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[讨论] 关于煤制乙二醇工艺问题大讨论

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各位大侠,对煤制乙二醇工艺问题感兴趣的朋友们,请到此报道!祝大家在新的一年里进步大大的,后获大大的!下面我先把总的情况给大家介绍一下:“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。中科院福建物质结构研究所凭借20多年的技术积累与企业联手合作,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。
中文名 煤制乙二醇 概    念 以煤代替石油乙烯生产乙二醇 原    料 煤 工艺路线 直接法、烯烃法、草酸酯法
目录
1 背景介绍
2 特点
3 现状
4 技术工艺路线
5 核心技术工艺
▪ 拥有完整的物性数据库
▪ 拥有核心催化剂
▪ 掌握核心工艺
▪ 持续的技术改进
▪ 完善的技术支持及服务
▪ 完备的基础实验及研究
▪ 拥有最完整的专利群
背景介绍编辑
该成套技术在实施地江苏省丹阳通过中国科学院组织的成果鉴定。鉴定委员会专家认为,此项成果标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有自主知识产权的世界首创技术。
通过长期基础研究、应用研究和产业化获得的该项成果拥有多项技术专利和自主知识产权;该成套技术符合循环经济三原则,经鉴定委员会专家现场考察。
福建物构所自1982年起经过多年前期研究获得一系列完全自主产权专利技术和催化剂技术秘密。2005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“CO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3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1000小时以上。
中国科学院“世界首创万吨级煤制乙二醇工业化示范”新闻发布会在北京人民大会堂隆重举行。全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥出席会议。科学技术部、工业和信息化部、国土资源部、自然科学基金委、中国石油化工协会等相关部门领导,福建省人民政府领导、江苏省人民政府领导、内蒙古自治区领导以及技术成果鉴定专家组组长何鸣元院士等共同出席了发布会。
鉴定委员会专家一致认为,此项成果标志着我国领先于世界实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有完全自主知识产权的世界首创技术。该技术的推广应用将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾,对国家的能源和化工产业产生重要积极影响,具有重要的科学意义、突出的技术创新性和显著的社会经济效益。
特点编辑
乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。专家指出,此类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。中国科学院福建物质结构研究所通过长期基础研究、应用研究和产业化获得的该项成果,拥有多项技术专利和自主知识产权;该成套技术符合循环经济 “减量化、再利用、资源化”三原则,其显著特点还在于全部采用工业级的CO、NO、H2、O2和醇类为原料,对形成规模化产业极为有利。鉴定委员会专家在现场考察后认为,万吨级工业试验装置运行稳定,具备了进一步建设大规模工业化生产装置的条件。据专家测算,用石油乙烯路线每生产一吨乙二醇约耗2.5吨石油。全世界用石油乙烯生产的2000多万吨乙二醇,若都以煤为原料进行生产,那么,节省下来的石油相当于新开发一个年产5000万吨石油的大庆油田。
现状编辑
煤制乙二醇技术是国家“八五”、“九五”重点科技攻关项目。中科院福建物构所自1982年起经过多年前期研究,获得了一系列具有完全自主知识产权的小试技术和模试技术;江苏丹化集团技术团队拥有化工新技术产业化的长期积淀,曾在国内首创“碳化法制碳酸氢铵”、“羰基化合成醋酐”和“变压吸附分离CO”等多项化工新工艺。2005年起,由上海盛宇企业投资有限公司投资约1.8亿元,与中科院福建物构所、丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司等强强联手启动了“CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”的产业化试验,经过3年多的艰苦努力,在国家发改委、科技部、中科院、福建省、上海市和江苏省政府的大力支持下,相继在丹化集团建成年产300吨中试和1万吨工业化试验两套装置,在多项关键技术领域取得突破,2007年12月万吨装置顺利开车打通全流程,经过一年多的实际运行检验,并经专家组鉴定,证明全球首套“万吨级煤制乙二醇”技术已完全取得成功。
关于该项目的合作模式,全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥认为:在学习实践科学发展观、建设创新型国家进程中,中国科学院实施创新工程,构建了知识创新、技术创新和工程产业化的“金三角”并发挥三者互动的科技创新体系,在推动科技创新、科技成果转移转化与产业化、创建高新技术企业等方面谋划了独具特色的创新机制。在应对国际金融危机的新形势下,它将为企业通过科技成果转移转化,提升自主创新能力提供一些宝贵的经验,为实现我国国民经济的平稳快速发展,探索出一条合作共赢的创新之路。
技术工艺路线编辑
目前国内以煤为原料制备乙二醇,主要有三条工艺路线:
煤制乙二醇技术路线图
煤制乙二醇技术路线图
1、直接法:以煤气化制取合成气(CO+H2),再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择,在相当长的时期内难以实现工业化。
2、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,甲醇制烯烃(MTO)得到乙烯,再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精致最终得到乙二醇。该过程将煤制烯烃与传统石油路线乙二醇相结合,技术较为成熟,但成本相对较高。
3、草酸酯法:以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H2,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。该工艺流程短,成本低,是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术,通常所说的“煤制乙二醇”就是特指该工艺。(详见图1) 目前国内宣布掌握煤制乙二醇技术的集合体主要包括:福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体;天津大学、惠生工程、华本能源集合体;华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体;华谊集团等。此外还包括由日本高化学代理的宇部兴产、东华工程集合体。
核心技术工艺编辑
主要的煤制乙二醇工艺是“草酸酯法”,即以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H2,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。
以惠生工程和天津大学共同研发的合成气制乙二醇技术为例,国内合成气制乙二醇技术主要包括以下特点及优势:
拥有完整的物性数据库
a. 通过实验获得煤制乙二醇中涉及的非常见物质如亚硝酸酯、草酸酯的物化性质、热力学参数、溶解度、交互作用参数等重要物性数据;
b. 在草酸酯、碳酸酯、甲醇以及乙二醇、1,2-丁二醇等分离过程中的二元及多元交互参数;
拥有核心催化剂
a. 两代草酸酯合成催化剂:
第一代传统颗粒型氧化铝负载的钯系催化剂(工业使用催化剂),钯负载量为0.6%wt左右,草酸酯选择性高达98.5%,催化剂时空收率大于700g/Lcat/h,寿命超过2年;
第二代整体型钯系催化剂,在保证催化剂性能的同时,钯负载量仅为0.15%wt,催化剂床层阻力大幅降低;
b. 草酸酯加氢催化剂:
高活性、高选择性、高稳定性的Cu/SiO2催化剂原粉的工业规模制备;
第一代片状加氢催化剂,具有高强度、高稳定性的特点;
第二代条形加氢催化剂(工业使用催化剂),经过4700小时寿命评价,催化剂草酸酯转化率100%,乙二醇选择性大于95%,时空收率大于300g/Lcat/h,起始温度185℃,平均温升频率在1.5℃/月,最高反应温度可达245℃,预计寿命超过1.5年。
第三代整体型加氢催化剂进一步消除外扩散影响,催化剂活性及稳定性均大幅优于第二代条形加氢催化剂。
c. 上述催化剂均以实现工程放大制备及生产,拥有百吨级催化剂生产线1条;
掌握核心工艺
a. 更高的草酸酯合成工艺压力,降低系统体积;草酸酯合成循环过程操作弹性大,亚硝酸酯回收率高达95%,NO补充量低;采用NO直接补充,过程更加稳定,副产硝酸钠,无废水排放;
b. 独有的低能耗聚酯级乙二醇产品分离方案:采用组分切割方式,仅使用4塔精馏即可获得聚酯级乙二醇产品,较传统乙二醇分离方案节能20%以上;
c. 更宽的原理规格要求:对于进料CO和H2要求更宽,浓度超过98%即可,对CO中CO2、CH4、N2,对H2中CO、CO2、CH4、N2均不做要求;
d. 草酸酯合成工艺路线产品多元化及草酸酯下游产品开发:目前正在开发的及已经开发成功的煤制乙二醇相关产品及工艺路线包括煤制燃料乙醇、合成草酸、碳酸二甲酯、碳酸二苯酯等;
e. 完备的分析监测方案:实现在线监测与工艺控制过程相结合,确保工艺稳定性的同时降低操作人员数量,避免人为操作失误带来的潜在危险。
持续的技术改进
惠生工程和天津大学借助其雄厚的煤制乙二醇研究工作基础及工程放大经验,在煤制乙二醇核心催化剂及工艺技术方面进行持续不断的改进和优化,在保证其技术的先进性同时吸收消化新的技术。
完善的技术支持及服务
天津大学拥有1批从实验室到中试再到示范工程的工程技术人员,可为企业提供详细而又安全的开车指导及技术支持服务;
惠生工程凭借其在EPCM以及生产方面的丰富经验能够提供业主完善的工程领域相关的服务以及煤气化、净化、分离部分的生产培训;
拥有千吨级及万吨级装置基地作为煤制乙二醇核心技术的培训基地。
完备的基础实验及研究
自1987年开始长期连续的煤制乙二醇及相关基础研究工作,完备的从实验室小试、吨级模试、百吨级中试到万吨级示范工程的工程放大过程研究;
a. 国家九五科技攻关项目;
b. 国家十一五科技支撑项目;
c. 千吨级黄磷尾气生产草酸酯、草酸、乙醇项目;
d. 万吨级合成气制乙二醇项目;
拥有最完整的专利群
已经获得的在催化剂、工艺、分离及相关技术方面的授权专利19项,PCT国际专利3项;
由CO气相偶联合成草酸酯的规整催化剂及其制备方法,ZL2010
用于草酸酯加氢制乙二醇的规整结构催化剂及其制备方法,ZL2010
CO低压气相合成草酸酯的催化剂及其制备方法 ,ZL2007
CO偶联制备草酸酯的方法 ZL2007
草酸酯加氢合成乙二醇的催化剂及其制备方法,ZL 2007
气相法CO偶联再生催化循环制草酸酯 ,ZL96109811.2
用于醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法,ZL2012
醋酸酯加氢制乙醇的方法, ZL2012
用于草酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法与应用,ZL2011
制备甲基苯基草酸酯和草酸二苯酯的方法,ZL02129213.2
负载型金属氧化物催化合成甲基苯基草酸酯和草酸二苯酯,ZL02129212.4
以草酸酯和苯酚合成草酸二苯酯的方法,ZL2005

 

发表于 2017-2-4 14:58:03

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mingxiang77777楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河南省
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给大家提一些讨论题目,比如,工艺路线之争;哪家公司的技术最成熟;实际运行中那些工艺薄弱环节;如何延长催化剂寿命等,望同僚们积极给出自己意见,看法!

 

发表于 2017-2-8 10:14:48

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Peterpaul彼得保罗
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zch7194VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河北省
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谁有福建物构所的联系方式

 

发表于 2017-2-23 15:11:53

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mingxiang77777楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河南省
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你试试这个电话:0591-83714517,原来技术推广介绍时,有个电话搞丢了,几年前的事了!

 

发表于 2017-2-26 08:50:23

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aiqingbushibingVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP湖北省
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现在乙二醇的困境在于无法做到和甲醇一样的大规模生产,导致成本太高。现在单套乙二醇装置也就20万吨/年的产能吧,合成圈循环比太高,导致设备管道过大,再往大不改变工艺就很难了。

 

发表于 2017-2-27 08:56:36

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mingxiang77777楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河南省
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是的,20万吨是现在最佳规模,经过数年的摸索,20万吨规模的已经成熟,并且产品质量问题。生产成本经过测算和实际运行核算,成本不超过5000元/吨。

 

发表于 2017-2-28 15:38:43

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tankxscsdbVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
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参观参观

 

发表于 2017-2-28 16:29:41

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mingxiang77777楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河南省
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煤制乙二醇产品达国优标准
作者:刘志勇 宋立新 文章来源:中国化工报 更新时间:2012-10-11


  中化新网讯 10月3日,新乡永金煤制乙二醇装置成功生产出符合国家优等品标准的产品,这是目前我国煤制乙二醇产品质量的最高水平,标志着煤制乙二醇从此可以进入聚酯产业领域竞争,打破石油法制乙二醇垄断地位。

  据了解,目前新乡乙二醇产品的紫外透光率、纯度、色度等主要指标均达到石油制乙二醇的国家优等品标准。同时,系统运行负荷率节节攀升,较长时间稳定在50%左右,日产乙二醇产品已达300吨。

  近年来,受聚酯产业高速发展的拉动,国内乙二醇的消费量迅猛增长,进口依存度始终保持在70%以上,与石油制乙二醇相比,发展煤制乙二醇产业更符合我国“富煤少油”的国情,煤制乙二醇产品市场前景广阔。据介绍,目前我国生产的乙二醇有约95%用于生产聚酯,进而生产涤纶、饮料瓶、薄膜等,但用于聚酯生产的乙二醇产品需要达到国家优等品标准。只有跨过这道门槛,煤制乙二醇才有可能与石油制乙二醇在聚酯领域“同台竞争”。

  据悉,该项目于今年3月29日打通整套系统工艺流程,进入试生产阶段。为了提高产品质量,实现乙二醇生产装置高负荷运转,河南煤化集团积极加强技术协调,针对系统试车中发现的问题,邀请技术专家现场研究解决技术瓶颈问题;召开系统高负荷运行技术专题会,制订相关技术改造、应对措施及工作方案;召开试生产经验交流会,组织各单位的技术人员和主操作工针对开车以来所出现的问题以及系统存在的问题进行专题讨论,进一步消化煤制乙二醇技术,提高产品质量。

 

发表于 2017-3-2 14:45:18

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mingxiang77777楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河南省
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煤制乙二醇已经成为中国乙二醇产能的重要组成部分。亚化咨询数据显示,至2016年底,中国已投产乙二醇产能777万吨,其中212万吨为煤制乙二醇。2016年中国煤制乙二醇产量约100万吨,占乙二醇总产量的20%左右。中国是全球最大的聚酯生产国,预计2016年中国聚酯有效产能4800万吨,产量3600万吨,乙二醇需求量约1300万吨。
中国乙二醇仍然需要大量进口,为煤制乙二醇带来了良好的发展机遇。已投产的煤制乙二醇示范项目运行渐入佳境,部分装置实现了高负荷稳定运行,驱动煤制乙二醇新项目投资持续增长。亚化咨询统计表明,2017-2018年中国将新增298万吨煤制乙二醇产能,占乙二醇新增产能的64%。
草酸酯路线煤制乙二醇的技术研发正在向低成本、高选择性、长催化剂寿命和环境友好的方向发展,与此同时,伊士曼化工与JM戴维公司合作的新型合成气经甲醇制聚酯级乙二醇技术也已开发成功。由于产品质量不断优化,以及下游用户对煤制乙二醇应用理解的加深,煤制乙二醇已经开始大规模应用于聚酯化纤行业。
第八届煤制乙二醇技术经济研讨会将于2017年4月27-28日在海口召开。会议将探讨低油价背景下煤制乙二醇竞争力与投资机遇,煤制乙二醇商业化装置运行优化与技术创新,煤基乙二醇在聚酯行业的应用经验,新型煤制乙二醇技术进展,乙二醇期货市场的行业影响等。

 

发表于 2017-3-2 14:49:25

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xuejinzVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP湖南省
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学习了

 

发表于 2017-3-4 11:09:40

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本帖最后由 goldliyang 于 2017-4-14 11:44 编辑

      关于合成气制乙二醇项目,设备工装也存在明显短板。设备工装水平低、甚至还在沿袭使用上世纪四五十年代传统简陋低效的气液、气液液分离技术设备,导致项目运行成本高、优级产品率低,项目综合效益不理想。
   

 

发表于 2017-3-6 10:35:53

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smilelz1011VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP北京市
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目前国内已投产的几个合成气制乙二醇项目相比较来看,个人认为具有较大市场竞争优势的是新疆天业的电石炉尾气提纯制乙二醇生产线,一期5万吨和二期20万吨生产线自开车以来,运行效果很不错。新疆天业用的北大先锋CO提纯技术,能够将电石尾气回收利用,节省了常规煤造气的用煤成本,省下了不少钱,因此新疆天业这条线的效益可以说是相当不错的,可想而知,乙二醇的造价成本比一般的煤制乙二醇项目低很多。不过现在已投产的煤制乙二醇项目基本上也都是用的北大先锋的变压吸附分离一氧化碳技术,总之是比较具有代表性。

 

发表于 2017-4-11 22:56:04

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mayi888VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP内蒙古自治区
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支持版主,有流程图能分享一下吗,呵呵

 

发表于 2017-5-21 10:51:25

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sxtbloVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山西省
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影响成本的主要因素有哪些,最好详细分析比对一下,比加高化学、浦景、华烁、通辽金煤四种技术?

 

发表于 2017-10-18 14:54:53

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shanhaiguanVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP重庆市
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关注乙二醇行业发展

 

发表于 2018-5-31 09:38:36

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