液相加氫在煤制乙二醇企業(yè)的應用

白一霈， 李飛飛

(陽煤集團壽陽化工有限責任公司，山西 壽陽 045400)

陽煤集團壽陽化工有限責任公司一期年產(chǎn)22萬t乙二醇項目，是以煤為原料制備乙二醇的“煤制乙二醇技術(shù)路線”，項目工藝先進、安全環(huán)保，采用國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先的高化學乙二醇合成技術(shù)，具有成本低、能耗低、排放低、水耗低等優(yōu)勢。

1 項目提出的背景

陽煤集團壽陽化工有限責任公司乙二醇精餾系統(tǒng)在初期運行過程中，優(yōu)等品(聚酯級乙二醇)率可維持在 90%～91%。隨著生產(chǎn)的運行，影響紫外透光率的雜質(zhì)在系統(tǒng)累積，為了保證乙二醇產(chǎn)品的質(zhì)量，必須加大乙二醇精餾系統(tǒng)輕餾分和合格品的采出，尤其在催化劑初期和末期，產(chǎn)品的優(yōu)等品率和收率降低十分明顯，這給生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性帶來極大的困難和挑戰(zhàn)。提高產(chǎn)品優(yōu)等率已成為提高企業(yè)市場競爭力和企業(yè)穩(wěn)定、經(jīng)濟生產(chǎn)的必要條件。

2 工藝原理及方案

2.1 工藝原理

項目采用南京楚丹化工科技有限公司的乙二醇液相加氫技術(shù)。該技術(shù)是將乙二醇中雜質(zhì)催化加氫，以提高乙二醇的紫外透光率。工作原理是在催化劑作用下，使乙二醇中對紫外有吸收的不飽和鍵的物質(zhì)-C=C-、-C=O、-C=C-C=O 與H2進行加成反應，轉(zhuǎn)化為對紫外不吸收的飽和鍵物質(zhì)，從而提高乙二醇的紫外透光率。

2.2 改造方案

乙二醇產(chǎn)品塔頂和乙二醇回收塔頂采出的合格品乙二醇經(jīng)加熱器加熱，進入液相加氫反應器，在催化劑的作用下和氫氣進行加氫反應，反應可將影響乙二醇紫外透光率的微量物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除，脫除率達90%以上。氣相從反應器底部段側(cè)線出料至循環(huán)氫氣冷凝器，冷凝液體返回反應器底部，和反應液一起送入脫醇塔重新精餾，不凝氫氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥送至氫氣回收系統(tǒng)或火炬。改造流程示意圖，如圖1所示。

圖1 液相加氫改造流程示意圖

3 改造好效果分析

通過液相加氫項目改造后，陽煤集團壽陽化工有限責任公司年產(chǎn)20 000 t的合格品乙二醇全轉(zhuǎn)化為聚酯級乙二醇，乙二醇優(yōu)等品率提高到接近或達到100%，同時聚酯級乙二醇的整體質(zhì)量得到了提高，尤其是提高了275 nm的紫外透光率，使得煤制乙二醇與石油法乙二醇的品質(zhì)差距進一步縮小。

4 項目投資與經(jīng)濟效益分析

4.1 項目投資

設(shè)備(加氫反應器及其配套裝置)需投資63.4萬元，管材15萬元，保溫、防腐約6萬元，調(diào)節(jié)閥、流量計等現(xiàn)場儀表、電氣材料及安裝50萬元，土建施工及安裝20萬元，工程設(shè)計50萬元，裝置共投資204.4萬元。催化劑約256萬元，項目投資共460.4萬元。

4.2 經(jīng)濟效益分析

裝置折舊按10年計算，折每年20.44萬元。催化劑正常使用周期為3年以上，折每年80萬元。以合格品處理量20 000 t/a，優(yōu)等、合格乙二醇差價為400元/t，合格品100%轉(zhuǎn)化為優(yōu)等品計。

1)合格品乙二醇轉(zhuǎn)化為優(yōu)等乙二醇后年增加收入800萬元。

2)催化劑折每年80萬元。

3)裝置折舊每年20.44萬元。

4)蒸汽消耗0.4 t/t乙二醇(蒸汽單價100元/t)、氫氣消耗1.52 m3/t乙二醇(氫氣單價1元/m3)、電1.31 kW·h/t乙二醇(電單價0.42元/kW·h)。消耗共計84.1萬元。

該項目改造后每年可增加收益約為615.46萬元。

5 結(jié)語

綜上所述，陽煤集團壽陽化工有限責任公司通過液相加氫工藝將合格品乙二醇全部轉(zhuǎn)化為聚酯級乙二醇，優(yōu)等品率提升到了100%，改造后年增加收益615.46萬元，同時乙二醇聚酯級的整體質(zhì)量得到了提高，尤其是提高了聚酯級乙二醇 275 nm 的紫外透光率。進一步縮小了煤基合成氣乙二醇與石油法乙二醇的品質(zhì)差距，提高了煤制乙二醇的整體競爭力。