万吨煤制乙二醇项目可行性研究报告 ㊣ 精品文档 值得下载

线主要分为石油路线和非石油路线，工业合成乙二醇的主 要方法是先经石油路线生产乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非 催化水合反应得到乙二醇。

非石油路线工艺主要是以煤和天然气为初级原料来生 产乙二醇。

先以煤或天然气制成合成气，再以合成气中的和为原料制备 乙二醇。

关于石油路线制乙二醇工艺这里不再累述，着重讲讲合成气制乙二醇工艺。

国内外合成气制乙二醇技术的概况 现在人们日益认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为 初级原料来生产乙二醇。

先以煤或天然气制成合成气，再以合成气中的和 为原料制备乙二醇，采用合成气生产乙二醇，主要有两部分构成草酸二甲 酯合成和精制及乙二醇合成和精馏，催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇 是当前化工研究的重要课题，也是化工中最有前途的研究方向之。

该 工艺具有原料来源丰富成本低无污染反应条件温和产品纯度高生产连 续化等优点，是洁净生产环境友好的先进绿色化学工艺。

此方法是利用醇类与 及氧气反应生成亚硝酸酯，然后在钯系催化剂上氧化偶联制得草酸二 酯，再经在铜系催化剂上加氢制得乙二醇。

现就合成气制乙二醇技术国内外进展介绍如下 国内 国内研究机构有中科院福建物质结构研究所已工业化，首套装置试车成 功上海戊正工程技术有限公司已获得主要技术专利，未工业化湖北省化 学研究院已完成三个关键催化剂的研究并通过小试成果鉴定华东理工大学 与上海焦化联合筹建万吨级中试装置天津大学化工学院等中试阶段。

中科院福建物质结构研究所自年起经过多年前期研究获得系列完全 自主产权专利技术和催化剂技术秘密。

年起，该所与江苏丹化集团有限责 任公司上海金煤化工新技术有限公司强强联手，正式启动了气相催化合 成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇的产业化项目。

该项研发得到科技部 中科院和福建省的大力支持。

经过年多的努力，成功完成了万吨级煤制乙二醇 工业示范装置的设计和建设，成功开车打通全流程并稳定运行小时以上。

年月日由中国科学院福建物质结构研究所联合江苏丹化集团和上海 金煤化工公司开展技术攻关的世界首创万吨煤制乙二醇工业示范项目打通了 全流程，试车成功并生产出合格的乙二醇产品。

这标志着我国在世界上率先实现 了煤制乙二醇气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇成套技术 的工业化应用。

由于该项目刚刚投产，实际的生产能耗数据需要待生产稳定后 进步确定。

国外 日本宇部兴产株式会社开发成功了高压液相催化法合成草酸二丁酯技 术，并于年建成了吨年高压液相合成草酸二丁酯的中试装置。

其 后，日本宇部兴产和美国等相继开发成功了常压气相合成草酸二酯新 工艺。

完成了常压气相催化合成草酸二酯的模试和百吨级中试，但至今尚未大规 模商业化。

日本宇部技术虽然没有建成工业化装置，但采用宇部技术生产草酸二 甲酯生产乙二醇的第步的工业化装置已经在日本运行了约年，积累了 丰富的经验。

宇部兴产在世纪八十年代还建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇 的小规模实验装置，虽然后来石油危机减弱，此技术没有得到实际应用，但日本 宇部在此装置上完成了对催化剂的筛选，获得了高选择性高活性和长寿命的催 化剂。

年，东华工程科技联合日本高化学在国内建成了草酸二甲酯加氢生 产乙二醇的千吨级工业化试验装置，采用日本宇部筛选的催化剂，高效地生产出 国标优等品乙二醇，验证了宇部筛选的催化剂的性能，证明了技术的可靠性和先 进性。

目前在建和拟建的煤制乙二醇项目览 项目主体产能时间 通辽金煤 万吨年煤制乙二醇工业示 范项目 试车成 功 五环科技湖北省化学研 究院鹤壁宝马集团签约 合作 年产吨级乙二醇中试装 置万吨级工业化生产装置 签约 惠生控股集团鄂尔多 斯煤化工 万吨年奠但生产效果与预期相差 甚远。

日本宇部技术虽然没有建成工业化装置，但采用宇部技术生产草酸二甲酯 生产乙二醇的第步的工业化装置已经在日本运行了约年，积累了丰富 的经验。

宇部兴产在世纪八十年代还建成了草酸二甲酯加氢生产乙二醇的小 规模实验装置，虽然后来石油危机减弱，此技术没有得到实际应用，但日本宇部 在此装置上完成了对催化剂的筛选，获得了高选择性高活性和长寿命的催化剂。

年，东华工程科技联合日本高化学在国内建成了草酸二甲酯加氢生产乙二 醇的千吨级工业化试验装置，采用日本宇部筛选的催化剂，高效地生产出国标优 等品乙二醇，验证了宇部筛选的催化剂的性能，证明了技术的可靠性和先进性。

所以我们推荐采用日本宇部公司的技术。

其技术特点如下 草酸二甲酯合成装置在日本宇部兴产已有近十年的生产历史，积累了 丰富的运行经验草酸二甲酯合成催化剂具有活性好选择性高的特点，且催化剂寿命 长 宇部兴产具有获得高纯度草酸二甲酯的技术和经验，保证了下游草酸 二甲酯加氢原料的稳定性 由于有亚硝酸酯存在，草酸二甲酯生产过程危险性大，宇部兴产具有 丰富的安全运行经验 由于采用高纯度草酸二甲酯作原料，加氢产物组成相对简单，降低了 乙二醇精馏的难度，降低了精馏能耗 草酸二甲酯加氢催化剂活性好选择性高，保证了乙二醇产品的高收 率，降低了产品的单位消耗 草酸二甲酯加氢虽然没有工业化运行的经验，但由于采用国内外应用 广泛的等温反应器，不仅生产过程容易控制，也降低了工业化生产的风险，提高 了实现工业化生产的可靠性 采用等温反应器，工业化放大相对容易，降低了工业化风险 合成气制乙二醇工艺流程 反应机理 草酸二甲酯制取 气相偶联合成草酸二甲酯由两步化学反应组成。

第步为在催化剂 的作用下，与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和，称为偶联反应，反应方程 式如下 第步为偶联反应生成的与甲醇和反应生成亚硝酸甲酯，称为再生 反应，反应方程式如下 生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。

总反应式为 草酸二甲酯加氢制乙二醇草酸二甲酯加氢是个串联反应，首先加氢生成中间产物乙醇酸甲酯 ，再加氢生成乙二醇，总反应主反应方程式如下 工艺流程简介 草酸二甲酯生产流程 第步，氧化碳原料气的再净化处理从合成气净化装置出来的氧化碳 原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛脱水。

再按定比例混入 普氧或空气，并送入载有催化剂的固定床反应器中，催化反应同时除去所含的氢 气和氧气。

其催化剂是负载有铂族金属或它们的盐的载体催化剂。

金属主要是铂 钯或铂钯合金。

其盐可以是硫酸盐硝酸盐磷酸盐碳酸盐草酸盐醋酸 盐卤化物及其络合物等。

金属含量为载体重量的。

载体可采用硅胶 浮石硅藻土活性碳分子筛及氧化铝等物质。

反应温度在，最好 在。

接触时间在秒。

最后再导入分子筛床层常温脱水。

气体 中所含氮二氧化碳甲烷氩不必除去。

净化后气体中有害杂质含量控制在硫 化物 。

该混合气体即可作为合成草酸酯的氧化碳原料气 第二步，草酸酯的合成将净化后的氧化碳原料气与亚硝酸酯混合，其含 量体积比为氧化碳为，亚硝酸酯为，导入装有以氧 化铝作载体的钯催化剂的列管反应器中进行催化反应。

金属含量为载体中的 ，接触时间为秒。

反应温度为。

反应产物经冷凝分 离后得草酸酯。

第三步，尾气再生将分离了草酸酯的反应尾气导入再生塔，按与 分子比为，配入氧气氧化，按醇与的分子比为送入以上 的醇水溶液接触反应，控制塔温在相应酯的沸点以上，分离醇的水溶液循环使用。

当醇的浓度低于时，更换新的醇液。

第四步，亚硝酸酯的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，另小部分转入压缩冷凝塔处 理 第五步，非反应气体的排放将含有非反应气体的亚硝酸酯导入压缩冷凝塔， 控制冷凝温度在，压力在，使亚硝酸酯完全液化回收，经 气化后再导入合成塔循环使用，不凝气体主要是氮气和少量的甲烷氩氧化 碳氧化氮，放空排除。

概略流程图如下图 草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程 在反应器中装填目的催化剂，并在反应器两端各装入目的 石英砂，防止反应器内气体沟流并固定催化剂床层。

催化剂由氢气在特定条件下 还原活化，然后设定好反应温度和压力。

溶液由高压计量泵打入汽化器汽 化，氢气由高压质量流量计控制流量，进入汽化器与汽化的溶液充分混合后进入反应器进行反应。

产物由循环水冷却，液体产物进精馏装置精制生产高纯 乙二醇，尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉燃烧。

以煤为原料采用催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇的技术，首先， 要经过煤气化变换净化后制成合成气然后通过变压吸附技术，把 其中的氢气分离出来，用于将草酸酯加氢生成乙二醇的氢源余下的气体用 脱氢催化剂进行脱氢净化，就可以用做羰基化合成草酸酯的原料。

总的工艺 流程图如下 四消耗定额 煤 硫回收 气化 耐硫变换 脱硫脱碳 分离 草酸二甲酯 乙二醇 煤制乙二醇工艺流程图建设万吨年乙二醇项目为例，采用水煤浆气化耐硫变换低温甲醇洗 脱硫脱碳超级克劳斯硫回收冷箱和膜分离和以及两步法乙二醇合成 技术。

原料和公用工程消耗量 序号名称规格单位年消耗量 煤万吨 燃料煤万吨 电亿 新鲜水万吨 生产吨乙二醇的主要消耗指标如下 序号名称规格单位数量 煤吨 燃料煤吨 合成气 电 新鲜水吨 甲醇 硝酸 催化剂 五主要设备 两台投煤量吨天的气化炉套产氧量万的