年产20万吨煤制乙二醇项目建议书

1、.：.；20万吨/年煤制乙二醇工程一、市场现状及预测(一)市场情况目前，我国乙二醇产品主要用于消费聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒光滑油、外表活性剂和聚酯多元醇等。其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒光滑油、外表活性剂以及聚酯多元醇等。近年来，我国聚酯包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等的消费开展很快，2000年消费才干只需595万吨，2006年曾经添加到约2150万吨。据中国聚酯协会预测，2021年我国聚酯的产量将到达约1730万吨，对乙二醇的需求量将到达约605万吨；2021年聚酯的产量将到达约1900万吨

2、，届时对乙二醇的需求量将到达约665万吨。加上在防冻剂以及其他方面的消费量，估计我国乙二醇的总需求量，2021年将达约636万吨，2021年将到达约710万吨。二进出口及表观消费量1、表观消费量近10年来，由于聚酯工业需求强劲，国内市场对乙二醇的需求坚持快速增长态势。1995年我国乙二醇的表观消费量只需65.69万吨，2000年到达195.71万吨，年均增长率高达24.40%。进入21世纪以来，乙二醇的表观消费量继续大幅增长，2002年突破300万吨大关，到达301.99万吨，成为超越美国的世界第一大乙二醇消费国，2006年更是到达562.04万吨，20012006年的年均增长率到达18.53

3、%。近年来我国乙二醇的供需情况见表1。2、进出口虽然我国乙二醇消费才干和产量增长较快，但仍不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求，每年都得大量进口，且进口量呈逐年增长态势。1995年我国乙二醇进口量只需20.54万吨，2000年进口量突破100万吨到达104.97万吨，2006年更是添加到406.13万吨，进口依存度高达72.26%。 表1 近年来我国乙二醇的供需情况 单位：万吨/年年份产量进口量出口量表观消费量自给率/%199770.7419.932.3688.3180.10199874.9730.820.52105.2771.22199984.3856.690.013141.0659.822

4、00090.75104.970.015195.7146.37200180.75159.710.23240.2333.61200290.61214.573.19301.9930.00200396.93251.612.34346.2028.00200494.91339.102.58431.4322.002005110.08400.031.28508.8321.632006156.00406.130.09562.0427.76三消费才干及消费厂家 表2 乙二醇消费厂家一览表 单位：万吨/年序号消费厂家称号消费才干技术来源备注1北京燕山石油化工股份8.0SD氧气法1998年7月扩产2中石油辽阳石化分公

5、司6.0UCC氧气法1989年技改3中石油抚顺石化分公司6.0Shell氧气法2000年扩产4中石油吉林石化分公司15.9SD氧气法1996年投产，2002年扩产5北京东方石油化工4.0SD氧气法1996年投产6扬子石油化工股份30.0SD氧气法1999年扩产7上海石油化工股份22.5SD氧气法2002年扩产8茂名石油化工公司10.0Shell氧气法1996年投产9天津石油化工公司4.2Shell氧气法1996年投产10中石油独山子石化分公司5.0SD氧气法1996年投产，2002年扩产11南京扬子巴斯夫30.02005年投产12中海壳牌石油化工32.02006年2月投产13上海石油化工公司3

6、8.02007年3月投产合 计211.6注明：全部为石油乙烯环氧乙烷道路，SD为美国科学设计公司，UCC为美国结合碳化物公司，Shell为荷兰皇家/壳牌集团公司,简称壳牌公司。2005年南京扬子巴斯夫新建的一套30万吨/年乙二醇安装建成投产。2006年2月中海-壳牌石油化工新建的一套32万吨/年乙二醇消费安装建成投产。2007年3月上海 HYPERLINK chinabgao/14/report/oil.asp t _blank 石油 HYPERLINK chinabgao/14/report/chemical.asp t _blank 化工公司新建的38万吨/年乙二醇安装建成投产。这些新工程

7、使我国乙二醇的消费才干大增，截至2007年5月，我国乙二醇的消费厂家到达13家，总消费才干为211.6万吨/年。乙二醇消费厂家见表2。随着我国乙二醇消费才干的不断添加，产量也不断添加。1995年我国乙二醇的产量只需45.61万吨，2000年到达90.75万吨，年均增长率到达14.8%；2006年进一步添加到156.0万吨，同比增长约41.69%，20012006年产量的年均增长率约为14.08%。四乙二醇价钱乙二醇价钱近几年稳中有升，2002年每吨价钱约为4965元，但随着2004年原油价钱的大幅攀升和中国等国家需求量的迅速增长，2004年每吨价钱约为9685元，随后进入市场调整期，世界上和国

8、内近两年乙二醇消费厂家新建和扩建的陆续投产，乙二醇价钱稍有下滑，2005年每吨价钱约为8947元，2006年每吨价钱约为8942元，20022006年价钱为国家统计局数据，2007年乙二醇价钱稍有上升，约10000元/吨网上平均价。二、产品方案及消费规模本工程产品方案及消费规模为20万吨/年乙二醇，年消费时间按8000小时计。三、乙二醇消费技术简介目前乙二醇工艺道路主要分为石油道路和非石油道路，工业合成乙二醇的主要方法是先经石油道路消费乙烯，再氧化乙烯消费环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反响得到乙二醇。在石油价钱居高不下的经济环境下，寻觅一条经济的石油道路改良工艺或者非石油道路乙二醇合成道路

9、曾经成为研讨热点。一 乙二醇石油道路工艺1、环氧乙烷直接水合法 环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化消费乙二醇的主要方法，该工艺是将环氧乙烷(E0)和水按1:2022(摩尔比)配成混合水溶液，在管式反响器中于190220、1.02.5MPa下反响，环氧乙烷全部转化为混合醇，生成的乙二醇水溶液含量大约在10%(质量分数)左右，然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分别得到乙二醇及副产物二乙二醇(DEG)和三乙二醇(TEG)等。混合醇中乙二醇、二乙二醇和三乙二醇的摩尔比约为100:10:1，产品总收率为88%。缺乏之处是消费工艺流程长、设备多、能耗高，直接影响乙二醇的消费本钱。 2、环氧乙烷催化水合

10、法 针对环氧乙烷直接水合法消费乙二醇工艺中存在的缺乏，为了提高选择性，降低用水量，降低反响温度和能耗，世界上许多公司进展了环氧乙烷催化水合消费乙二醇技术的研讨和开发任务。其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研讨院、南京工业大学等，其技术的关键是催化剂的消费，消费方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种，其中最有代表性的消费方法是壳牌公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。 3、经过中间体合成乙二醇该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法和碳酸乙烯酯水解法两种消费方法。 1碳酸乙烯酯法 碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作

11、用下反响生成碳酸乙烯酯(EC)，碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。 2乙二醇和碳酸二甲酯联产法 该方法的主要过程分两步进展，首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下合成碳酸乙烯酯，然后是碳酸乙烯酯和甲醇(MA)反响生成碳酸二甲酯和乙二醇，两步反响都属于原子利用率100%的反响。二 乙二醇非石油道路工艺如今人们日益认识到石油资源的有限性，各国纷纷开场研讨以煤和天然气为初级原料来消费乙二醇。目前较有开发前景的方法为草酸酯氧化偶联法、实际价值较高的为直接合成法。1、草酸酯加氢合成法 CO催化偶结合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前C1化工研讨的重要课题，也是C1化工中最有出路的研讨方向之一。该工艺具有原料来源

12、丰富、本钱低、无污染、反响条件温暖、产品纯度高、消费延续化等优点，是干净消费、环境友好的先进绿色化学工艺。此方法是利用醇类与NO及氧气反响生成亚硝酸酯,然后在钯Pd系催化剂上氧化偶联制得草酸二酯，再经在铜系催化剂上加氢制得乙二醇。此工艺最早是由美国结合石油公司D.M.Fenton于1966年提出，1978年日本宇部兴产公司进展了改良，选用2%Pd/C催化剂，并经过反响条件下引入亚硝酸酯，处理了原方法的腐蚀等问题，并提高了草酸酯的收率。该公司建成了一套6000吨/年的草酸二丁酯的工业安装，初步实现了工业化，之后，宇部兴产和美国UCC公司结合开发了常压气相合成草酸酯研讨，并完成了模试。 国内从20

13、世纪80年代也开场研讨CO催化合成草酸酯及其衍生物产品如草酸、乙二醇的研讨。国内主要的研讨机构为中国科学院、天津大学、华东理工大学、西南研讨院，江苏丹阳化工及上海焦化。2、合成气直接合成法 合成气直接合成法是一种最为简单和有效的乙二醇合成方法，也最符合原子经济性，是实际价值最高的一条工艺道路。其方程式如下：此反响属于自在能添加的反响，在热力学上很难进展，需求催化剂和高温高压条件。此方法最早是由美国杜邦公司于1947年提出来的。该工艺技术的关键是催化剂的选择。早期采用的钴催化剂，要求的反响条件苛刻，高温高压下乙二醇的产率也很低。1971年，美国UCC首先公布用铑催化剂从合成气制乙二醇，其催化活性

14、明显优于钴，但所需压力仍太高340MPa。上世纪80年代以来，确定为合成气直接合成乙二醇的优良催化剂主要分为铑和钌两大类。UCC采用铑催化活性组分，以烷基膦、胺为配体，配置在四甘醇二甲醚溶剂中，反响压力可降至50Mpa，反响温度为230，不过合成气的转化率和选择性仍偏低。日本研讨的铑和钌均相系催化剂，乙二醇选择性达57%。该法未有工业化安装。四、草酸酯加氢合成法制乙二醇技术方案一草酸酯制备工艺道路选择草酸酯的制备方法有两种：液相法和气相法。1、液相法日本宇部兴产公司胜利地开发了一氧化碳氧化偶联制草酸酯的工艺，并于1978年建成投产了一套年产6000吨的安装。该工艺是在硝酸存在下，以活性碳为载体

15、的钯为催化剂，在90100、8.10611.146Kpa下，CO、O2与正丁醇反响，生成草酸二丁酯。CO、O2和循环回来的未反响的尾气、循环液、62.563%分量浓度的硝酸、催化剂、丁醇等从反响器底部送入、顶部出料，未反响的原料气经紧缩循环运用，液体送脱水工序蒸馏脱水。所得蒸余物进展过滤，滤出的催化剂经再生处置前往反响器。滤液组成%分量：草酸二丁酯4555、正丁醇2535、亚硝酸丁酯1020。将此滤液分馏，得到高纯草酸二丁酯，分馏出来的正丁醇和亚硝酸丁酯前往反响器，副产物送处置安装。所得草酸二丁酯在7080、常压下水解。此工艺催化剂体系单一，回收、循环容易，催化剂活性高、选择性好，产品纯度高，

16、消费过程延续化，污染减少。但是，该法对一氧化碳纯度要求高按体积百分比CO 99.5%、H2O 0.2%、其他0.3%，单位耗费高1000m3/t草酸。2、气相法1983年日本宇部兴产发表了CO偶联气相法制草酸的专利报道，它是由CO催化偶联制草酸二甲酯，由草酸二甲酯水解制取草酸。气相法抑制了液相法的缺陷且反响条件温暖，催化剂损失少。中科院福建物构所及南开大学等单位先后进展了CO偶联气相法研讨，1985年中科院福建物构所陈庚申教授等恳求了中国发明专利。该专利提出了CO与亚硝酸甲酯在钯载于活性氧化铝催化剂上反响生成草酸二甲酯的工艺道路。以后，又有许多发明专利对气相法做出了改良。 1990年，中科院福

17、建物构所的陈贻质恳求的专利中处理了用一氧化碳气含量在4095%，并含有氮、二氧化碳、氢、氧、甲烷、氨、水、氩、硫化物等杂质的气体作为一氧化碳原料气，与亚硝酸酯反响的气相催化合成草酸酯延续工艺问题，处理了用普氧和20%以上醇水溶液再生回收合成草酸酯反响尾气中一氧化氮的气相催化合成草酸酯延续工艺问题，还处理了亚硝酸酯与未反响气体如氮、甲烷、氩等的有效分别，将亚硝酸酯回收循环运用，过剩的未反响气体放空排除的气相催化合成草酸酯延续工艺问题。江苏丹化集团1万吨/年的煤制乙二醇安装工业化实验已于2007年年底实验胜利。上海金煤化工在通辽投资建立的20万吨/年煤制乙二醇工程估计2021年年底投产。 气相法比

18、液相法投资少，工艺成熟等优点，建议采用气相法。二工艺流程简介1、消费原理1草酸二甲酯制取CO气相偶结合成草酸二甲酯由两步化学反响组成。第1步为CO 在催化剂的作用下，与亚硝酸甲酯反响生成草酸二甲酯和NO，称为偶联反响，反响方程式如下：2CO+2CH3ONO=(COOCH3)22NO第2步为偶联反响生成的NO与甲醇和O2反响生成亚硝酸甲酯，称为再生反响，反响方程式如下： 2NO+2CH3OH+1/2O2=2CH3ONO+H2O生成的亚硝酸甲酯前往偶联过程循环运用。总反响式为:2CO+1/2O2+2CH3OH=(COOCH3)2+ H2O2草酸二甲酯加氢制乙二醇草酸二甲酯加氢是一个串联反响，首先D

19、MO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG)，MG再加氢生成乙二醇，总反响、主反响方程式如下：(COOCH3)24H2=(CH2OH)2+ 2CH3OH2、草酸二甲酯消费流程第一步，一氧化碳原料气的再净化处置：从合成气净化安装出来的一氧化碳原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛脱水。再按一定比例混入普氧或空气，并送入载有催化剂的固定床反响器中，催化反响同时除去所含的氢气和氧气。其催化剂是负载有铂族金属或它们的盐的载体催化剂。金属主要是铂、钯或铂-钯合金。其盐可以是硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、卤化物及其络合物等。金属含量为载体分量的0.055%。载体可采用硅胶、浮石、硅藻

20、土、活性碳、分子筛及氧化铝等物质。反响温度在50400，最好在80250。接触时间在0.510秒。最后再导入分子筛床层常温脱水。气体中所含氮、二氧化碳、甲烷、氩不用除去。净化后气体中有害杂质含量控制在硫化物1.15ppm，NH3200ppm，H2100ppm，O21000ppm，H2O100ppm。该混合气体即可作为合成草酸酯的一氧化碳原料气； 第二步，草酸酯的合成：将净化后的一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合，其含量体积比为：一氧化碳为2590%，亚硝酸酯为540%，导入装有以氧化铝作载体的钯催化剂的列管反响器中进展催化反响。金属含量为载体中的0.15%,接触时间为0.120秒。反响温度为8020

21、0。反响产物经冷凝分别后得草酸酯。 第三步，尾气再生：将分别了草酸酯的反响尾气导入再生塔，按NO与O2分子比为4.1:6.5，配入氧气氧化，按醇与NO的分子比为26送入20%以上的醇水溶液接触反响，控制塔温在相应酯的沸点以上，分别醇的水溶液循环运用。当醇的浓度低于20%时，改换新的醇液。 第四步，亚硝酸酯的回收：将再生塔得到的亚硝酸酯气相导入冷凝分别塔，控制温度在相应酯的沸点以上，将亚硝酸酯气体中的醇和水进一步分别，其大部分亚硝酸酯含未反响气体送回合成塔循环运用，另小部分转入紧缩冷凝塔处置； 第五步，非反响气体的排放：将含有非反响气体的亚硝酸酯导入紧缩冷凝塔，控制冷凝温度在-2040，压力在0

22、.54MPa，使亚硝酸酯完全液化回收，经气化后再导入合成塔循环运用，不凝气体主要是氮气和少量的甲烷、氩、一氧化碳、一氧化氮，放空排除。一氧化碳气相偶联制取草酸酯工艺流程见以下图3、草酸二甲酯加氢消费乙二醇流程在反响器中装填4060目的催化剂，并在反响器两端各装入2040目的石英砂，防止反响器内气体沟流并固定催化剂床层。催化剂由氢气在特定条件下复原活化，然后设定好反响温度和压力。DMO溶液由高压计量泵打入汽化器汽化，氢气由高压质量流量计控制流量，进入汽化器与汽化的DMO溶液充分混合后进入反响器进展反响。产物由循环水冷却，液体产物进精馏安装精制消费高纯乙二醇，尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉熄灭。五、耗费定额表3 原辅资料耗费目的序号工程称号 单 位每吨乙二醇耗费定额1原资料煤吨3 2辅助资料2.1钯钯盐催化剂千克0.5 2.2铜与二氧化硅催化剂千克0.6 2.3变换催化剂千克0.172 2.4活性炭脱硫剂千克0.52 六、设备 表4 乙二醇工段设备表序号名 称 及 规 格备 注1氨氧化塔2吸收塔3气体再净化塔4合成塔5冷凝塔7再生塔8紧缩冷凝塔9加氢反响器10乙二醇精制塔七、环境维护一工程对环境能够呵斥的影响1、对环境空气的影响本工程的环境空气污染源为无组织排放的废气，主要污染物为2、2、2和甲醇，对工程所在区域的环境空气质量将产生一定影响。2、对地表水环境的影响本工程投入运