煤制乙二醇项目解决方案介绍
乙二醇工艺流程总结
煤化工知识点之：乙二醇工艺方案的选择1 石油路线工艺化反应，主反应生成环氧乙烷，氧化反应包括选择氧化和深度氧化，其反应过程：主反应 （ 选择氧化 ） ：C 2H 4+1/20尸 C 2H 40+105.5kJ/mol并列副反应 （ 深度氧化 ） ：QH 4+302— 2C02+2H 20+1422 . 6kJ / mol并列副反应 （ 深度氧化 ） ：C 2H 4O+5/2OI 2CO+2H 2O+1316.4kJ/mol目前此工艺技术全部掌握在外资手中， Shell 、DOW 陶式化学公司）和SD 二家技术的生产能力合计占总生产能力的91 %，其中Shell 占38%, SD 占31%, DOW 占 22%，余下的9%主要为德国的 BASF 日本的触媒公司、意大利的SNAM 等公司占有。
由于反应中环氧乙烷与水以 l ：20-22（ 摩尔比 ）混合,需要大量的水,并且水大量过剩,产物中乙二醇的浓度较低,因此为了提纯出产品需蒸发除 去大量的水分,生产工艺流程长、设备多、能耗高、成本较高。
1.2 环氧乙烷催化水合法 针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足,为了提高选择性,降低用水量,降低反应温度和能耗,世界上许多公司进行了环氧乙烷 催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。
其技术的关键是催化剂的生产,生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种,其中最有 代表性的生产方法是 Shell 公司的非均相催化水合法和 UCC 公司的均相催化水合法。
尽管许多公司在环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术方面做了大量的工作,大大降低了水比,提高了环氧乙烷的转化率和乙二醇的选择性,但在催 化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题.因而采用该方法进行大规模工业化生产还待时日。
1.3 通过中间体合成乙二醇通过中间体合成乙二醇主要有日本三菱化学开发的经碳酸乙烯酯路线和由 Texac 。
开发的联产乙二.醇和碳酸二甲酯路线，以及Shell 开发的经二氧戊环的路线。
煤基制乙二醇工艺中甲醇的作用及其平衡问题浅析
煤基制乙二醇工艺中甲醇的作用及其平衡问题浅析摘要：目前，在煤制乙二醇系统中，甲醇分为两种：从甲醇精馏系统提取的低品位甲醇和从乙二醇精馏系统提取的高品位甲醇。
从整个制造过程可以看出，乙二醇精馏系统的甲醇完全是甲醇精馏系统的甲醇，以草酸二甲酯的形式流入乙二醇精馏系统，是一种甲醇亚胺气体。
高质量的甲醇生产提供了均衡的分布，合理使用这部分甲醇对优化相关装置的运行具有重要作用,本文将结合实际，浅谈煤基制乙二醇工艺中甲醇的作用及其平衡问题浅析。
关键词：煤基制乙二醇工艺；甲醇；平衡问题；浅析引言：煤制乙二醇工艺以煤为原料作为乙二醇生产的主流工艺，获取乙二醇生产所需的原料CO和H2该过程代表生产乙二醇的两步过程,第一步，在酯气再生塔中O2、NO和甲醇反应产生的亚硝酸甲酯和CO在催化剂和二甲基的催化下在羰基化反应器中结合。
第二步，草酸二甲酯与加氢催化剂在加氢反应器中在特定温度下与氢气反应，同时生产乙二醇和甲醇。
一、甲醇在煤基制乙二醇工艺中的作用1.1参与亚酯气再生在煤制乙二醇工艺中，甲醇最重要的作用是作为反应物参与乙二醇的再生。
同时，还会产生一种副产品松香酸,在硝酸盐还原塔中，副产物硝酸盐在前级系统中作为氧气，与甲醇和NO反应生成乙烯酯气体，回收后用于合成系统。
1．2脱除水分与硝酸一些副产物硝酸盐和水被循环合成气饱和并随着循环合成气进入合成反应器，这对设备管道和钯羰基化催化剂产生不利影响,另一方面，水发生反应使用草酸二甲酯生产草酸、草酸、硝酸均会腐蚀钯基合成器和催化剂载体，损坏和泄漏设备，降低催化剂强度、活性成分的损失会发生,由于合成催化剂的长度，在循环合成气进入合成反应器之前，为了最大限度地保护合成催化剂，使用相应的操作单元对循环合成气中的硝酸盐和水进行去除和净化。
1．3吸收溶解草酸二甲酯在热水系统中将羰基化反应器中反应的合成气冷却后，大部分草酸二甲酯被分离出来，但部分草酸二甲酯仍处于气相饱和状态。
此外，随着草酸二甲酯继续进入后续乙烯酯气体再生系统，与乙烯酯气体再生塔的高含水量反应生成草酸。
简述含盐废水淡化及蒸发塘处置浓盐浆——以煤制乙二醇工程为例
莫 志安 ， 王 蕊 （ 西安地质矿产研究所， 西 安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘要 ： 分析煤制 乙二醇工程给排水 系统 ， 明确含盐废水来源 ， 简述含 盐废水 三级淡化 处理 系统 ， 给 出各级进 出水水质指 标及其确
定依据 。根据 当地 自然气候条件及 土地 利用规划 ， 论证 处置浓盐浆的蒸发塘规模 、 防渗层 、 浓盐浆输 送方式的合理性 。 关键词 ： 含盐废水 ； 淡化 系统 ； 水质指标 ； 蒸发 塘 ； 规模 ； 防渗
建设方案中充分把 握“ 分类供 水 、 梯级供水 、 局部循
环、 清污 分 流 、 分 质处 理 、 中水 回用 ” 的原 则 ， 制 订 了 较 为 合理 的 给排水 平衡 方案 。 由于工 业 园 区配套水 处理 设施 不能 依托 ， 因此项 目含 盐废水 工业 园区不 能接 纳 。其 次 ， 因为 工程 量大 且 对 环境 有 危 害 Ｊ ， 比如 对 水 中溶 解 氧及 水 生 生 物 的影 响 Ｊ ， 所 以 排 人 地 表 水 的方 案 也 不 可 行 。 因 此， 排 水方 案 的重点 是 回用水 站含 盐废 水处 理 回用及 浓 盐 浆处 置 的问题 ， 这也 成为 国 内环保 业 急需 解 决 的 难 题 Ｊ 。随着 膜 工 艺 技 术 的逐 步 提 高 ， 含 盐 废 水 的
中图分类号 ： ｘ ７ ０ ３ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ２ ３ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ — ０ ０ ２ ３— ０ ７
Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｂ ｒ ｉ ｎ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｌ ｔ ｓ ｌ ｕ ｒ ｒ ｙ ｄ ｉ ｓ ｐ ｏ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ Ｏ ｎ ｄ —— ｔ ａ 【 ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ
煤制乙二醇——精选推荐
煤制乙二醇项目1性质及主要用途乙二醇又名“甘醇”，简称EG。
是无色、无臭、有甜味的液体。
结构式为HOCH2CH2OH，分子量62.07，熔点-13.2℃，沸点197.85℃。
易吸湿，能与水、乙醇及丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。
乙二醇是一种重要的化工基础有机原料，在大量应用的醇类物质中是继甲醇之后的第二大醇类。
从它可以衍生出100多种化工产品和化学品，主要用于生产聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药、涂料、油墨等，还可用于生产特种溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。
图1 乙二醇的用途2工艺技术方案目前乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线，在石油价格居高不下的经济环境下，寻找一条经济的石油路线改进工艺或者非石油路线乙二醇合成路线已经成为研究热点。
2.1乙二醇石油路线工艺 2.1.1 环氧乙烷直接水合法环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产乙二醇的主要方法，环氧乙烷和水在加压到2.23MPa 和190-200℃条件下，在管式反应器中直接液相水合制得乙二醇。
2.1.2 环氧乙烷催化水合法针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足，为了提高选择性，降低用水量，降低反应温度和能耗，世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。
其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院、南京工业大学等，其技术的关键是催化剂的生产，生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种，其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和UCC 公司的均相催化水合法。
2.1.3通过中间体合成乙二醇该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法和碳酸乙烯酯水解法两种生产方法。
（1）碳酸乙烯酯法石油路线： ● 技术成熟，应用广； ● 水耗大、成本高； ● 副产品多；● 产品总收率：88%图3 环氧乙烷直接水合法图2 乙二醇合成路线碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯(EC)，碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。
简述含盐废水淡化及蒸发塘处置浓盐浆——以煤制乙二醇工程为例
简述含盐废水淡化及蒸发塘处置浓盐浆——以煤制乙二醇工程为例发布时间：2023-03-31T02:26:59.663Z 来源：《福光技术》2023年4期作者：牧小军[导读] 由于工业园区配套水处理设施不能依托，因此项目含盐废水工业园区不能接纳。
其次，因为工程量大且对环境有危害，比如对水中溶解氧及水生生物的影响，所以排入地表水的方案也不可行。
新疆天业汇合新材料有限公司新疆石河子市 832000摘要：分析煤制乙二醇工程给排水系统，明确含盐废水来源，简述含盐废水三级淡化处理系统，给出各级进出水水质指标及其确定依据。
根据当地自然气候条件及土地利用规划，论证处置浓盐浆的蒸发塘规模、防渗层、浓盐浆输送方式的合理性。
关键词：含盐废水；淡化系统；水质指标；蒸发塘；规模；防渗；由于工业园区配套水处理设施不能依托，因此项目含盐废水工业园区不能接纳。
其次，因为工程量大且对环境有危害，比如对水中溶解氧及水生生物的影响，所以排入地表水的方案也不可行。
因此，排水方案的重点是回用水站含盐废水处理回用及浓盐浆处置的问题，这也成为国内环保业急需解决的难题。
随着膜工艺技术的逐步提高，含盐废水的膜分离处理方法正受到越来越多的关注。
膜工艺产生浓盐浆的处置也是一个难题，我国浓盐浆处置工艺主要包括自然蒸发、多效蒸发、化学沉淀、焚烧法、膜蒸馏、反渗透等。
相对其它处置工艺而言，自然蒸发具有处置成本低、运营维护简单、使用寿命长、充分利用太阳能、抗冲击负荷好、运营稳定等优点，尤其适用于用地条件允许、自然蒸发量大的新疆北疆地区。
在国内新建煤化工项目中得到广泛应用，如大唐阜新、大唐克旗、新疆庆华等都与主厂区配套建设相应的蒸发塘工程。
1 实验和方法主体实验流程如图1所示，包括使用氨水沉淀法和树脂离子交换法对含盐废水作软化处理，然后使用PAM絮凝法和活性炭吸附法降低水体的污染密度指数（SDI），再经电渗析膜进一步浓缩分离等步骤。
废水盐度使用盐度检测仪（WY100Y）直接测定。
煤制乙二醇的生产原理及工艺流程
煤制乙二醇的生产原理及工艺流程Producing ethylene glycol from coal is a complex process that involves several chemical reactions and engineering steps. This method offers an alternative to traditional ethylene glycol production processes, which mainly rely on fossil fuels. The coal-to-ethylene glycol process starts with coal gasification, where coal is converted into syngas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen. This syngas is then processed further to produce the intermediate chemical ethylene, which is finally transformed into ethylene glycol.从煤炭生产乙二醇是一个复杂的过程，涉及多个化学反应和工程步骤。
这种方法提供了一种替代传统乙二醇生产工艺的选择，传统工艺主要依赖于化石燃料。
煤制乙二醇的过程始于煤气化，煤炭被转化为合成气，一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体。
这种合成气进一步经过处理，生产中间体乙烯，最终转化为乙二醇。
One of the main advantages of producing ethylene glycol from coal is the utilization of a non-petroleum feedstock. In a world where environmental concerns are becoming increasingly important, finding sustainable sources of raw materials is crucial. By using coalas the starting material, the coal-to-ethylene glycol process helps reduce the dependence on petroleum-based products and contributes to a more diversified and sustainable chemical industry.从煤制乙二醇的主要优势之一是利用非石油原料。
焦炉煤气制10万吨乙二醇方案
焦炉气合成乙二醇方案介绍西南化工研究设计院二〇一一年九月五日1、项目概况乙二醇（EG ）是重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂等。
目前我国乙二醇的主要是用作生产聚酯（PET ）的原料，约占乙二醇消费的94%左右。
近年来我国乙二醇的消费量增长趋势如图1-1所示，自从2000年以来我国乙二醇就一直处于供不应求的状态，并且据预测，今后5年内此状况依然得不到扭转。
目前乙二醇的价格也一直攀升，最近几个月之内乙二醇的价格一直在10000元/吨以上市场潜力巨大。
2000~2015年中国乙二醇供需情况2004006008001000120020002001200220032004200520062007200820092010E 2015E单位：万吨0%10%20%30%40%50%产量表观消费量自给率图1-1 乙二醇供需（万吨）2009年我国乙二醇的生产企业共有13家，生产主要集中在中石油和中石化的下属企业，采用传统的石油乙烯路线。
总生产能力为243.8万吨/年，同年我国乙二醇的表观消费量为840万吨，对外依存度高达70%。
石油乙烯路线的经济效益受到石油价格的影响，而我国石油资源匮乏，采用石油乙烯路线生产乙二醇的产能尚难以迅速扩大，因此该路线在我国不论是资源利用还是生产成本都受到极大制约。
相对于石油资源而言，我国煤碳资源丰富，因此基于煤基合成气（CO + H 2）的合成乙二醇合成工艺，以其原料来源广泛低廉、技术经济性高等优点，已经成为研究及项目开发热点。
目前我国在合成气制乙二醇的工艺开发上走在世界前列，并已建成世界首套20万吨级的工业化生产装置。
以煤为原料的工艺，主要是将煤转化成合成气，而我国多少炼钢、冶金、化工企业的工业排放尾气中富含CO和H2，因此开发和利用工业排放气的合成乙二醇技术将是一条资源合理利用，解决环境保护的创新型工艺路线。
2、西南院技术进展1986年，西南化工研究设计院率先在国内开展了合成气气相合成乙二醇的技术研究开发，成功开发Pd系氧化偶联与Cu-Cr加氢两个系列催化剂及其相关工艺技术；2006年承担国家“十一五”科技支撑计划项目“草酸酯加氢制乙二醇催化剂及工艺开发”专题（课题编号：2006BAE02B03），开展新型环境友好加氢催化剂的研制及其关键工艺开发；2008年建立15t/a乙二醇中试装置，开展放大工艺试验，验证了工艺技术的可行性；2009年完成具有工业应用价值的氧化偶联催化剂、加氢催化剂的研制，经过长周期（>6000h）考评试验获得成功；2010年完成万吨级工艺软件包的开发。
煤制乙二醇转机选型与优化
河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTＲY
2016 年
第 33 卷
生产与实践
煤制乙二醇转机选型与优化
郜善军
（ 安阳永金化工有限公司 ，河南 安阳 455133 ）
摘
要： 介绍了煤制乙二醇装置中转机的选型及运行中出现问题及解决办法 ， 为新上或技改提供了参考 。 文献标识码： B 文章编号： 1003 － 3467 （ 2016 ） 11 － 0032 － 03
作者简介： 郜善军（ 1971 － ） ， 从事煤化工生产与技术管理工作， 电话： 0372 － 5402567 。 男， 高级工程师，
第 11 期
郜善军： 煤制乙二醇转机选型与优化
· 33·
单试合格后， 再和压缩机联试， 最 修需要单独暖管， 恶劣的情况是单试不合格的开缸， 时间长， 不保险， 汽轮机大修后试车到备机一般需要 4 d 左右， 这些 要充分考虑。目前考虑国内大型煤化工的需要， 上 电、 南阳、 佳木斯都有 10 000 kW 以上增安型异步电 动机， 考虑到维护操作， 如果电网许可， 也可采用电 驱。 1． 1． 2 加氢循环机
· 34· 表3 合成尾气压缩机选型
河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTＲY
2016 年
第 33 卷
流量 进口压力 出口压力 进口温度 出口温度 转速 轴功率 Nm3 /h 10 000 MPa 0． 1 MPa 1． 0 ℃ 45 ℃ 100 r /min 500 kW 200
乙二醇合成系统、 精馏系统主要甲醇、 草酸酯、 碳酸酯、 乙醇、 乙二醇等， 这些介质易燃易爆有毒， 要 根据介质特性和工艺条件对泵型进行筛选 ， 达到运 行的长周期。尽量利用它们的的优点、 避开缺点， 原 则上首先选屏蔽泵， 其次选离心泵， 尽量不选磁力 泵。 工艺要求流量大、 温度较高、 介质组分有变化 时， 一般选择化工离心泵， 选择好机封形式。工艺要 求流量不大、 温度低于沸点、 组分稳定时， 一般选用 。 、 、 屏蔽泵 工艺要求流量较小 扬程不高 常温、 组分 稳定时可以选用磁力泵。
煤制乙二醇中间产物草酸二甲酯
煤制乙二醇是一种通过煤化学工艺从煤制备乙二醇的方法。
在煤制乙二醇的生产过程中，草酸二甲酯是一个重要的中间产物。
草酸二甲酯（Dimethyl oxalate）是一种有机化合物，化学式为C4H6O4。
它是由甲醇和草酸反应而成的酯类化合物。
在煤制乙二醇的生产过程中，草酸二甲酯通常是通过以下步骤制备的：
1. 氧化煤制气（Coal Gasification）：首先，利用氧化煤制气技术将煤转化为合成气，即一氧化碳和氢气的混合物。
2. 甲醇合成（Methanol Synthesis）：利用合成气制备甲醇。
合成气中的一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成甲醇。
3. 草酸二甲酯制备（Dimethyl Oxalate Synthesis）：将甲醇与草酸进行酯化反应，生成草酸二甲酯。
这个步骤通常在高温、高压下进行，利用酯化催化剂促进反应。
4. 草酸二甲酯水解（Dimethyl Oxalate Hydrolysis）：最后，草酸二甲酯通过水解反应，分解成甲醇和草酸。
草酸进一步水解生成乙二醇。
草酸二甲酯在煤制乙二醇的生产过程中起着重要的中间作用，通过一系列的化学反应最终转化为乙二醇，实现了从煤到乙二醇的转化过程。
中石化煤制乙二醇成套技术领先全国
是 中东 石油伴 生气 制 乙烯 、 美 国页岩 气制 乙烯 ， 和 国内煤 制 乙烯技术 的开发 与迅 速成熟 ， 严 重 冲击着 以石
油路线 的石 油化 工 ， 并 由此 引发石化 原料发 生格 局 性 变化 。 国 内油气 短缺 和煤炭 相 对 丰富 的资 源 现实 ， 使得 中 国石 化把 战略重 点转 向煤 化 工 ， 并 开辟 了 多条 科研 路 线 ， 其 中建 设 在 扬子 石 化 化 工厂 、 以煤 为 资
加强 压缩 机 组 的特级 维 护管 理 ， 精细 化操 作 ， 避免 压缩 机在 正常运 行 中 出现 喘振 、 停 机 等 问题 ，
影 响干气 密 封 寿命 ； 在 机 组 开 车及 运 行 期 间监 控 各 级密 封气 的 流 量及 压力 满 足设 计 要 求 ， 并 重 点 监 控一 级泄漏 放火 炬 的压力 与 流量 是 否稳 定 且 与
要通 过 日常对 大 机 组 的特 级 维 护 管 理 ， 精 细 化 操
作， 结合仪表预防性检查等维护工作 ， 避免压缩机
在 正常运 行 中出现喘 振 、 波动 等 问题 ， 杜 绝机 组 停
机 。设计 制造 上 要 优 化 结 构 ， 提 高 干 气 密 封 的 可 靠性 ， 以保证 干气密 封 的运行 寿 命 ， 为装 置 的连 续 平稳运行 提供 保证 。
行 总结 分析 ， 提 出预 防干 气 密封 失效 的解决 方 案 。
裂解气 压缩 机 为 乙 烯装 置 的心 脏 设 备 ， 装 置 生 产
规模大 ， 机组 出现 异 常 波 动 及停 机将 对化 工 企 业 造成很 大损失 。并 且 ， 压缩 机组 大 型化 后 ， 干气 密
封 的尺寸 也 大 ， 密 封 备 件 的 造 价也 高 。因此 必 须
毕业论文-年产10万吨煤制乙醇生产工艺设计
车用乙醇汽油是指在不含乙基叔丁基醚（MTBE）、含氧添加剂的专用汽油组分油中，按体积比加入一定比例（我国目前暂定为10%）的变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2001的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料，乙醇还广泛用作不同浓度的消毒剂、饮料等。
1.3
1.3.1
目前燃料乙醇的生产大多还集中在国家规定的5家定点生产企业。其中吉林燃料乙醇公司30万吨后扩建到40万吨，河南天冠燃料乙醇公司30万吨，安徽丰原生化公司32万吨后扩建到44万吨，黑龙江华润酒精公司10万吨。另外，2007年底广西中粮生物质能源公司木薯乙醇项目投产，年产能为20万吨/年。
Keywords:Ethanol; Purification; Synthesis; Distillation
第1章绪论
1.1
由于我国石油资源短缺，能源安全已经成为不可回避的现实问题，寻求替代能源已成为我国经济发展的关键。乙醇作为石油的补充已成为现实，发展乙醇工业对我国经济发展具有重要的战略意义。煤在世界化石能源储量中占有很大比重（我国情况更是如此），而且煤制乙醇的合成技术很成熟。随着石油和天然气价格的迅速上涨，煤制乙醇更加具有优势。本设计遵循“工艺先进、技术可靠、配置科学、安全环保”的原则；结合乙醇的性质特征设一座年产10万吨煤制乙醇的生产车间。
作为替代燃料，近几年，汽车工业在我国获得了飞速发展，随之带来能源供应问题。石油作为及其重要的能源储量是有限的，而乙醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分，利用率高、环保的众多优点，替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一。我国政府已充分认识到发展车用替代燃料的重要性，并开展了这方面的工作。
影响煤制乙二醇产品品质的因素及应对措施
影响煤制乙二醇产品品质的因素及应对措施发布时间：2023-02-02T08:02:40.236Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：赵武李江波冯慧宁[导读] 在化工企业生产运营中，乙二醇属于关键有机化工原料之一，在聚酯纤维、聚酯塑料生产中广泛应用。
赵武李江波冯慧宁陕煤集团榆林化学有限责任公司陕西榆林 719000摘要：在化工企业生产运营中，乙二醇属于关键有机化工原料之一，在聚酯纤维、聚酯塑料生产中广泛应用。
因我国资源具有“贫油、少气、多煤”等特点，在乙二醇需求持续提升下，煤制乙二醇技术诞生，但产品质量受酯类、醛类、溶解氧等化合物的影响，使紫外透光率显著降低，进而影响纤维质量，如色度、强度、光泽感等等，需要采取措施提高产品品质，充分满足国内外市场需求。
关键词：煤制乙二醇；产品品质；影响因素；质量提升引言：乙二醇是一种重要的有机化工原料，目前70%左右的乙二醇用于与对苯二甲酸（PTA）反应生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），即聚酯树脂；PET可作为聚酯纤维和聚酯塑料的原料。
乙二醇还可以与邻苯二甲酸、顺丁烯二酸和反丁二酸等多元酸反应生成相应的聚合物，统称醇酸树脂，其次乙二醇还可直接用作防冻剂和配制发动机的冷却剂，乙二醇的二硝酸酯可用作炸药，同时也是生产增塑剂、油漆、胶粘剂、表面活性剂、炸药及电容器电解液等产品不可缺少的物质。
我国是一个“贫油、少气、多煤”的一个国家，进年来随着乙二醇的需求持续上涨，以草酸酯路线为代表的煤制乙二醇技术逐渐成熟，部分煤制乙二醇产品品质未能达到聚酯级别（紫外透光率等不达标），如何确保煤制乙二醇整体品质成为焦点。
1. 煤制乙二醇精制的特点在加氢合成单元中，乙二醇经过加氢反应生成的乙醇与乙二醇反应生成1,2-丁二醇，根据乙二醇和1,2-丁二醇气液相平衡与分离的研究[4] 中得出，常压下(101.3 kPa)乙二醇的沸点为197.6 ℃，1,2-丁二醇的沸点为193.8 ℃，两者相差4 ℃左右，脱醇塔的操作压力，塔顶为14 kPaA，在此压力下，乙二醇的沸点为140 ℃，1,2-丁二醇的沸点为134 ℃，两者的沸点差为6 ℃左右，经研究得出，乙二醇和1,2-丁二醇的沸点差值随着压力的降低而增大，说明减压可有利于乙二醇和1,2-丁二醇两种物质的分离，增大两者之间的挥发性，且乙二醇精制过程中若操作温度过高，会在塔釜发生聚合反应，生成二甘醇、三甘醇等碳链较长的重组分，严重时甚至结焦，这些杂质的存在严重影响乙二醇的纯度及UV值。
煤制乙二醇加氢催化剂稳定运行研究
煤制乙二醇加氢催化剂稳定运行研究毛金平（天津辰力工程设计有限公司安徽分公司，安徽合肥230041）摘要：乙二醇是一种重要的化工原料，广泛应用于聚酯纤维等重要化工产品的生产，近年来煤基合成乙二醇技术受到各科研院所及化工企业的高度重视，并相继开展相关研究及工业化装置投产运行。
根据国内多套煤基合成乙二醇工业装置运行情况分析，该工艺仍然存在一些技术难题，其中草酸酯加氢制乙二醇催化剂的稳定性一直是一个技术瓶颈，目前国内几大技术联合体把精力集中在草酸酯加氢工艺路线的改进研究上。
主要针对如何提升草酸酯加氢催化剂的活性、寿命等进行了深入研究，并提出了解决的思路和方案。
关键词：乙二醇；加氢催化剂；失活研究doi ：10.3969/j.issn.1008-553X.2020.04.020中图分类号：TQ223.162文献标识码：B文章编号：1008-553X （2020）04-0074-03收稿日期：2020-05-23作者简介：毛金平（1983-），男，毕业于黄山学院，工程师，从事化工生产及设计工作，maoxg2008@ 。
目前煤制乙二醇技术联合体主要有福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体、天津大学、惠生工程、华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体、华谊集团、日本高化学代理的宇部兴产、东华工程集合体、其中日本高化学、福建物构所采用的加氢催化剂主要成分为铜-铬，其余技术联合体采用的加氢催化剂主要成分为铜-氧化硅。
本研究课题主要针对铜-氧化硅加氢催化剂运行情况进行分析、总结。
根据乙二醇工业运行情况分析，铜-氧化硅加氢催化剂目前运行较好的中石化、上海浦景及WHB （中国五环-华烁科技-鹤壁宝马）联合体，据报道采用中石化技术的湖北化肥，20万吨/年乙二醇装置已于2017年8月实现满负荷运行，加氢催化剂运行效果良好。
采用上海浦景技术的内蒙古新航能源3×10万吨/年乙二醇装置实现满负荷运行，加氢催化剂在经过一年多的技术改造后（第一年加氢反应器内管束发生堵塞），目前运行良好。
焦炉煤气、焦炭制乙二醇工艺及成本分析
焦炉煤气、焦炭制乙二醇工艺及成本分析作者：石锋来源：《中国科技纵横》2014年第09期【摘要】焦炉煤气制乙二醇是新型煤焦化工的重要路线之一，是近年国内外关注的煤焦化工的投资热点。
本文对以焦炉煤气和焦炭为源头生产乙二醇装置的技术经济方案进行分析，详细阐述以焦炉煤气和焦炭为原料，经过氢气分离、焦炭制一氧化碳、二氧化碳回收、空分、合成气制乙二醇等工艺路线的工艺装置和公用工程配置，计算得出工艺装置投资组成、生产成本分析等。
认为在投资焦炉煤气制乙二醇装置时，应充分考虑工艺方案的可行性和产品乙二醇的成本等因素。
【关键词】焦炉煤气焦炭乙二醇技术公用工程投资生产成本焦炉煤气利用不仅是炼焦生产资源综合利用的重要方式，也是焦化行业节能减排的必要途径。
焦炉煤气是仅次于焦炭的炼焦产品，除焦炉自身加热使用外，每吨焦炭还有200多立方米的富余[1]，见图1。
我国焦炭产量巨大，每年由此而产生的数百亿立方米焦炉煤气的综合利用已经成为我国炼焦行业亟待解决的事宜。
根据焦炉煤气含氢量高的特点，如何转换为附加值高的化工原料路线引起了国内外的广泛关注，主要是指焦炉煤气发电、焦炉煤气制氢、焦炉煤气制天然气、焦炉煤气制合成氨、焦炉煤气制甲醇和焦炉煤气制乙二醇等利用方向[2]。
其中，选择哪种工艺路线，除紧密结合焦炭企业自身特点和近远期规划外，按照衍生化学品的附加值来说，焦炉煤气制乙二醇是新型煤焦化工的重要路线之一。
近几年，国内部分焦化企业正在规划和建设焦炉煤气制乙二醇项目，其工艺流程：焦炉煤气经压缩至甲烷非催化转化，再经低温甲醇洗脱除酸性气体后，净化气送冷箱和变压吸附分离出一氧化碳和氢气，送入合成气制乙二醇装置。
该工艺路线长、工艺装置多、投资高，与已有焦化装置上下游一体化的优势不明显。
本文将采用以焦炉煤气和焦炭为原料，生产氢气、一氧化碳，再采用偶联加氢合成法生产乙二醇，可实现原料本地化、上下游产品一体化、节能减排低碳化，促进我国的焦炭工业跨上新的台阶。
煤制乙二醇低位能的综合利用
2 煤制乙二醇技术存在的问题目前，高化学的煤制乙二醇技术，DMO 合成反应器移热产生的副产蒸汽由于温度偏低，只有一部分被用作预热循环气的加热蒸汽，其余副产蒸汽利用空冷器或循环水进行冷却为蒸汽凝液。
这样既增加了设备投资和生产成本，又浪费了低位热能。
从国际形势方面，如今石油价格持续偏低，煤制乙二醇投资、生产成本过高等原因，使得部分煤制乙二醇企业停产。
如果将这部分低压蒸汽很好地利用，可以有效解决生产低位热能综合利用问题，从而使企业获得一定的经济效益[2]。
3 低位热能综合利用方法3.1 预热偶联反应进料DMO 合成系统副产低压蒸汽送至汽包蒸汽预热器作为原料气加热热源。
3.2 用于制冷低位热能制冷是一种吸收式制冷，是靠消耗蒸汽热能作为动力，一般是指用溴化锂作为工质的吸收式制冷。
溴化锂溶液只是吸收剂，其中水才是真正的制冷剂，利用水在高真空下低沸点汽化，吸收热量达到制冷目的。
它只能制取0 ℃以上的冷媒，故可通过该方法实现冷冻水的制备，目前已在煤制乙二醇项目中得到应用，制取5 ℃冷冻水用于精馏塔深冷器等。
3.3 用于发电由于副产蒸汽压力、温度较低，拖动汽轮发电机组运行可能会产生波动，而异步发电机组不仅对蒸汽波动有较好的适应0 概述乙二醇作为一种重要的有机化工原料，被广泛应用于生产聚酯产品[1]。
目前，工业化生产乙二醇的方法主要为石油法路线及非石油法路线，非石油法路线主要是以煤为原料。
我国作为“贫油少气富煤”国家，随着国内乙二醇需求量增大，煤制乙二醇项目也在陆续上马，据统计截至2019年底煤制乙二醇投产企业共计20家，产能每年可达到484万t ，在未来三年内大约还有700万t 煤制乙二醇项目相继投产。
本文针对陕煤集团榆林化学有限责任公司180万t/a 煤制乙二醇项目，介绍了其技术来源，对于其副产蒸汽提出了低位热能利用方法，并进行了可行性分析。
1 煤制乙二醇技术来源陕煤集团榆林化学有限责任公司(简称“榆林化学”)采用高化学的合成气制乙二醇技术，制备过程分两个部分，分别为CO 催化偶联生成草酸酯(DMO)，然后草酸酯加氢制乙二醇。
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Technology技术纵横摘要：为了推广一体化解决方案在煤制乙二醇装置上的应用，提高国产自控系统的竞争力，降低国内同类项目全生命周期成本，和利时HOLLiAS 一体化解决方案提供了覆盖用户工厂全部需求的产品和服务，从工艺控制、安全管理、资产管理、控制优化、生产管理等方面为用户提供增值的解决方案，使生产运营逐步实现精益化、智能化，最终的目标是实现企业运营最优化。
一体化方案在乙二醇装置上的优势和实力，可为今后国内同行业自控装置的选型与配置提供借鉴和支撑。
关键词：K 系列DCS ；乙二醇；一体化方案；控制Abstract: In order to promote the integration of application in the Coal-to-ethylene Glycol plant, improve the competitiveness of automatic control system in China, and reduce the cost of whole life cycle of similar projects, HOLLiAS integration solution provides all customers' requirements for products and services in plant, and provides customers with value-added solutions for process control, safety management, asset management, control optimization, production management, etc., which make the operation gradually realize the streamline and intelligent, and its ultimate goal is to realize the enterprise operation optimization. Integration in the ethylene glycol plant's advantage and strength, is a reference and support for the automatic control system selection and configuration for the future plant in China.Key words: K series DCS; Ethylene glycol; Integration solution; Control目前，和利时已成功实施多个煤制乙二醇项目，为用户提供了DCS 与SIS 系统的一体化解决方案，并对氧煤比等主要回路进行优化控制，实现安全稳定、优化控制与操作方便的统一。
1 行业简述乙二醇（EG ）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维和防冻剂，此外还可用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，用途十分广泛。
截至2015年底，中国已投产运行和试车成功的煤（合成气）制乙二醇（CTMEG ）项目共10个，总产能170万吨。
早期投产的示范项目运行渐入佳境。
2016年将是中国煤制乙二醇产能爆发的开端之年，将新建10个项目，总计乙二醇产能166万吨/年。
草酸酯路线煤制乙二醇的技术研发正在向低成本、高选择性、长催化剂寿命和环境友好的方向发展。
由于产品质量不断优化，煤制乙二醇已经开始被大规模应用于聚酯化纤行业。
来自亚化咨询的消息称，至2020年中国将总计建成41个煤制乙二醇项目，总产能将达到1026万吨。
煤制乙二醇将成为中国聚酯化纤行业的重要原料来源。
2 主要工艺介绍目前我国乙二醇的生产技术主要有两种路线。
一种是以乙烯为原料经环氧乙烷（EO ）非催化液相水合法生产乙二醇的石化路线。
这种工艺存在乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低、环氧乙烷水合副产物多（主要为二乙二醇、三乙二醇）、分离精制工艺复杂、能耗大等问题，生产乙烯的原料是石油产品，原油来源受控因素较多。
另一种是以煤或者天然气为原料，先制得合成气（CO+H2），再通过直接法或者间接法制得乙二醇的煤化工路线。
从原料选择的经济合理性及我国的能源结构组成考虑，采用合成气合成乙二醇较适合我国现状。
目前由合成气直接合成乙二醇技术仍处于实验室阶段。
合成气间接法生产乙二醇的主要反应包括一氧化碳（CO）与亚硝酸甲酯（MN）生成草酸二甲酯（DMO）的羰化反应，草酸二甲酯加氢生成乙二醇（EG）的反应，一氧化氮、氧气和甲醇（ME）生成亚硝酸甲酯的酯化再生反应，生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用；亚硝酸钠、硝酸反应生成一氧化氮。
工艺如图1所示。
图1 合成气间接法生产乙二醇工艺图合成气制乙二醇工艺装置流程如下：空分-煤气化-一氧化碳变换-酸性气体脱除-CO深冷分离-PSA 制氢-硫回收-草酸二甲酯合成-乙二醇合成与精馏-成品罐区。
3 方案策略以阳煤深州化工22万吨乙二醇实际项目为例，介绍系统网络、配置及工艺控制方案。
本工程网络包括造气、净化、甲醇、乙二醇、空分、锅炉6个域。
3.1 系统网络采用中央控制室（CCR）和现场机柜室（FAR）分离设置的方式。
造气、净化、乙二醇生产装置的操作站设置在中央控制室，甲醇、空分、锅炉的操作站设置在现场操作室。
控制站设置在相应的现场机柜室。
每个FAR设置工程师站兼操作员站，并与控制站构成独立的控制网络。
FAR与CCR通过冗余光缆进行信息传递，形成整个控制网络。
当中央控制室的网络设备尚未搭建或现场机柜室与中央控制室之间的网络联系中断或发生通信故障时，现场控制网络完全可以承担对本装置的监视和控制作用，不会对生产造成影响。
现场仪表信号通过电缆连接到现场机柜室。
6个域通过三层交换机连接为一个系统，实现数据的共享。
在CCR机柜间设置1个冗余控制站，用于监控现场一次水、循环水、除盐水、污水处理、装车控制系统的5套PLC，设置电源柜2面，控制柜及网络柜各1面。
大屏幕系统可以显示现场视频及操作员站画面。
校时系统1套，用于全厂系统时钟的统一。
3.1.1 系统网络结构图各装置的DCS控制单元必须独立设置，减少关联影响，以保证装置正常生产和开停工过程的需要。
每个域之间能相互查看，但不允许相互操作。
图2 DCS系统总体网络结构图3.1.2 网络安全根据不同的域，系统将网络划分为六个独立网段的VLAN，通过三层网络交换机的路由功能实现各个域之间的通讯共享，网络交换机采用1:1冗余设置。
控制单元本身具备网络风暴甄别与防范机制，并且每个端口均进行了网络的流量限制，避免了发生网络风暴的可能。
操作员及工程师站采用白名单模式，只允许列入白名单的系统标志数据传输，有效抑制病毒的传播。
网络安全特点：•多域结构的分布式控制系统，分层设计控制系统网络；•硬件防火墙的设置，控制层与工厂信息网络的安全隔离；•安全可靠的网络架构便于安全策略的部署；•交换机端口级网络流量限制，严格的防网络风暴测试；•和利时系统可靠的防病毒机制；•便于扩展的系统网络结构设计。
3.2 工程典型配置各装置物理测点统计及分站，工程师及操作员站的配置情况。
气化炉及净化、空分、锅炉等装置，由于不同的工艺测点差异较大，在此不予列出。
Technology技术纵横3.2.1 甲醇合成总计480点（AI/96、RTD/168、TC/8、AO/32、DI/80、DO/96），67个模块。
1个现场控制站：热交换、纯分离、汽水分离、循环机。
各类机柜3面。
操作员站3台，工程师站1台，均在现场操作室。
3.2.2 乙二醇合成总计3521点（AI/1443、AO/256、DI/1054、DO/768），459个模块。
现场控制站9个：净化提氢（28#站）、DMO合成（24#站/25#站）、DMO精制与水分离（26#站）、脱氢（20#站/21#站）、脱脂（20#站）、亚脂回收（27#站）、乙二醇合成（22#站）、乙二醇回收（20#站）、乙二醇精制（20#站）、成品罐区（23#站/27#站）。
操作员站9台，其中2台双屏。
工程师站3台：现场2台、中控室1台。
各类机柜30面：主控柜9面、扩展柜5面、安全栅柜7面、端子柜5面、电源及网络柜各1面。
SIS系统操作站、工程师站各1台，机柜2面。
3.3 典型画面DMO合成：将净化后的一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合，其含量（体积比为一氧化碳为25%～90%，亚硝酸酯为5%～40%，导入装有以氧化铝作载体的钯催化剂的反应器中进行催化反应。
金属含量为载体中的0.1%～5%，接触时间为0.1～20s。
反应温度80℃～200℃。
反应产物经冷凝分离后得到草酸酯。
如图3所示。
图3 DMO合成画面亚硝酸酯回收：将再生塔得到的亚硝酸酯气相导入冷凝分离塔，控制温度在相应酯的沸点以上，将亚硝酸酯气体中的醇和水进一步分离，其大部分亚硝酸酯（含未反应气体）送回合成塔循环使用，另外小部分转入压缩冷凝塔处理。
如图4所示。
乙二醇合成：来自CO/H2分离装置纯度大于99.9%（V）的氢气与来自加氢循环气压缩机的循环气混合后，进入加氢反应器进出口换热器，被加氢反应器出口气加热后送入草酸二甲酯加氢反应器。
来自草酸二甲酯中间罐区的草酸二甲酯被加压气化后送至草酸二甲酯加氢反应器。
在3.0MPa、200℃～220℃条件下进行草酸二甲酯加氢反应生成乙二醇以及甲醇等副产物。
分离得到粗乙二醇产品，被送至下游的乙二醇分离工序。
如图5所示。
脱氢系统：粗乙二醇被送入乙二醇精馏工序，依次经过甲醇回收塔、脱氢塔和乙二醇精制塔回收甲醇，分离副产物，最终得到聚合级产品乙二醇。
如图6所示。
3.4 主要控制方案项目复杂控制回路、顺控及联锁保护方案简述。
图4 亚硝酸酯回收画面图5 乙二醇合成画面图6 脱氢系统画面3.4.1 气化炉负荷控制操作员可以手动设定气化炉负荷值，负荷的增减按固定梯度变化。
开车期间，由预编程的气化炉负荷曲线来控制负荷，这种方式把氧气流量设定为气化炉压力的函数进行优化控制。
3.4.2 合成气成分控制合成气成分控制主要有4种方式：（1）由CO2分析仪/控制器进行比率的自动控制。
（2）由CH4分析仪/控制器进行比率的自动控制。
（3）比率的手动调整（当合成气分析仪故障时）。
（4）自动设定比率值（仅在开车阶段适用）。
3.4.3 粉煤烧嘴控制气化炉粉煤流量控制是通过选择氧气设定点和氧气流量中的高值来确定粉煤流量的设定值，当负荷变化时，粉煤的流量能够更快地跟随氧气流量调整。
3.4.4 纯化系统顺序控制纯化系统是净化氢气的一套自动控制系统，其A、B塔共分为泄压、加热、冷却、置换、均压、并联等共计14步，每步切换时间可自行修改，主要工艺要求如如图7所示：（1）阴影部分代表阀门状态，各步时间均可调节；（2）每个阀门均可手自动切换；（3）程序分为若干步，可从一步开始，自动运行；（4）阀门30s开始报故障则程序暂停。