浅谈煤制乙二醇合成工艺.pdf

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1、浅谈煤制乙二醇合成工艺崔士彬(洛阳永金化工有限公司，河南洛阳471100)摘要：本文从亚硝酸甲酯合成、草酸二甲酯合成、乙二醇合成的机理以及可以提高反应的优化条件等几个方面论述，提出了煤制乙二醇工艺的优化条件以及制约负荷提高的因素二关键词：亚硝酸甲酯；草酸二甲酯；乙二醇近10年来，由于聚酯工业迅速发展，国内市场对乙二醇的需求量与日俱增。而我国紧靠石油生产乙二醇的生产能力远远不足以人们需求，大部分只能靠进口来维持乙二醇行业的发展，近几年，我国引进多套煤制乙二醇工艺装置，煤制乙二醇的生产能力的强大发展势在必行，就目前草酸

2、二甲酯加氢生产乙二醇的生产工艺浅谈一下自己的见解。1乙二醇的合成工艺1．1亚硝酸甲酯(MN)的合成该反应的反应方程式为：2NO+2CH，OH+1／202=2CH30NO+H：0该反应在酯化塔中进行，因为用的氧气是纯氧，所以需要注意的是避免氧穿透，再者因为有CO和O：的同时存在，难免会有NO：生成，NO二与H：O的同时存在又会促使硝酸生成，所以我们保持NO越高含量，酯化反应可以快速的发生，减少二氧化氮与水反应生成硝酸的机会，减少硝酸的生成。因为此反应剧烈且放出大量热，所以必须严格控制反应的温度，及时调整工艺指标，避免

3、飞温现象发生，又因为亚硝酸甲酯极易溶于甲醇，所以此塔不适宜过低的温度而使得亚硝酸甲酯气体过多溶于甲醇而不能有效地利用。1．2草酸二甲酯(DM0)的合成此反应的反应方程式为：2C0+2CH，ONO=(COOCH，)二+2NO此羰化反应是需要一定温度、压力以及催化剂才能完成，此反应需要严格的控制比例，若CO和MN的比例不合适就会使反应大量产生碳酸二甲酯(DMC)。由于反应放出巨大热量，为了使反应器中的热量能及时有效地送出，在汽包与反应器夹套之间设置多台泵强制夹套里过热水做循环流动。此反应产生的DMO比较特殊，纯态此物质

4、在54℃便会结晶，所以此产物的存储需要处处夹带伴热。一但DMO结晶，管道以及泵的疏通较麻烦并且后段的生产会产生诸多堵塞问题。1．3乙二醇(EG)合成此反应的反应方程式为：(COOCH，)!+4H二=(C11二0t1)：+2CH，OH此加氢反应也是在一定压力一定温度和催化剂的前提下发生的，生成EG的反应比较温和，易于操作，但由于H：的占有比例远远多于DMO，所以一但过加氢则会使已经生成的EG变成乙醇。所以此反应要严格控制其温度。2反应工艺流程之间的优化措施以及影响系统负荷提高的因素2．1系统中进羰化反应器前的NO的高

5、低在系统中占着举足轻重的地位，对其含量的控制应遵循以下生产理念。2．1．1根据酯化副反应方程式3NO!+H：0=2HNO，+NO，NO含量高可以抑制该反应的发生，即越有不利于硝酸的生成；2．1．2根据酯化反应方程式2NO+0二=2NO二NO+NO，=N，0，，v：仉+2CH，OH=2CH、ONO+H10NO越高，酯化反应可以快速的发生，减少二氧化氮与水反应生成硝酸的机会，减少硝酸的生成。2．1．3根据羰化反应方程式2C0+2CH，ONO=(coocll、)，+2NO，NO含量越低越有利于DMO的生成，NO含量越高越

6、不利于DMO的生成；2．1．4根据反应方程式2NO+2C0=N二+2C01，NO含量越高，越有利于该副反应的发生，系统中要保证一定量的氮气和二氧化碳的存在，保证氮气和二氧化碳的分压，才有可能抑制该反应的发生。综上所述，循环气中NO和MN的含量较高的话，因氮气和二氧化碳的含量一定，即CO的含量偏低，会造成CO与亚酯气的比低于2，这样在羰化反应器内，生成DMC的副反应会增多，如果不能分离出来，带入加氢系统，会因发生副反应影响产品的透光率。循环气中NO含量低，虽然有利于DMO的生成，但因发生副反应生成硝酸而损失的MN的量

7、增加，再者NO含量过低，氧气易穿透酯化塔，从安全因素考虑，NO含量不宜过低。2．2影响系统负荷提升的因素2．2．1羰化反应的反应热较大，所以此反应在反应时会有些惰性气体来稀释有效气体的反应，起到一定的保护作用，但是随着负荷的提高，有效气体组分肯定是随之提高，则惰性保护气体含量会被迫减少，此条件对反应比较剧烈的羰化反应的加大负荷起到一定的制约作用②循环气压缩机的循环量的大小也会影响负荷的提高，若反应的单程转化率一定的情况下，加大循环气量则可以加大产品产量，但是压缩机的循环量不是可以大幅度提高的，一但选型之后参数也就确

8、定，所以压缩机的循环量的大小也是后期制约负荷提升的因素之一。⑧在加氢反应器里H二与DMO的靡尔比只有达到一个比较合适的比例才能使反应安全稳定地发生，然而系统中H：与DMO的摩尔比不是一成不变的，随着负荷的提高H二与DMO的摩尔比是等比例缩小的，一但小到一定程度此反应就会有反应不完全甚至因不完全反应的物料在催化器床层积累而堵塞催化剂，这样的话加氢系统就会崩溃，