淺析煤制乙二醇生產裝置的節能措施
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摘 要：乙二醇作為基礎的有機原料，在化工生產中應用較多，常見的有防凍液、聚酯等。隨著煤制乙二醇生產工藝的發展，生產規模越來越大，極大推動了化工業的發展。本文將簡述煤制乙二醇技術現狀，然后介紹了煤制乙二醇生產裝置的節能措施。
關鍵詞：煤制乙二醇；生產裝置；節能措施
當前我國經濟發展速度很快，在煤制乙二醇需求上也逐步增加，由于生產量較小，與實際需求還有很大差距，自給自足率在50%以下。由此可見，超過一半的煤制乙二醇需要進口，為企業發展帶來了巨大負擔。因此，我們要加深對煤制乙二醇現狀與發展的研究，為提升煤制乙二醇生產水平與節能效果提供有利條件。
1 煤制乙二醇技術現狀
對煤制乙二醇技術來說，雖然國內外出現時間相差不大，但是技術水平則差距較大，國外合成路線為氣—草酸酯—乙二醇，其有利于實現工業化，并可以短時間內形成產能，國內在煤制乙二醇上為間接合成技術，常用的是草酸酯合成法，在技術上較為成熟。合成氣制乙二醇產能規模增長迅速，2018年里全國投產裝置達到152萬噸，產量不斷提升，投產裝置的生產負荷不斷提高。近年來煤制乙二醇技術得到了迅速發展，典型的有北京興高化學技術有限公司的SEG技術、通遼金煤煤制乙二醇技術、上海浦景化工煤制乙二醇技術及由五環工程、 華爍科技和鶴壁寶馬合作開發完成的WHB技術等。整體上看，在國內煤制乙二醇技術發展過程，其應用范圍將進一步拓展，并取代石油制法，與傳統生產工藝相比，在草酸二甲酯平均轉化率上能夠超過99%，乙二醇純度也可以超過95%，且優點眾多，包括工藝流程簡單，在溫度與壓力上要求較小，且能耗也不大，避免對環境造成污染。
2 節能措施
2.1 優化設計，在源頭上實現節能
2.1.1 回收氫氣弛放氣
裝置內加氫回路由于進行了副反應會形成CO2、CH4等氣體，要想實現循環回路氫氣純度的提升，應該把系統中存在的雜質氣體排干凈，防止放空氫氣量較高的氣體。在設計過程中要增加變壓吸附裝置，通過對變壓吸附技術的運用，將加強循環氣中的氫氣提取出來。由于吸附劑在各種吸附存在選擇與吸附能力，不斷提升了循環氫氣純度，也達到了生產要求，最大限度降低氫氣放空量，防止出現浪費。
2.1.2 回收反應熱
裝置內草酸酯合成反應和乙二醇合成反應都是放熱反應，反應期間將釋放大量的熱量，會對反應器內的夾套水進行加熱，副產低壓蒸汽。設計過程中應該將工藝反應形成的熱量利用起來，在相應壓力等級的蒸汽管網中并入副產蒸汽，在整個工藝中實現預熱、加熱等目的，減少了能量的消耗。
2.1.3 回收氮氧化物
氮氧化物作為裝置內反應的一種有效物質，在設計過程中應該設置尾氣吸收系統，由于甲醇中各組分氣體有不一樣的溶解度，把一氧化氮轉化為亞硝酸甲酯，其易溶于甲醇，在噴淋甲醇后通過吸收送至合成系統內。對于氮氣、甲烷、二氧化碳等難溶于甲醇的惰性氣相組分外送至火炬燃燒，并對合成系統內的惰性組分含量進行控制，確保各組分維持平衡。
2.2 科學利用蒸汽凝液
在裝置之后的技術改造過程中，讓蒸汽凝液總量超過原始設計量，為凝液外排帶來了阻礙，系統也無法實現安全、穩定運行的目的。同時因為不同等級蒸汽用戶在冷凝液品質上有一定差異，當凝液管網中并入溫度較高的凝液后，則容易發生水擊的情況，不利于系統運行的安全與穩定，為消除以上現象，應該將一閃蒸罐設置在凝液外送總管出口處，在罐內引入高品質冷凝液，并通過管網對閃蒸出的蒸汽進行回收利用，凝液是除氧水返回到除氧槽，由前系統汽包上水進行使用。通過采取這種方法，除了能夠讓所有用戶冷凝液順暢排放意外，還減少了除氧水的浪費，讓蒸汽的消耗減少。
2.3 加快新技術的應用
通過在將新的生產技術應用到裝置上，站在理論角度來說，能夠在系統內循環使用一氧化氮，不用進行其他的補充。然而由于生產過程中系統內會形成副產物，這需要利用亞硝酸鈉與甲醇和硝酸進行反應，可以獲得亞硝酸甲酯，確保生產能夠正常進行，但是這樣將造成人力與物力的浪費。目前已實現工業化的硝酸還原工藝主要有四種：①攪拌釜式反應工藝。不使用催化劑， 硝酸轉化率較低；攪拌釜反應停留時間較長，高轉速攪拌，功率消耗大；設備投資、運行及維護費用大；②無催化塔式反應工藝。不使用催化劑；硝酸轉化率較低，設備選材要求高；③稀硝酸濃縮工藝。不使用催化劑；設備投資大、能耗高；④高效催化法反應工藝。硝酸轉化率高達90%以上；運行能耗低；對設備材質要求低等。以上工藝技術各有利弊，需要進一步優化，不斷提高硝酸轉化率、降低投資及能耗、減少廢水排放。
3 結語
總之，近年來我國乙二醇需求量不斷提升，然而生產能力卻長時間得不到提升。但是我國煤制乙二醇項目有著非常廣闊的前景，需要在節能上加大研究力度，確保技術更加完善，并盡快應用于生產中。
參考文獻：
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