據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止到2024年2月底,合成氣制乙二醇的有效產(chǎn)能達(dá)到1071萬噸/年,逐漸成為我國(guó)乙二醇的主要生產(chǎn)工藝。
為提高合成氣制乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量和聚酯級(jí)收率,國(guó)內(nèi)研究單位進(jìn)行了深入地研究,并開發(fā)了樹脂吸附和液相加氫技術(shù),技術(shù)得到了工業(yè)化應(yīng)用。樹脂吸附主要用于提高乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量,提高其紫外透光率和降低醛含量。
液相加氫單元具有操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、乙二醇質(zhì)量提升明顯等優(yōu)點(diǎn),因此受到越來越多客戶的認(rèn)可。增加液相加氫單元處理負(fù)荷,采用本質(zhì)安全的負(fù)載型催化劑,已成為行業(yè)內(nèi)的共識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)。
作為乙二醇質(zhì)量提升的手段,液相加氫可以用于處理乙二醇精餾單元多處物料。起初,河南能源永金乙二醇項(xiàng)目均采用液相加氫技術(shù)對(duì)乙二醇產(chǎn)品塔和乙二醇回收塔塔頂工業(yè)級(jí)乙二醇進(jìn)行處理,加氫后的物料返回前序脫輕塔處理,以此提高乙二醇聚酯級(jí)收率。
2018年山東利華益乙二醇液相加氫項(xiàng)目中,我公司率先聯(lián)合客戶提出并實(shí)施乙二醇產(chǎn)品塔回流液液相加氫技術(shù)。項(xiàng)目投產(chǎn)后,液相加氫效果明顯,乙二醇聚酯級(jí)收率提升至100%,側(cè)采產(chǎn)品質(zhì)量間接提高,洗塔周期顯著延長(zhǎng),此后相關(guān)企業(yè)均采用此液相加氫技術(shù)。
2020年初我公司開始研發(fā)乙二醇產(chǎn)品直接液相加氫技術(shù),2021年3月在貴州黔希化工工業(yè)化試驗(yàn)成功。
2023年新疆天盈石化應(yīng)用我公司的液相加氫技術(shù)對(duì)裝置進(jìn)行了技改,本項(xiàng)目具有兩種操作工況供業(yè)主選擇:乙二醇產(chǎn)品塔全回流液相加氫和側(cè)采產(chǎn)品液相加氫,并于2024年1月投產(chǎn)成功。
以下簡(jiǎn)單介紹液相加氫與乙二醇精餾的不同耦合方式。
2. 工業(yè)級(jí)乙二醇液相加氫技術(shù)
工業(yè)級(jí)乙二醇液相加氫技術(shù)是對(duì)乙二醇產(chǎn)品塔塔頂工業(yè)級(jí)乙二醇、乙二醇回收塔塔頂工業(yè)級(jí)乙二醇、乙二醇濃縮塔塔釜回收乙二醇進(jìn)行液相加氫,液相加氫提高質(zhì)量后的乙二醇再返回脫醇塔進(jìn)料,以此來提高乙二醇聚酯級(jí)收率。
本技術(shù)優(yōu)點(diǎn):液相加氫處理量較小,催化劑量小,投資低。
本技術(shù)缺點(diǎn):僅能提高乙二醇聚酯級(jí)收率,無法提高側(cè)采乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量及延長(zhǎng)洗塔周期。
3. 乙二醇產(chǎn)品塔回流液液相加氫技術(shù)
乙二醇產(chǎn)品塔回流液液相加氫技術(shù)是對(duì)乙二醇產(chǎn)品塔回流液進(jìn)行液相加氫,液相加氫后乙二醇返回四塔回流,通過對(duì)乙二醇產(chǎn)品塔回流液進(jìn)行循環(huán)加氫,不斷脫除上游帶來的雜質(zhì)以及乙二醇產(chǎn)品塔負(fù)壓精餾產(chǎn)生的雜質(zhì),保證乙二醇產(chǎn)品塔內(nèi)乙二醇質(zhì)量,以此來提高乙二醇聚酯級(jí)收率和乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量。
乙二醇產(chǎn)品塔塔頂和乙二醇回收塔塔頂返回脫醇塔的工業(yè)級(jí)乙二醇,可以選擇在液相加氫前或者液相加氫后返回。
由于乙二醇濃縮塔塔釜回收乙二醇中1,2-BDO含量較高,如果去液相加氫單元,會(huì)導(dǎo)致液相加氫前后的1,2-BDO含量變大,從而影響乙二醇產(chǎn)品塔回流液中1,2-BDO含量,間接影響乙二醇產(chǎn)品中1,2-BDO含量,所以不建議乙二醇濃縮塔塔釜回收乙二醇進(jìn)入液相加氫單元。
本技術(shù)優(yōu)點(diǎn):催化劑空速大,液相加氫負(fù)荷高,最高操作負(fù)荷為全回流液相加氫,不僅能提高乙二醇聚酯級(jí)收率,延長(zhǎng)洗塔周期,還可以間接提高側(cè)采乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量。
圖2 乙二醇產(chǎn)品塔回流液液相加氫技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)圖
4. 乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)采產(chǎn)品液相加氫技術(shù)
乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)采產(chǎn)品液相加氫技術(shù)是對(duì)乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)采產(chǎn)品進(jìn)行液相加氫,液相加氫后乙二醇直接去產(chǎn)品罐區(qū)。
乙二醇產(chǎn)品塔塔頂工業(yè)級(jí)乙二醇、乙二醇回收塔塔頂工業(yè)級(jí)乙二醇、乙二醇濃縮塔塔釜回收乙二醇匯合后,直接返回脫醇塔進(jìn)料。
本技術(shù)優(yōu)點(diǎn):可以直接提高乙二醇產(chǎn)品紫外透光率并降低醛含量,使得液相加氫后的乙二醇達(dá)到聚酯級(jí)指標(biāo),不再需要使用樹脂吸附技術(shù)。
本技術(shù)缺點(diǎn):不能提高乙二醇產(chǎn)品塔內(nèi)部物料的質(zhì)量。
圖3 乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)采產(chǎn)品液相加氫技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)圖
5. 總結(jié)
乙二醇液相加氫技術(shù)在2006年立項(xiàng),經(jīng)過近18年的技術(shù)發(fā)展,催化劑在不斷研發(fā)更新,工藝技術(shù)和操作也在不斷優(yōu)化,推動(dòng)了合成氣制乙二醇行業(yè)的提質(zhì)增效,為行業(yè)的發(fā)展盡綿薄之力。
為了進(jìn)一步間接提升乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量,乙二醇產(chǎn)品塔回流液液相加氫技術(shù)處理的負(fù)荷在不斷提高,新疆天盈石化已采用全回流液相加氫技術(shù),效果顯著。
乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)采產(chǎn)品液相加氫技術(shù)處于市場(chǎng)推廣初期,在小試、中試研發(fā)的基礎(chǔ)上,已在貴州黔?;すI(yè)化試驗(yàn)和新疆天盈石化工業(yè)化應(yīng)用成功,期待未來能在合成氣制乙二醇行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。