（新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司，石河子市，832000） 秦明月 唐紅建 張永龍

中國(guó)是世界乙二醇最大消費(fèi)國(guó)，由于技術(shù)受制于國(guó)外，中國(guó)乙二醇產(chǎn)能增長(zhǎng)很慢。乙二醇的消費(fèi)構(gòu)成中，90%用于生產(chǎn)聚酯，其中大部分用于纖維，小部分用于片基、薄膜與瓶子，大約10%用于生產(chǎn)不飽和聚酯，防凍劑、粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤(rùn)滑油、表面活性劑、聚酯多元醇等。因此，近些年聚酯行業(yè)的迅速發(fā)展也是帶動(dòng)乙二醇發(fā)展主要因素。

乙二醇工藝路線主要分為石油路線和非石油路線，石油路線主要采用環(huán)氧乙烷水解合成乙二醇產(chǎn)品，但由于我國(guó)是貧油富煤的能源特點(diǎn)，為減少對(duì)石油的依賴，研究煤制乙二醇對(duì)我國(guó)能源格局調(diào)整具有十分重要的意義，然而由于煤制乙二醇中存在一系列問(wèn)題，造成目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的乙二醇均不能達(dá)到聚酯級(jí)要求，使用受到極大限制。針對(duì)國(guó)內(nèi)乙二醇生產(chǎn)現(xiàn)狀，新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司在成功建成5萬(wàn)噸/年電石爐尾氣制工業(yè)級(jí)乙二醇的基礎(chǔ)上，電石爐氣制乙二醇過(guò)程中分塔盤(pán)進(jìn)料及分塔盤(pán)側(cè)采技術(shù)、脫醇塔微量、合理補(bǔ)精乙二醇技術(shù)及優(yōu)等乙二醇的脫醛技術(shù)的研發(fā)及工業(yè)化應(yīng)用，解決微量雜質(zhì)和醛的凈化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)非石油路線生產(chǎn)出聚酯級(jí)乙二醇產(chǎn)品。

1 聚酯級(jí)乙二醇產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)介紹

1.1 乙二醇純度

直接影響聚酯生產(chǎn)過(guò)程中的消耗及品質(zhì)。

1.2 醛含量

易形成雙鍵及引起支鏈反應(yīng)而使產(chǎn)品熱穩(wěn)定性差、黃色指數(shù)上升。

1.3 紫外透光率

包括220nm、275nm、350nm三個(gè)指標(biāo)，國(guó)際上普遍通過(guò)該指標(biāo)衡量乙二醇產(chǎn)品的質(zhì)量。UV值偏低的乙二醇產(chǎn)品在聚酯生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)對(duì)聚酯催化劑產(chǎn)生影響，導(dǎo)致聚酯樹(shù)脂發(fā)灰，白度下降及產(chǎn)生雜質(zhì)等。

2 電石爐氣制聚酯級(jí)乙二醇研究難點(diǎn)及技術(shù)方案

2.1 乙二醇精餾技術(shù)的研究及應(yīng)用

2.1.1 研究難點(diǎn)

乙二醇合成粗產(chǎn)物主要為乙二醇和甲醇，還有眾多副產(chǎn)物（見(jiàn)表1）。乙二醇中雜質(zhì)的增加給精餾系統(tǒng)凈化帶來(lái)了難度，由于乙二醇粗產(chǎn)品料液沸點(diǎn)高，需要真空操作，且料液中雜質(zhì)容易和乙二醇形成共沸物，同時(shí)沸點(diǎn)升高，常規(guī)方法難以精餾。

表1 乙二醇加氫粗品中的雜質(zhì)種類表

2.1.2 技術(shù)實(shí)施方案

根據(jù)不同時(shí)期粗品中的雜質(zhì)的不同，本項(xiàng)目乙二醇關(guān)鍵提純?cè)O(shè)備產(chǎn)品塔采用分塔盤(pán)進(jìn)料及分塔盤(pán)側(cè)采技術(shù)，提高乙二醇產(chǎn)品純度。由于加氫催化合成粗乙二醇中雜質(zhì)含量復(fù)雜，而且隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，副反應(yīng)會(huì)不斷增加，原本塔的進(jìn)料位置已偏離原設(shè)計(jì)值，為此增加了分段分體積進(jìn)料的技術(shù)，調(diào)整改變進(jìn)料塔盤(pán)層數(shù)及三段分流量進(jìn)料，并對(duì)塔內(nèi)每段的填料數(shù)量進(jìn)行了增加，同時(shí)采用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算和模擬了乙二醇的精餾過(guò)程，優(yōu)化了出料塔板的位置，選擇了適合的出料位置，在實(shí)際生產(chǎn)中可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行負(fù)荷和出料位置的調(diào)整。

2.2 提高乙二醇紫外透光率的研究及應(yīng)用

2.2.1 研究難點(diǎn)

粗乙二醇中雜質(zhì)復(fù)雜，易形成共沸物，影響紫外透光率。

2.2.2 技術(shù)實(shí)施方案

為了解決粗乙二醇中雜質(zhì)復(fù)雜，易形成共沸物，影響紫外透光率的問(wèn)題；公司技術(shù)人員通過(guò)研發(fā)，采用對(duì)主要的脫醇塔及脫水塔采用合理補(bǔ)精乙二醇的方法提純乙二醇的質(zhì)量，最終預(yù)期使產(chǎn)品純度達(dá)到99.9%以上水平（見(jiàn)圖1）。項(xiàng)目實(shí)施后遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前的石油法中的雜質(zhì)要求，220nm的紫外透光率能達(dá)到85%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家規(guī)定的指標(biāo)要求的目標(biāo)。

圖1 脫醇塔微量、合理補(bǔ)精乙二醇技術(shù)工藝流

2.3 優(yōu)等乙二醇的脫醛技術(shù)的研究及應(yīng)用

2.3.1 研究難點(diǎn)

乙二醇中醛含量嚴(yán)重影響乙二醇產(chǎn)品中275nm的紫外透光率，直接影響聚酯生產(chǎn)中的色度，是最關(guān)鍵的指標(biāo)之一，為此除從上述精餾系統(tǒng)進(jìn)行改造外，通過(guò)篩選國(guó)內(nèi)樹(shù)脂品號(hào)及規(guī)格，選擇合適的用于電石爐氣制乙二醇的脫醛樹(shù)脂脫醛樹(shù)脂很關(guān)鍵，用于電石爐氣制乙二醇的脫醛工藝國(guó)內(nèi)沒(méi)有研究的先例和實(shí)際運(yùn)行的裝置。

2.3.2 技術(shù)實(shí)施方案

通過(guò)篩選國(guó)內(nèi)樹(shù)脂品號(hào)及規(guī)格，選擇合適的用于電石爐氣制乙二醇的脫醛樹(shù)脂，用于乙二醇脫醛，最終實(shí)現(xiàn)乙二醇產(chǎn)品的聚酯等級(jí)。為了與脫醛樹(shù)脂相配套，本項(xiàng)目將自主研發(fā)新的脫醛工藝流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和出料產(chǎn)品穩(wěn)定。脫醛工藝主要設(shè)計(jì)思路如下。

乙二醇精餾生產(chǎn)的產(chǎn)品先進(jìn)入相互即可串聯(lián)，又可并聯(lián)的樹(shù)脂塔中進(jìn)行連續(xù)脫醛，樹(shù)脂主要作用為提高乙二醇紫外透光率，具有脫醛效果，失活后可通過(guò)再生，仍具備提高乙二醇紫外透光率效果。

3 實(shí)施效果

本項(xiàng)目已于2015年9月20日成功應(yīng)用于公司5萬(wàn)噸/年電石爐氣制工業(yè)級(jí)乙二醇項(xiàng)目中，已形成4.5萬(wàn)噸/年聚酯級(jí)乙二醇生產(chǎn)規(guī)模，裝置運(yùn)行以來(lái)安全平穩(wěn)，2015年12月新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院檢測(cè)人員對(duì)項(xiàng)目中涉及到的乙二醇產(chǎn)品純度、乙二醇紫外透光率等主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)分析檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明：乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于《GB/T 4649-2008工業(yè)用乙二醇》優(yōu)等品指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到聚酯級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2）。

表2 乙二醇產(chǎn)品主要指標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比表

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電石爐氣制聚酯級(jí)乙二醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究及工業(yè)化應(yīng)用，可充分利用廢棄的CO資源，實(shí)現(xiàn)了CO資源高值化綜合利用，延伸了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，并且有效減少資源消耗，減輕環(huán)境污染。

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