煤制乙二醇成套工艺技术及技术经济分析

煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析发布时间：2022-09-20T08:03:48.128Z 来源：《科技新时代》2022年5期作者：褚伟[导读] 随着我国化工行业的不断向前发展，当前在煤制乙二醇的过程当中相应的工艺技术褚伟河南龙宇煤化工有限公司 476600摘要：随着我国化工行业的不断向前发展，当前在煤制乙二醇的过程当中相应的工艺技术变得越来越多。

煤基合成气经草酸二甲酯制备乙二醇工艺是其中极为重要的一类方法。

由于该工艺在实际应用中所具有的一系列优势，已经成为了当前研究的主流。

该项技术在应用中的工艺路线相对较为简单，为此本文对该项技术的工艺技术进行了全面分析，并且对工艺技术在应用中存在的一些问题进行了深入探讨。

希望通过本文可以为煤制乙二醇工艺技术的发展提供一些参考。

关键词：煤制；乙二醇；工艺技术；生产技术；问题1工艺技术1.1氧化酯化工序对于氧化酯化工序而言，在其实际进行的过程当中最为重要的作用是将一氧化氮、氧气及甲醇进行充分反应，最终得到亚硝酸甲酯。

而亚硝酸甲酯则是后续生产活动在实际开展中获得的最终原料，该项工艺在实际应用中需要经历以下的过程：首先，来自于外界的氧气以及一氧化氮循环气体将会通过静态混合器作用的正常发挥使其混合均匀，然后将混合均匀后的气体输入到亚硝酸甲酯反应精馏塔的底部。

这时由工作人员将生产原料甲醇从塔顶注入到精馏塔内部。

在塔内氮氧化合物与甲醇将会发生充分的化学反应，进而生成亚硝酸甲酯以及水。

精馏塔内的工作温度大致处于118~120℃这一范围之内。

整体工作压力为0.45~0.5MPa之间。

而亚硝酸甲酯将会在塔底冷却之后进入到羰化偶联工序当中。

这些工作完成之后反应精馏塔的底部将会得到含有少量硝酸的甲醇水溶液。

这些水溶液进入到甲醇回收一塔之后将会对甲醇进行回收。

为了保障甲醇回收工作实际开展质量一塔内部温度大约在68~108℃这一范围之内，而相应的工作压力则为常压状态。

从塔顶的部位对甲醇进行回收之后，一小部分将会作为补充原料进行回收利用，而另一部分将会被输送到羰化偶联工序DMC/甲醇分离塔当中。

煤制乙二醇生产技术现状及技术经济分析摘要：乙二醇别名甘醇、1，2亚乙基二醇，英文名称为ethyleneglycol，缩写EG或MEG，乙二醇属于脂肪族二元醇，是合成涤纶的重要原料，属于聚酯行业产业链中的上游。

此外，还可用于生产防冻剂、润滑剂、湿吸剂、表面活性剂、化妆品和炸药等。

关键词：煤制乙二醇；生产技术；现状；技术经济分析引言近两年来乙二醇产品市场效益下滑，为提高装置应对市场风险的能力，乙二醇装置对产品结构进行调整，最大限度增产环氧乙烷，减产乙二醇。

然而随着乙二醇逐渐减产，乙二醇产品质量达不到聚酯级指标要求。

针对此问题，笔者分析了低负荷生产乙二醇产品不达标的原因，并据此提出改进措施，为后续同类装置通过调整产品结构、更好的应对市场环境提供了技术指导和经验分享。

1乙烯法制环氧乙烷/乙二醇工艺路线方法工业乙烯法制环氧乙烷/乙二醇工艺路线包括直接加压水合法和碳酸乙烯酯法。

直接加压水合法的基本流程为：前段工艺采用乙烯、氧为原料，在银催化剂、甲烷致稳剂、氯化物抑制剂存在下，乙烯直接氧化为EO；后段工艺将EO与水以一定摩尔比在管式反应器内进行水合反应生成EG；然后EG溶液经蒸发精制得到MEG及DEG/TEG副产品。

最终乙二醇产物中，MEG比例通常为90%～90.5%，DEG约占9%，而TEG和更高级二醇约占0.5%～1%。

直接加压水合反应中，水合反应步骤不使用催化剂，对乙二醇产品质量影响小、工艺成熟；为保持较高的EG选择性，水合反应时加入过量水，产物EG浓度较低，后期提纯需蒸发除去大量水分，导致工艺流程长、能耗高。

碳酸乙烯酯法与直接加压水法工艺相同，即乙烯生产EO，后段工艺分两步将EO转化为EG，首先将EO转化为碳酸乙烯酯，然后EC催化水解为MEG。

该工艺可大幅降低水和蒸汽消耗，MEG选择性提高到99%以上，不需要分离DEG。

EC水解法和EC醇解法两种工艺。

2煤制乙二醇生产技术现状醛类物质主要由氧化系统带入，然后经EO产品、MEG产品、脱醛流程、脱醛树脂床等途径流出系统或反应消除。

山　东　化　工 收稿日期：２０２０－０７－２０作者简介：姚　珏（１９８８—），女，陕西榆林人，工程师，主要从事煤化工研究。

煤制乙二醇生产技术现状及技术经济分析姚　珏（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州　７３０３００）摘要：基于我国的煤炭资源丰富的基本国情，煤制乙二醇行业的发展符合可持续发展路线，并且可以有效促进资源的合理利用，具有非常广阔的发展潜力。

本文通过对煤制乙二醇的主要生产技术与发展现状进行介绍与分析，并对我国乙二醇的市场现状进行简要的说明，结合乙二醇的经济性质和技术性质全面考虑，以期能够为我国煤制乙二醇生产工艺技术进展起到参考作用。

关键词：煤制乙二醇；生产技术；经济分析中图分类号：ＴＱ２２３．１６２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１６－０１１２－０２ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｔａｔｕｓａｎｄＴｅｃｈｎｏＥｃｏｎｏｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏａｌｔｏＥｔｈｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌＹａｏＪｕｅ（ＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３０３００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏａｌｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｍｏｒｅｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈＣｈｉｎａ＇ｓｂａｓｉｃｎａｔｉｏｎａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｌｉｎｅ，ａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｓｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｖｅｒｙｂｒｏａｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔａｔｕｓｏｆｃｏａｌｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｉｎＣｈｉｎａ，ｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｎｄｅｘｐｌａｉｎｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍａｒｋｅｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｉｎＣｈｉｎａ，ａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ，ｓｏａｓｔｏｐｌａｙａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｒｏｌｅｆｏｒｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｃｏａｌｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ；Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ 乙二醇又名甘醇，是最简单和最重要的脂肪族二元醇，也是重要的有机化工原料。

煤制乙二醇工艺技术煤制乙二醇是利用煤作为原料经过一系列化学反应制得的一种有机化合物。

乙二醇广泛应用于化工、塑料、纺织、医药等领域，是世界上重要的工业原料之一。

煤制乙二醇工艺技术是一种煤化工技术，具有资源丰富、投资较低、生产成本较低等优点。

下面将介绍煤制乙二醇的工艺技术及其过程。

煤制乙二醇的工艺技术主要分为以下几个步骤：煤气化、气体转化、合成乙二醇。

首先是煤气化，将煤通过高温反应转化为气体，主要生成一氧化碳和氢气等原料。

煤气化的方法有焦炉煤气化、热解煤气化和水煤气化等，其中水煤气化是最常用的方法。

通过控制煤气化的温度、压力和反应时间等参数，可以得到合适的气体组成。

接下来是气体转化，将煤气中的一氧化碳和二氧化碳转化为乙醛。

气体转化主要通过催化剂进行，常用的催化剂有铜、铁、钼等。

通过气体转化反应，可以将煤气中的一氧化碳转化为乙醛，即氢气和二氧化碳反应生成乙醛。

乙醛是乙二醇的前体，是制取乙二醇的重要中间体。

最后是合成乙二醇，即将乙醛经过催化反应转化为乙二醇。

合成乙二醇的主要反应是醛缩合成醇，通过加氢反应将乙醛中的氧原子还原成一个氢原子，生成乙二醇。

合成乙二醇的催化剂通常使用氢化钠、氢化锌等。

煤制乙二醇工艺技术有以下几个特点。

首先是资源丰富，煤是我国最丰富的能源之一，可以充分利用煤炭资源。

其次是投资较低，相比于从石油提炼乙二醇的工艺技术而言，煤制乙二醇的投资成本较低。

再次是生产成本较低，煤制乙二醇的工艺技术高效节能，生产成本较低。

然而，煤制乙二醇工艺技术也存在一些挑战。

首先是环境污染问题，煤气化过程会产生大量的二氧化碳和其他废气，如果不能很好地处理这些废气，将会对环境造成一定的污染。

其次是技术难度较高，煤制乙二醇的工艺技术需要高水平的催化剂和反应条件控制，对工程师的要求较高。

总之，煤制乙二醇工艺技术是利用煤作为原料制取乙二醇的一种重要方法。

其优点是资源丰富、投资较低、生产成本较低；而挑战是环境污染和技术难度。

煤制乙二醇成套工艺技术及技术经济分析煤制乙二醇是一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成树脂、涂料、溶剂、塑料等领域。

其生产工艺主要通过煤炭气化产生合成气，再经过醇化、脱气、过滤、脱硫、脱硝、脱水、脱甲醇等步骤得到乙二醇。

下面将对煤制乙二醇的成套工艺技术进行介绍，并对其技术经济进行分析。

一、煤制乙二醇的成套工艺技术1.煤炭气化：通过煤炭气化产生的合成气是煤制乙二醇的关键原料。

气化过程中，煤炭在高温下热解，生成一氧化碳和氢气。

2.醇化反应：将合成气与催化剂接触，进行醇化反应，生成醇化液。

该反应过程需控制温度、压力及催化剂使用等参数。

3.脱气：将醇化液进行脱气处理，去除非醇化成分，保证乙二醇的纯度和质量。

4.过滤：通过过滤装置，将脱气液中的杂质和固体颗粒过滤掉，提高乙二醇产物的纯度。

5.脱硫、脱硝：通过脱硫、脱硝技术，去除醇化过程中产生的硫化物和氮化物，减少对环境的污染。

6.脱水：通过脱水工艺将乙二醇中的水分去除，提高乙二醇的浓度。

7.脱甲醇：乙二醇生产过程中常伴随有少量甲醇的生成，需进行脱甲醇处理，以提高乙二醇的纯度。

1.投资估算：煤制乙二醇的生产线需要进行设备购置、土建工程、工程设计、安装调试等投资。

投资额的大小与生产能力、技术装备水平等有关。

2.生产成本：生产成本主要包括原料成本、能源消耗、人工成本、设备维护费用等。

其中，原料成本主要占生产成本的比重，合成气的制备和醇化反应所需的煤炭价格是影响生产成本的重要因素。

3.销售收入：煤制乙二醇的销售收入与产品的销售价和销售量有关。

销售价主要受市场供需状况和竞争程度的影响。

4.盈利能力：盈利能力主要通过利润率、投资回收期、投资利润率等指标进行评估。

煤制乙二醇的利润率主要受到生产成本、销售价和市场需求等因素的共同影响。

在技术经济分析过程中，需要综合考虑上述各项因素，评估煤制乙二醇的投资回报率和财务可行性，以指导实际生产和投资决策。

总结起来，煤制乙二醇的成套工艺技术包括煤炭气化、醇化反应、脱气、过滤、脱硫、脱硝、脱水和脱甲醇等环节。

20经过多年的技术积累与企业联手合作，“煤制乙二醇”技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点。

“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。

我国已经成功开发了“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”（简称“煤制乙二醇”）成套技术。

1 我国乙二醇的生产工艺直接法：此技术的关键是在相当长的时期内难以实现工业化的前提下，进行催化剂的选择，以煤气化制取合成气（CO+H 2），技术较为成熟，但成本相对较高。

烯烃法：以煤为原料，通过气化、变换、净化后得到合成气，经甲醇合成，由合成气一步直接合成乙二醇。

环氧乙烷水合及产品精制最终得到乙二醇。

再经乙烯环氧化、分别得到CO和H 2，获得聚酯级乙二醇。

该过程与传统石油路线将煤制烯烃其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯。

草酸酯法：甲醇制烯烃（MTO）得到乙烯，以煤为原料，通过分离提纯与乙二醇相结合，经过变换、气化、净化，再经过与H 2进行加氢反应，通过精制而成。

2 草酸酯制备工艺综述由于石油越来越少，特别是我国，煤多油少，所以草酸酯的制备方法以煤为原料制取乙二醇的越来越多。

近几年来该工艺铺天盖地，规模越来越大，但是生产工艺大多采用草酸酯制备工艺路线有两种：液相法和气相法。

现介绍如下：2.1 液相法1978年建成投产了一套年产6000t的装置。

所得草酸二丁酯在70～80℃、常压下水解。

日本宇部兴产公司成功地开发了一氧化碳氧化偶联制草酸酯的工艺，以活性碳为载体的钯为催化剂，液体送脱水工序蒸馏脱水该工艺是在硝酸存在下，在90～100℃、亚硝酸丁酯10～20。

8.106～11.146kPa下，将此滤液分馏，分馏出来的正丁醇和亚硝酸丁酯返回反应器，所得蒸余物进行过滤，CO、O 2和循环回来的未反应的尾气、正丁醇25%～35%、62.5%～63%（质量）浓度的硝酸、称量滤液组成[%（质量）循环液，再生处理滤出的催化剂经返回反应器。

未反应的原料气经压缩循环使用。

煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析乙二醇英文名为“ethylene glycol”，俗称“甘醇”，具有与水互溶的特点，是一种无颜色、无臭味儿、有甜味儿的有毒液体。

基于此，本文就对煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题进行分析，以期为煤制乙二醇生产工作提供参考依据。

标签：乙二醇工艺技术；生产技术；煤基合成气；氧化酯化；羰化偶联由于乙二醇能与水、丙酮等溶液相互溶合，且在醚类中溶解度小，所以在溶剂、防冻剂、合成涤纶等材料制作过程中被广泛使用。

同时，由于乙二醇具有一定毒性，所以也是硝酸酯炸药的组成部分，用途广泛。

基于此，本文就对煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题展开探究，以期保证煤制乙二醇工艺技术及生产技术使用合理，提高乙二醇制作产量。

1 煤制乙二醇工艺技术的分析在聚酯工业迅速发展的背景下，我国对乙二醇的需求呈现出快速增长的态势，使得乙二醇出现“供不应求”的局面，此种情况下，相关单位开始通过煤制乙二醇工艺技术进行乙二醇生产工作，具体生产方式主要采用石油这条工艺路线，但是在石油这条工艺路线中还包含石脑油原料法和乙烷原料法这两种：一方面，石油原料法主要是指采用“原油-石脑油-乙烯-环氧乙烷-乙二醇”路线，生产乙二醇，该生产工艺在生产过程消耗成本高，不经常被使用。

另一方面，乙烷原料法主要采用“乙烷-乙烯-环氧乙烷-乙二醇”路线，以天然气、煤炭等为原料，采用不同的方法合成乙二醇，该种生产工艺符合我国煤炭资源丰富的资源特点，且工艺流程短、能耗低。

目前，煤制乙二醇工艺生产过程中还存在诸多种类的选择，主要选择内容为催化剂性能和工艺流程这两个方面，因此，在煤制乙二醇工艺技术应用次数逐渐增多的背景下，要想保证乙二醇生产质量，相关人员还需要加强以下两个方面的改进工作：一方面，改进催化剂性能和使用寿命；另一方面，结合现场装置的实际运行情况，对煤制乙二醇工艺流程进行改进和调整。

2 煤制乙二醇工艺生产技术问题的分析2.1 煤制乙二醇工艺生产中管线问题分析煤制乙二醇在生产过程中主要会涉及到乙二醇氧化酯化、羰化偶联这两部内容，在这两部分操作过程中会使用众多的化学材料，如，NO、O2、CH3OH、CO、CH3NO2等等，在这些化学材料中，有的有毒、有的易燃易爆，所以，在煤制乙二醇工藝生产中需要合理设计开车置换管线、停车压料管线、循环管线等众多管线，保证煤制乙二醇工艺生产过程中可以顺利结晶，提高乙二醇生产效率，保证乙二醇生产质量。

煤制乙二醇项目经济分析一、间接效益与间接费用的识别与计算在经济分析中应关注项目外部效果。

拟建项目会对项目以外产生诸多影响，包括正面影响和负面影响，可将这些影响统称为外部效果。

外部效果是指项目的产出或投入给他人（生产者和消费者之外的第三方）带来了效益或费用，但项目本身却未因此获得收入或付出代价。

习惯上也把外部效果分为间接效益（外部效益）和间接费用（外部费用）。

（一）间接效益间接效益是指由项目引起的，在直接效益中没有得到反映的效益。

1．劳动力培训效果项目使用劳动力，使非技术劳动力经训练而转变为技术劳动力，引起人力资本增值的效果。

但这类外部效果通常难于定量计算，一般只作定性说明。

2．技术扩散效景先进技术项目的实施，由于技术人员的流动，技术在社会上扩散和推广，整个社会都将受益。

这类外部效果影响明显并可以设法货币量化的，应予定量计算，否则可只作定性说明。

3．环境改善的效益某些项目在为社会提供产品或服务的同时，有可能对环境产生有利影响，例如林业项目对气候的影响进而导致农业增产的效益，某些旨在提高质量、降低成本的项目，由于技术、设备或原料的改变导致环境质量的改善、污染物处理费用的降低等。

这类间接效益应尽可能量化和货币化。

4．“上、下游”企业相邻效果“上、下游”企业相邻效果指项目对上、下游产业链的影响。

项目的“上游”企业是指为该项目提供原材料或半成品的企业。

项目的实施可能会刺激这些上游企业得到发展，增加新的生产能力或是使原有生产能力得到更充分的利用。

例如兴建汽车厂，会对为汽车厂生产零部件的企业产生刺激，对钢铁生产企业产生刺激。

项目的“下游”企业是指使用项目的产出作为原材料或半成品的企业。

项目的产出可能会对下游企业的经济效益产生影响，使其闲置的生产能力得到充分利用，或使其节约生产成本。

例如兴建大型乙烯联合企业，可满足对石化原料日益增长的需求，刺激乙烯下游加工行业的发展。

很多情况下，项目对“上、下游”企业的相邻效果可以在项目的投入和产出的影子价格中得到反映，不再计算间接效果。