馏循环区
脱氢反应区 恩德炉 变压吸附装置 煤堆场
制氧工作区 气体储罐区 乙二醇成品区
20万吨级煤制乙二醇工业示范装置设计示意图 •23
技术特点
1 氨氧化技术制备NO
Your Slogan here
2 工业CO气体中H2的选择氧化消除 3 独特的氮氧化物氧化酯化技术 4 工艺流程短、温度、压力要求低,能耗低
1200
50%
单位：万吨
预计：2015年乙二
1000
40%
800
醇产能将达550万t/a ， 600
消费量1100~1150
400
200
30% 20% 10%
万t/a 。
0
0%
2000 222000000321 2004 2005 22000076 2200221100500098EE
产量 表观消费量 自给率
制
通辽金煤：120万吨乙二醇
乙
项目。首期20万吨工业。
二
醇 ” 工
江苏丹化集团：300吨中试，万 吨级工业化试验。09年3月完成 技术鉴定。
上海金煤： 投 资 1.8 亿 元 用于试验。
程
布
河南煤业：规划300万吨乙二醇
局
福建物构所：技术源头 小试技术和催化剂研发。
•28
2000~2015年中国乙二醇供需情况
甘醇 1,2-亚乙基二醇
简称：EG
分子式：(HOCH2)₂
无色无臭 有甜味液体 对动物有毒性
结构式
球棍模型
填充模型
•7
聚酯树脂
吸湿剂
增塑剂
制聚酯涤纶
合成树脂 PET
乙二醇
气体脱水剂 抗冻剂
表面活性剂
合成纤维 化妆品
炸药
•8
•9
乙二醇的制法：环氧乙烷水合法
石油脑 裂解
技术成熟，应用广；
水耗大、成本高；
酸酯中试装置 （投资1000万 2006年7月，年元产）100吨乙 二醇的草酸酯加氢装置
•13
煤制乙二醇工艺流程
脱氢 催化剂
CO
羰基合成 催化剂
变
CO
压
纯
吸
造气 附
分
煤
离
加氢 催化剂
草 酸 酯
乙二醇
精 馏
乙二醇
H2
（聚酯级）
•14
我们需要什么样的催化剂呢？
C温O的脱更危氢高险催的性化选剂择：性效率更高，降低了飞 更高的转化率 CO羰更基长合的成寿催命化剂：有效地降低了催化 剂中符贵合金工属业的生负产载要量求
CO + 3 H2 ——CH4 + H2O
•16
H2
CO
脱氢净化催化剂
H2 CO
工业CO含有1.5%氢气
净化后，氢气≤100 ppm
•17
CO催化氧化偶联合成草酸酯催化剂
———实现C转化的核心步骤
CO催化偶联合成草酸酯的反应原理：
2RONO+2CO(COOR)2+2NO 2NO+1/2O2 N2O3 N2O3 +2ROH 2RONO+H2O 2ROH+2CO+1/2O2 (COOR)2+H2O
载体IV
85
150
950
载体V
105
145
800
载体VI
90
165
900
•19
使用改进的合成催化剂，贵金属负载量显著降低
时空产率500g
时空产率750g
对 比
中试羰基合成催化剂贵金 属负载量1.8％
万吨级羰基合成催化剂贵金 属负载量1.5％
•20
草酸二甲酯加氢反应：
(COOCH3)2+4H2 (CH2OH)2+2CH3OH
•18
不同载体对催 化性能影响
载体（负载量 1.5% ）
反应管加热温度(速反：应6条0催0件，化：总剂C空O床速空3层速0090温0)0度，N2空速D：MO1（时500g空，）收CH率3ONO空
载体的载孔体结I 构对
90
155

1050
催化性载能体影II 响
105
138
950
载体III
95
150
970
2）工实业现CO深度脱氢净化等系列关键技术 3）技术集成
•11
煤制乙二醇研发
基础研究 1982-1991
模试 1991-1995
工业化实施 2004-2009
中试努力 1995-2004
2009：20万吨级工业示范成功开车
•12
2007年8月建成的万吨级煤制 乙二醇工业性试验装置
2005年12月， 年产300吨草
5 合成草酸酯催化技术达到国内外的先进水平
•24
经济效益（与石油路线比较）
当原油价格降至20美元／桶时，“煤制乙二醇”技术 路线生产乙二醇的成本与石油路线相当。
•25
市场分析
对我国的能源、化 工产业产生重要积 极的影响
Title
我国自主知识产权的世 界第一套大工业装置
有效缓解我国乙二醇产 品的供需矛盾
反应特点：
催化剂种类多：Cu/SiO2 、Cu-Cr、其他多金属催化剂。 反应复杂，副产物多： 乙醇、乙二醇甲醚、碳酸二甲酯、1,2丁
二醇、1,4丁二醇、丁内酯、丙二醇等。
•21
加氢产物分 析以及新旧 催化剂对比
原催化剂：转化率 98.5％选择性 81％
新催化剂：转化率 99.9％选择性 大于 90％
组分
时间(分) 新Cat. 原Cat.
甲醇
3.304 25.66 65.80
乙醇 3.580 0.70
乙二醇 甲醚 6.238
1.21 1.53
碳酸 二甲酯 8.530
3.71
草酸 二甲酯 8.688
0.77
乙二醇
11.622 66.0 26.39
丁二醇
12.730 0.78 0.89
•22
氨氧化和酯化装置 合成反应区
•26
通辽金煤化工有限公司与河南煤业化工集团有限 公司签署了建设300万吨煤制乙二醇项目的投资 合同，河南煤业5套20万吨工程项目也开始投入 建设。
通辽金煤化工已开始二期40万吨/年煤制乙二醇 工程项目的建设，
2009.10，建成投产的通辽金煤20万吨/年煤制乙二醇工业基地场景
•27
“
煤
草酸酯加氢的催化剂： 乙二醇的选择 性从80% 提高到≥90%
•15
障碍： 工业上由合成气体变压吸附制得的CO，
原料气体中都含有少量H2，成为CO偶联 合成草酸脂技术工业化的最大障碍之一
煤制乙二醇中CO深度脱氢净化技术：
H2选择性氧化和CO催化脱氢净化反应：
主反应：2H2 + O2 —— 2H2O 副反应：2CO + O2 —— 2CO2
煤制乙二醇
•1
主讲内容
一
二
三
煤和乙二醇的简介
煤制乙二醇的市场分析
煤制乙二醇的工艺
•2
煤的简单介绍
煤是我们日 常生活中常见的 一种能源！
•3
等等。。
无烟煤
褐煤
泥煤
煤的分类
烟煤
半无烟煤
当然，煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同
•4
我国的能源生产情况
•5
我国能源消费情况
•6
乙二醇