液相加氢在煤制乙二醇企业的应用

白一霈， 李飞飞

(阳煤集团寿阳化工有限责任公司，山西 寿阳 045400)

阳煤集团寿阳化工有限责任公司一期年产22万t乙二醇项目，是以煤为原料制备乙二醇的“煤制乙二醇技术路线”，项目工艺先进、安全环保，采用国内同行业领先的高化学乙二醇合成技术，具有成本低、能耗低、排放低、水耗低等优势。

1 项目提出的背景

阳煤集团寿阳化工有限责任公司乙二醇精馏系统在初期运行过程中，优等品(聚酯级乙二醇)率可维持在 90%～91%。随着生产的运行，影响紫外透光率的杂质在系统累积，为了保证乙二醇产品的质量，必须加大乙二醇精馏系统轻馏分和合格品的采出，尤其在催化剂初期和末期，产品的优等品率和收率降低十分明显，这给生产系统的稳定性和经济性带来极大的困难和挑战。提高产品优等率已成为提高企业市场竞争力和企业稳定、经济生产的必要条件。

2 工艺原理及方案

2.1 工艺原理

项目采用南京楚丹化工科技有限公司的乙二醇液相加氢技术。该技术是将乙二醇中杂质催化加氢，以提高乙二醇的紫外透光率。工作原理是在催化剂作用下，使乙二醇中对紫外有吸收的不饱和键的物质-C=C-、-C=O、-C=C-C=O 与H2进行加成反应，转化为对紫外不吸收的饱和键物质，从而提高乙二醇的紫外透光率。

2.2 改造方案

乙二醇产品塔顶和乙二醇回收塔顶采出的合格品乙二醇经加热器加热，进入液相加氢反应器，在催化剂的作用下和氢气进行加氢反应，反应可将影响乙二醇紫外透光率的微量物质转化、去除，脱除率达90%以上。气相从反应器底部段侧线出料至循环氢气冷凝器，冷凝液体返回反应器底部，和反应液一起送入脱醇塔重新精馏，不凝氢气经压力调节阀送至氢气回收系统或火炬。改造流程示意图，如图1所示。

图1 液相加氢改造流程示意图

3 改造好效果分析

通过液相加氢项目改造后，阳煤集团寿阳化工有限责任公司年产20 000 t的合格品乙二醇全转化为聚酯级乙二醇，乙二醇优等品率提高到接近或达到100%，同时聚酯级乙二醇的整体质量得到了提高，尤其是提高了275 nm的紫外透光率，使得煤制乙二醇与石油法乙二醇的品质差距进一步缩小。

4 项目投资与经济效益分析

4.1 项目投资

设备(加氢反应器及其配套装置)需投资63.4万元，管材15万元，保温、防腐约6万元，调节阀、流量计等现场仪表、电气材料及安装50万元，土建施工及安装20万元，工程设计50万元，装置共投资204.4万元。催化剂约256万元，项目投资共460.4万元。

4.2 经济效益分析

装置折旧按10年计算，折每年20.44万元。催化剂正常使用周期为3年以上，折每年80万元。以合格品处理量20 000 t/a，优等、合格乙二醇差价为400元/t，合格品100%转化为优等品计。

1)合格品乙二醇转化为优等乙二醇后年增加收入800万元。

2)催化剂折每年80万元。

3)装置折旧每年20.44万元。

4)蒸汽消耗0.4 t/t乙二醇(蒸汽单价100元/t)、氢气消耗1.52 m3/t乙二醇(氢气单价1元/m3)、电1.31 kW·h/t乙二醇(电单价0.42元/kW·h)。消耗共计84.1万元。

该项目改造后每年可增加收益约为615.46万元。

5 结语

综上所述，阳煤集团寿阳化工有限责任公司通过液相加氢工艺将合格品乙二醇全部转化为聚酯级乙二醇，优等品率提升到了100%，改造后年增加收益615.46万元，同时乙二醇聚酯级的整体质量得到了提高，尤其是提高了聚酯级乙二醇 275 nm 的紫外透光率。进一步缩小了煤基合成气乙二醇与石油法乙二醇的品质差距，提高了煤制乙二醇的整体竞争力。