影響煤制乙二醇紫外透光率因素實驗分析

白一霈，宋 俊

（壽陽化工有限責任公司，山西 壽陽 045400）

0 引 言

壽陽化工有限責任公司一期年產20 萬t 乙二醇項目，是以煤為原料制備乙二醇的“煤制乙二醇技術路線”，項目工藝先進，安全環保，采用國內同行業領先的高化學乙二醇合成技術，具有成本低、能耗低、排放低和水耗低等優勢。

乙二醇是一種重要的有機化工原料，主要用來生產聚酯纖維、塑料、增塑劑、油漆、表面活性劑、炸藥和防凍劑等，用途十分廣泛。

乙二醇紫外透光率，是衡量乙二醇產品質量一項重要指標，GB/T4649-2018《工業用乙二醇》中對聚酯級乙二醇紫外透光率的規定是在波長220、275 和350 nm，對應的紫外透光率要分別≥72%、92%和99%，如果外賣乙二醇產品紫外不合格，將影響乙二醇產品的色相和白度。因此，在實際工藝生產中，要分析總結導致乙二醇產品紫外衰減的因素，及各因素對乙二醇產品紫外透光率的衰減影響程度，提出提高乙二醇產品紫外透光率或減緩乙二醇產品紫外透光率的衰減的方法，確保乙二醇產品在生產和運輸中產品質量優于其他煤制乙二醇企業，提高壽陽化工在同行企業中知名度及競爭力。

1 影響煤制乙二醇紫外透光率物理因素實驗

實驗原料從乙二醇產品塔側采樣位置取乙二醇產品800 mL，平均分成A、B、C 和D 4 份試樣各200 mL。

A 類試樣操作：充氮氣鼓泡。

B 類試樣操作：陽光照射。

C 類試樣操作：空氣中靜置。

D 類試樣操作：充空氣鼓泡。

A、B、C、D 4 個試樣同時實驗，實驗時長2 d。影響乙二醇產品紫外透光率物料因素實驗數據見表1。

表1 影響乙二醇產品紫外透光率物料因素實驗數據Table 1 Experimental data of material factors affecting uv transmittance of ethylene glycol products

由表1 可知，乙二醇產品衰減程度按由慢到快順序排序A＜B＜C＜D，即乙二醇產品在氮氣環境中，紫外透光率衰減最慢，在空氣鼓泡環境中，紫外透光率衰減最快。

2 影響煤制乙二醇紫外透光率化學因素實驗

影響乙二醇紫外透光率的根本原因是受工藝參數變化、原料組分變化或催化劑壽命等影響，其副反應較多，尤其在催化劑末期，乙二醇產品中醛、酮、酯和羧酸類化合物等雜質濃度增加。這些微量有機物含有C=C 和C=O 雙鍵及其共軛結構基團，使乙二醇產品紫外透光率下降。

化學方法提高乙二醇產品紫外透光率實質是使乙二醇中對紫外有吸收的不飽和鍵—C=C—、—C=O、—C=C—C=O 轉變為對紫外無吸收的飽和鍵，目前壽陽化工采取的化學方法有以下3 種。

（1） 精餾系統加堿工藝水解不飽和鍵。

（2） 合格品乙二醇在催化劑作用下加氫反應。

（3） 樹脂質量提升吸收、反應轉化為飽和鍵。

通過以上3 種化學方法處理不飽和鍵，3 種化學方法處理后乙二醇產品紫外透光率衰減程度實驗如下。

實驗原料取A、B、C、D 4 個試樣，分別取200 mL。

A 原料是通過樹脂質量提升后乙二醇產品，空氣鼓泡一周。

B 原料是通過液相加氫后乙二醇產品，空氣鼓泡一周。

C 原料是精餾系統加堿工況下側采乙二醇產品，空氣鼓泡一周。

D 原料是精餾系統未加堿工況下側采乙二醇產品，空氣鼓泡一周。

影響乙二醇產品紫外透光率化學因素實驗數據見表2。

表2 影響乙二醇產品紫外透光率化學因素實驗數據Table 2 Experimental data of chemical factors affecting uv transmittance of ethylene glycol products

由表2 可知，A 通過樹脂質量提升后乙二醇產品，空氣鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降約22%，275 nm 紫外透光率降約5%。

B 通過液相加氫后乙二醇產品，空氣鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降約12%，275 nm 紫外透光率未降。

C 精餾系統加堿工況下側采乙二醇產品，空氣鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降約13%，275 nm 紫外透光率降約2%。

D 精餾系統未加堿工況下側采乙二醇產品，空氣鼓泡一周后220 nm 紫外透光率降約22%，275 nm 紫外透光率降約2%。

整體而言，通過液相加氫后乙二醇產品紫外透光率衰減最慢，其次是通過精餾系統加堿后乙二醇產品，而通過樹脂質量提升和精餾系統未加堿工況下乙二醇產品紫外衰減程度相近，同時也是衰減最快的。

3 工業生產降低乙二醇產品紫外透光率衰減措施

為保證乙二醇在生產中或外賣運輸中質量合格，工業化生產可以通過物理措施和化學措施提高乙二醇紫外透光率或降低乙二醇紫外透光率衰減。

3.1 物理措施

物理措施有以下3 條。

（1） 對乙二醇成品儲罐氮氣保護、裝卸車充氮氣保護、乙二醇產品裝車后對罐車充氮氣置換。

（2） 精餾系統開車前嚴格做正壓氣密試驗。

（3） 使用棕色玻璃品或鋁瓶取樣。

3.2 化學措施

化學措施有以下2 條。

（1） 通過控制精餾塔釜PH 在7~8，精餾系統加入適量堿液。

（2） 由于乙二醇產品樹脂提升后紫外衰減較大，可以考慮使用乙二醇產品液相加氫新技術，減少樹脂的使用。

4 結 語

影響煤制乙二醇產品紫外透光率因素有物理因素和化學因素，各因素對乙二醇產品紫外透光率衰減程度不同，工業化生產乙二醇過程中，采取適當的措施降低各因素對乙二醇產品紫外透光率的影響，提高乙二醇產品質量和企業競爭力。