探讨煤质化验中的误差原因及控制方法

时佳 鲁得鹏

1.洛阳永金化工有限公司 河南洛阳 471100；2.洛阳永龙能化有限公司 河南洛阳 471100

1 煤质化验工作的重要性

在煤质化验工作当中，能够有效地对煤炭当中的各种元素做出分析，随后明确煤炭当中各种元素的成分含量，从而判定该煤炭是否为合格产品，并且还可以根据煤炭当中各个元素的含量来采取相应的方式对煤炭做出处理，从而使煤炭资源能够更好地应用到社会生产当中。同时，通过煤质化验工作，还能够有效地控制煤炭在产出阶段的质量，针对其中有害物质超标的煤炭，需要技术人才制定相应的方案对其进行处理。若所含硫元素过多的煤炭应用到实践当中，其中的硫元素与空气中的水蒸气和氧气结合便会产生硫酸，从而导致酸雨的产生，进而严重危害到建筑物的使用寿命。而在明确了煤炭当中硫元素的含量之后，便可以采取相应的方式对煤炭进行脱硫处理，从而使煤炭的质量得到保证，进而使煤炭资源能够为我国社会生产的发展贡献出更多的力量。

2 煤制乙二醇工艺路线

2.1 工艺流程

将符合生产要求的煤炭经煤储运筛选后，采用皮带将煤运送至备煤装置，在备煤装置中将来自煤储运的原煤进行研磨、干燥、分选，然后制成粒径为63μm-200μm的合格煤粉；采用低压氮气输送的两根煤粉管线将煤粉送至气化装置的粉煤仓；粉煤仓中，通过间断升压减压，利用压差再将合格的煤粉送至气化炉燃烧室中；在气化炉燃烧室中，经过氧气加热器加热后的氧气与次高压蒸汽进入主烧嘴的氧气管线进行混合，混合后进入气化炉；在气化炉燃烧室进行部分氧化反应，产生高温粗合成气（在燃烧过程中会有液态的渣产生）；粗煤气先后进入激冷室、鼓泡塔、两级文丘里洗涤器洗涤，除去粗煤气中的细小灰尘，经变换单元调整合成气中H2/CO的比例；调整H2/CO的比例后，采用低温甲醇除去合成气中的CO2，然后进入H2/CO提纯分离系统中；在提纯分离系统中，CO进入草酸酯合成及精致系统，H2送往乙二醇合成及精致系统，草酸酯进入乙醇合成及精致系统后，与H2生成乙二醇产品。

2.2 煤制乙二醇技术延伸

在制取乙二醇的工艺中，生成草酸二甲酯的过程中会有中间产品（如磷酸二甲酯）产生，通过不同的条件处理后会产生不同的产品，草酸二甲酯经过加氢精致合成主产品乙二醇，在这个过程中还可以制取燃料乙醇，草酸二甲酯在水解条件下可以生成草酸，在酯交换、脱羰基的条件下生成碳酸二苯酯，在氨化的条件下又能制取草酰胺。为配合最终产品乙二醇及中间产品的质量控制，以及便于全流程操作参数的调整，需要通过在线分析、手动色谱分析以及化学分析等方法进行全程分析。

3 乙二醇的制取方法

3.1 氯乙醇法和环氧乙烷水合法

在碱性介质中，通过以氯乙醇为生产原料制取乙二醇，该反应是在100℃的条件下发生水解反应。环氧乙烷水合法可以分为直接水合法和催化水合法两种方法，水合的过程既可在常压条件下进行也可在加压条件下进行。常压水合法一般采用无机酸为催化剂，反应温度在50℃-70℃之间[1]。

3.2 合成气制乙二醇

合成气制乙二醇的工艺路径可以分为直接合成法、间接合成法。直接合成法是将合成气中的CO及H2一步合成为乙二醇；间接合成法则主要分为通过甲醇、甲醛及草酸酯作为中间产物合成，然后加氢获得乙二醇。相对而言，甲醇、甲醛路线合成的研究还不深入，离工业化距离远；而草酸酯加氢合成法的实用性较强，适宜进行工业生产。由煤制合成气经草酸酯加氢制取乙二醇的3个主要反应如下：

氧化酯化反应：2CH3OH+2NO+1/2O2→2CH3ONO+H2O

CO偶联反应：2CO+2CH3ONO→（COOCH3）2+2NO

草酸酯加氢反应：（COOCH3）2+4H2→HOCH2CH2OH2CH3OH

总的化学方程式：2CO+4H2+1/2O2→HOCH2CH2OH2OH+H2O

4 生物质制取乙二醇的设想

据相关资料显示，生产1t煤基甲醇需要消耗1.6t煤炭资源，如果将生物质作为原料，制备出合成气（含大量COCO2），再经过重整后，所制合成气组分均含有CO和H2，也可满足制备乙二醇前工段的气体要求，或采用可再生的生物质制取乙醇后，乙醇在发生消去反应后得到乙烯，乙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷再发生水解反应后就可得到乙二醇。倘若在条件允许的前提下，采用生物质为原料来制取乙二醇，不但可以解决环境问题，还可以缓解不可再生能源消耗过快的问题，有效地降低生产成本，增加经济收入[2]。

5 结语

简而言之，乙二醇是国民经济重要组成部分之一，是众多化工产品的原料，但国内乙二醇产能不能满足市场所需，提高乙二醇的产能对我国经济发展有着重要的意义。在简述乙二醇性质的基础上，分析了煤制乙二醇的工艺路线，介绍了乙二醇的制取方法和利用生物质制备乙二醇的优势[3]。