华谊煤制乙二醇技术介绍140719.ppt

华 谊 集 团 上海焦化聚酯级乙二醇 技术介绍 2014年7月18日 一、企业简介 二、上海焦化乙二醇技术研发历程 三、工艺流程与关键技术介绍 四、万吨级工业示范装置运行情况 五、华谊煤基乙二醇质量指标与产品应用 六、总结 一、企业简介 华谊集团 双钱股份上海焦化吴泾化工三爱富华谊工程上海氯碱涂料丙烯酸 主 营 业 务 华谊集团：隶属上海国资委, 资产500亿元,2013年销售收入570亿元 甲醇 醋酸 醋酸酯 工业气体 全钢载重 子午胎 半钢丝 子午线轮胎 PVC ABS PTFE 制冷剂 丙烯酸 SAP 涂料 颜料 精细化学新材料绿色轮胎能源化工 华谊工程 化工物流 服务业 重点发展五大支柱产业 精细化学品 化工新材料 绿色轮胎 工程服务务 新能源化工 华谊集团五大支柱产业华谊集团五大支柱产业 l 100万t/a 甲醇，70万t/a 醋酸，20万t/a 醋酸乙酯、10万t/a 苯酐、4万t/a 醋酐等。 l安徽华谊产业园一期总投资约60亿元； l60万t/a 甲醇；50万t/a醋酸，30万t/a 醋酸乙酯； l二期计划建设20万吨乙二醇等项目，正在争取中。 上海吴泾基地 安徽无为基地 上海焦化：应用洁净煤技术的大型综合性国有化工企业，2013年销售收入90亿元，拥 有上海吴泾和安徽无为两个生产基地，目前正在规划广西钦州生产基地。 l 吴泾基地: 3套甲醇装置，总计100万吨/年 2座5000吨级的煤焦码头、1座3000吨级化工品码头、2座5000吨级化工品码头、 1座3000吨级油品码头、4条铁路专用线。 l吴泾基地: 2套苯酐装置，产能10万t/a苯酐 l 安徽无为基地 一期：60万吨甲醇、50万吨醋酸、30万吨醋酸乙酯 合资企业合资企业 上海卡博特化工有限公司 卡博特化工（天津）有限公司 卡博特（天津）高性能材料有限公司 上海林德二氧化碳有限公司 上海华林工业气体有限公司 上海阿科玛双氧水有限公司 林德二氧化碳（芜湖）有限公司 合作伙伴合作伙伴 2006-20082006-2008 2009-20132009-2013 2013-2013- 2003-20052003-2005 百吨级模试装置百吨级模试装置 打通全流程，生打通全流程，生 产出乙二醇产品产出乙二醇产品 小试研究确定小试研究确定 了核心催化剂了核心催化剂 配方配方 百吨级模试百吨级模试 小试研究小试研究 万吨级工业万吨级工业 示范装置示范装置 20132013年年8 8月月, ,万吨万吨 级装置打通全流级装置打通全流 程程, ,生产出聚合生产出聚合 级乙二醇产品级乙二醇产品 开发开发10-3010-30万吨万吨/ /年年 成套技术成套技术 二、煤基乙二醇产业化历程 上海焦化是国内较早开展煤制乙二 醇产业化开发的大型国企，为国内 培养了大批专业技术人才！ 模试控制中心 32吨/年EG模试装置 三、煤制乙二醇流程与关键技术介绍 石油路线 乙烯氧化生产环氧乙烷，环氧乙烷发生水合反应得到 乙二醇 煤基路线 煤气化制取合成气（CO+H2），CO催化偶联合成草酸二 甲酯（DMO），再加氢生产乙二醇 乙二醇工艺路线 煤制乙二醇工艺简介 l DMO路线：以DMO为基本中间体，通过氧化羰化耦 联生成DMO，再将DMO加氢得到EG。 l 总反应式： 第步 草酸酯（DMO）加氢制乙二醇（EG） (COOCH3)2 + 4H2 (CH2OH)2 + 2CH3OH Cu/SiO2催化剂 第步 草酸二甲酯（DMO）的合成（偶联） 2CH3ONO + 2CO (COOCH3)2 + 2NO Pd/Al2O3催化剂 第步 亚硝酸甲酯（MN）的制备（再生） 2NO + 1/2O2 + 2CH3OH 2CH3ONO + H2O 不需要催化剂 l 四个关键反应器： 亚硝酸甲酯（MN）合成反应器 草酸酯（DMO）合成反应器 乙二醇（EG）合成反应器 NO补充反应器 l 两个关键催化剂： 草酸酯（DMO）合成催化剂 乙二醇（EG）合成催化剂 l 产品分离与精制技术 草酸二甲酯和碳酸二甲酯分离 聚酯级乙二醇提纯 l 尾气、废水环保处理技术以及NO补充技术 l 分析方法的研究（尤其是多组分在线分析） 2013年7月，上海焦化万吨级乙二醇工业示范装置进入试运行阶段， 经过短暂停车消缺之后，装置即实现稳定生产，产出了合格乙二醇产品。 开车过程分为四个阶段： （1）2013.7.22-2013.7.30，暴露出管道伴热保温、DCS通讯、仪表选型 、设备故障等问题； （2）2013.8.3-2013.8.28， 打通全流程，产出合格品乙二醇； （3）2013.9.5-2013.12.25， 解决了精馏塔器真空泄露并优化操作，产 出优等品乙二醇，装置负荷达到90%以上； （4）2014.2.18-至今，稳定运行并纳入正常生产管理。 四、乙二醇工业示范装置运行情况 华谊集团煤基乙二醇工业示范装置 名称及规格单位（每吨乙二醇）设计值期望值 原材料 CONm 825819 H2Nm 16251618 O2 99.5%Nm 215205 硝酸 68%kg5048 液碱32%kg 156142 甲醇kg 9088 公用工程 2.2MPa蒸汽t7.57.0 0.5MPa蒸汽t 2.01.6 副产1.0MPa蒸汽t-0.5-0.5 副产0.3MPa蒸汽t-1.3-1.5 循环水t 700500 电kWh 826800 软水t 1.901.9 华谊煤基乙二醇工艺包设计数据如下： 未考虑使用蒸汽透平驱动 五、华谊煤基乙二醇质量指标与产品应用 EG含量 99.85% 紫外透光率220nm275nm350nm GB/T4649- 2008 (%) 759299 上海焦化乙 二醇产品 (%) 83.294.799.7 通标标准技术服务有限公司(SGS) 分 析 报 告 产品应用： 委托上海石化涤纶研究所，使用装置生产的乙二醇产品进行了聚酯试验。试验结果表 明：上海焦化的煤制乙二醇产品完全能满足下游聚酯生产要求。 （1）工艺技术成熟可靠 l 万吨级工业示范装置自2013年7月投入运行，在较短的时间内，实现了安 全、稳定开车，打通全流程，生产出优等乙二醇产品； l 装置已连续运转约10个月，现已从最初的试生产调试阶段转入到正常的生 产管理阶段，充分证明了上海焦化煤制乙二醇技术的可靠性； l 从装置的标定结果看，装置负荷达到90%，乙二醇产品综合能耗约为2.97 吨标煤/吨EG，其中原料能耗约为1.91吨标煤/吨EG，燃动能耗为1.06吨标 煤/吨EG。 六、华谊煤基乙二醇技术优势 （2）酯化反应系统技术成熟先进 l 酯化反应器采用高效填料和塔板的复合技术，集反应、精 馏和移热于一体，结构紧凑，过程高效 l 副反应大幅降低，氧气转化率100%，反应器釜液中硝酸含 量约为3%，N元素的损耗低 l 优化反应器结构设计与运行模式，循环水和蒸汽等消耗显 著降低 （3）高效的硝酸还原补充NO技术 l 硝酸还原反应器采用上海焦化开发的专有技术，可显著提高 气液反应速率和硝酸转化率高，实现N的高效循环； l 反应器出口硝酸浓度低，耗碱少，补充的新鲜硝酸耗量低。 （4）羰化催化剂选择性高 羰化循环气中MF、ME、DMC等组分含量低，羰化系统可循环 再利用的甲醇得率高，显著降低了新鲜甲醇的补充量。 （5）优等品乙二醇产品得率高 l 加氢催化剂对乙二醇的选择性达97-98% l 高效乙二醇精馏技术 l 粗产品液相加氢技术 以上技术使得在加氢催化剂整个寿命周期内，可确保 优等品乙二醇得率达到90%以上。 （6）先进可靠的在线分析手段 在酯化反应器和羰化反应器等关键控制点，设置了专门开发、运行可靠的在线分 析系统，实时在线监测关键位置的MN、NO、CO和CO2浓度。设置了相应的联锁报警 值，总控操作人员能够实时监控、调节羰化循环气组成，确保装置的安全稳定运 行。 总控 亚硝酸甲酯在线实时分析仪 现场分析小屋 （7）可靠的环保处理技术 NOx尾气排放通过安全可靠的回收技术，杜绝了其他工艺 技术可能的安全隐患，排放气中NOx指标完全符合国标； 废水通过硝化处理，完全达到环保排放要求； 近10个月的装置连续运行期间，安全环保严格受控，未发 生一起HSE事故。 （8）大型国有企业信誉与民族品牌，综合实力雄厚 l 工业示范装置长周期运行，运行成本一般企业无法承 受； l 催化剂生产技术与性能可持续改进； l 工艺技术完善并得以验证； l 工程设计能力强； l 提供装置现场培训； l 开车指导。 （9）完全自主知识产权 已申请专利21篇，其中发明专利19篇，实用新型专利2篇 、已获授权专利共12篇 l 煤制乙二醇是目前国内外普遍关注的新型煤化工技术，实 践证明该技术路线是可行的; l 煤制乙二醇工业生产技术已经成熟并会更加完善，工业化 前景看好; l 乙二醇成本中与投资有关的固定成本约占50%。因此，项 目建成后顺利投产并在短期内实现稳定运行，是