煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化探讨
来源:用户上传
作者:
摘 要：化工作为经济发展中的重要行业，加强对化学原料制成技术的研究是其中的重点和关键，而在化工集团中，煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化就成为其中的重点和关键，本文从煤制乙二醇概述以及煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化等方面进行简要的分析和研究，进而有效地抑制二氧化碳的上涨，维持合成气相组分稳定。
关键词：煤制乙二醇装置;羰化合成气相;组分优化
在化工行业中，煤制乙二醇的生产流程和工艺较为重要，而该技术在进行作业的过程中其安全性以及技术水平等较高，其生产效率也在不断的提升，因此，在化工行业中，加强对煤制乙二醇的生产的研究，并对羰化合成气相组分的优化技术进行推广，进而提高其化工生产的安全、节能以及环保水平。
1 煤制乙二醇概述
在化工行业中乙二醇是一种重要的化工原料，在进行制作乙二醇的过程中主要有两种原料，一种是石油乙烯，另外一种就是煤炭，而现今的乙二醇在制作是以煤代替石油乙烯生产乙二醇，在煤制乙二醇的制作中主要有三种制作工艺，目前国内以煤为原料制备乙二醇，主要有三条工艺路线：
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;
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，该技术较为成熟但成本较高;
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，由于该技术工艺流程简便且成本低，进而成为国内核心的煤制乙二醇技术，福建物构所、丹化集团、华东理工大学以及日本高化学代理的宇部兴产等都掌握了该技术。
2 煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化
2.1 工艺优化
在煤制乙二醇的生产过程中，其生产的流程主要是，经过羰基化合成反应进而产生草酸二甲酯，然后将草酸二甲酯和氢进行反应，在反应的过程中就会产生乙二醇，这就是煤制乙二醇的生产过程。但是这个乙二醇的生产工艺中会影响草酸二甲酯伴生物的回收率，进而需要对其工艺进行优化，近年来，我国中科院福建物质结构研究所通过二十多年的技术积累和研究，成功研发了万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇的成套技术，该技术是世界上率先实现了全套的煤制乙二醇技术路线和工业化应用，保障工艺的安全性和稳定性，进而提高其效率。
2.2 尾气吸收塔操作压力调整
在煤制乙二醇装置羰化合成气相组分的优化中，尾气吸收塔的压力调整也是其中的重要优化内容，尾气吸收塔在工作的过程中，操作压力的调整至关重要，它主要是将在甲醇中溶解度不同性质的不同气相组分送至不同的装置中，进而保障各组分的平衡，因此要对尾气吸收塔的压力进行调整，以某一乙二醇项目为例进行分析，该项目中乙二醇装置的负荷提升到百分之八十五，在此情况下，合成系统中的二氧化碳含量不断提高，针对这种情况提出了对尾气吸收塔压力的调整方案，通过提升尾气吸收塔的操作温度，降低二氧化碳在甲醇中的溶解度，从而释放二氧化碳，同时降低尾气吸收塔的操作压力，也能降低二氧化碳在甲醇中的溶解度，这样就可以对尾气吸收塔的操作压力进行调整，保障煤制乙二醇制作的安全，提高反应推动力，稳定气相组分的平衡。
2.3 数据分析
在煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化中，通过数据分析可以得出其优化的成果，进而对其中的问题进行解决，煤制乙二醇装置羰化合成气相组分不同压力下的数据分析主要从两个方面进行，一个是对稳定气体组分投料的平衡计算分析，另一种就是线性拟合分析：其一，线性拟合分析要采用专业的软件对不同压力下尾气量进行分析，并根据得出的数据进行分析，进而实现线性拟合，或者绘制相应的线性拟合图进行分析，其图如下。从图中可以得出，其线性拟合程度相对较低，可以在进行采集数据的过程中出现样本较少，数据不准确，但是根据拟合方程可以得出相应的一氧化碳所对应的尾气负荷;其二，在进行平衡的计算中，将尾气系统系统运行的压力保持在0.85MPa时，对各种压力下运行参数的分析和稳定气体组分的平衡计算，可以分析不同压力下对应的尾气会收装置承受压力和气体组分的平衡状态，也就是说在百分之八十九的恒定压力下，穩定气体可以达到相应的平衡，而尾气排放过程中二氧化碳也很少产生。
3 结语
总而言之，在化工集团中，如何进一步优化尾气吸收塔的操作成为煤制乙二醇装置满负荷运转的一项重要内容，而在其过程中要对尾气吸收塔的操作和数据分析，这样在分析的过程中针对其中的问题采取不同的措施，尤其是如果尾气吸收塔的工作难以平衡时要对其进行优化，进而可以让二氧化碳能够及时的放出，同时又能保证合成系统气相组分的稳定及平衡。
参考文献：
[1]张向凯，曹洪刚.煤制乙二醇装置羰化合成气相组分优化探讨[J].化肥设计，2016（1）：45-47.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14687370.htm
