液相加氫在煤制乙二醇企業(yè)的應(yīng)用

白一霈， 李飛飛

(陽煤集團壽陽化工有限責(zé)任公司，山西 壽陽 045400)

陽煤集團壽陽化工有限責(zé)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(xué)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(zé)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(yīng)，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(yīng)器，在催化劑的作用下和氫氣進行加氫反應(yīng)，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)器底部，和反應(yīng)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(zé)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(yīng)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(zé)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。