煤制乙二醇技术的应用

毕利君

(阳泉煤业集团平定化工有限责任公司，山西 阳泉 045200)

引 言

乙二醇俗称甘醇，英文名称ethylene glycol，简称EG；分子式C2H6O2，其结构简式HO-CH2-CH2-OH，是生产聚酯涤纶，聚酯树脂、合成纤维、增塑剂、表面活性剂等有机产品的主要原料。乙二醇是最简单的二元醇，具有醇的通性，可与无机酸或有机酸发生酯化反应，与多元酸发生聚合反应生成聚酯[1]。

随着聚酯纤维、聚酯塑料等的市场需求量增大，对乙二醇产品的质量指标要求也越来越严格，目前国标优级品指标要求必须达到，醛质量分数≤0.000 8%，紫外透光率，220 nm≥75%、275 nm≥92%、350 nm≥99%，才能满足下游产品的需要[2]。

无论石油法还是煤基乙二醇，品质制约因素主要在醛含量和透光率不达标，尤其275 nm透光率，并且在运输存储过程中还存在返醛、透光率降低现象。

阳煤平定化工20万 t煤制乙二醇装置于2017年开车，作为生产主要负责人，反复组织技术骨干和管理人员充分讨论和研究，最终同凯瑞环保科技股份有限公司研究出一套行之有效精制技术及配套的KC108型精制催化剂，很好地解决了220 nm和275 nm透光率不合格的情况，取得了很大的经济效益。

1 投用乙二醇专用KC108B/C/D树脂前后产品质量对比

装置于2017年4月底正式投产运行，采用五塔精馏工艺，在五塔侧线采出产品乙二醇，由于各种原因，产品质量很差，尤其透光率一直达不到优等品指标，在牺牲产品收率约50%情况下，275 nm透光率最高为90%左右。

按预先技改方案进行了一系列技术改造，增加了乙二醇精制装置，技改后2018年7月8日开车，侧线采出乙二醇经过脱醛脱脂KC108B/C/D树脂处理后，产品达到优等品，同时收率提高。

2 KC108B/C/D型煤基乙二醇催化剂的精制原理

煤基乙二醇中微量酯类如草酸二乙酯、草酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、乙醇酸甲酯、1,4-丁内酯等在KC108B/C/D型煤基乙二醇催化剂的催化作用下发生叠合、烷基化、酯交换、内水解等反应，一部分酯类转化为极性较大的物质被相关催化剂吸附，一部分酯类转化对乙二醇UV没有影响的物质，入乙二醇产品中。醛类如乙醛、丙烯醛等在催化剂的作用下与乙二醇发生下列缩醛化反应，生成高沸点的缩醛，该产物一部分被催化剂吸附，其余进入乙二醇产品中，该产物不会对乙二醇产品指标产生不利影响，从而达到脱酯、脱醛，降低醛含量、提高UV值的目的。装置运行周期内，没有多余废酸、废碱等污染物产生[3-4]。

装置于2018年10月29日9:00分至2018年11月1日9:00分开始进行连续72 h性能指标考核。乙二醇精制进出口分析数据如146页表1所示。

表1 乙二醇精制进出口液相分析数据表

考核期间，装置压差0.1 MPa，装置运行负荷97%。

从液相分析数据看出，侧线采出透光率及醛含量均较优等品指标差距很大，经过乙二醇精制工序后，产品乙二醇透光率、色度、醛含量等指标均为优等品，乙二醇其余指标达到国标GB/T 4649-2008优等品乙二醇的规定。

连续三个月跟踪装置运行情况，如图1、图2、图3、图4所示。

图1 2018年脱醛罐装置运行情况

图2 2018年脱醛罐入口紫外线过率(220 nm)运行情况

图3 2018年脱醛罐入口紫外透过率(275 nm)运行情况

图4 2016年脱醛罐入口紫外透过率(350 nm)运行情况

在产品储运过程中，原来曾出现的返醛问题也得到了有效解决。

3 结语

乙二醇经过KC108B/C/D精制后，制约产品质量的醛含量、透光率指标均大有好转，达到国标聚酯基优等品要求。