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浅析煤制乙二醇生产装置的节能措施

当前我国经济发展速度很快,在煤制乙二醇需求上也逐步增加,由于生产量较小,与实际需求还有很大差距,自给自足率在50%以下。由此可见,*过*半的煤制乙二醇需要进口,为企业发展带来了*大负担。因此,我们要加深对煤制乙二醇现状与发展的研究,为提升煤制乙二醇生产水平与节能效果提供有利条件。
  1 煤制乙二醇技术现状
  对煤制乙二醇技术来说,虽然国内外出现时间相差不大,但是技术水平则差距较大,国外合成路线为气—草酸酯—乙二醇,其有利于实现工业化,并可以短时间内形成产能,国内在煤制乙二醇上为间接合成技术,常用的是草酸酯合成法,在技术上较为成熟。合成气制乙二醇产能规模增长迅速,2018年里*国投产装置达到152万吨,产量不断提升,投产装置的生产负荷不断提高。近年来煤制乙二醇技术得到了迅速发展,典型的有北京兴高化学技术有限公司的SEG技术、通辽金煤煤制乙二醇技术、上海浦景化工煤制乙二醇技术及由五环工程、 华烁科技和鹤壁宝马合作开发完成的WHB技术等。整体上看,在国内煤制乙二醇技术发展过程,其应用范围将进*步拓展,并取代石油制法,与传统生产工艺相比,在草酸二甲酯平均转化率上能够*过99%,乙二醇纯度也可以*过95%,且优点众多,包括工艺流程简单,在温度与压力上要求较小,且能耗也不大,避免对环境造成污染。
  2 节能措施
  2.1 优化設计,在源头上实现节能
  2.1.1 回收氢气弛放气
  装置内加氢回路由于进行了副反应会形成CO2、CH4等气体,要想实现循环回路氢气纯度的提升,应该把系统中存在的杂质气体排干净,防止放空氢气量较高的气体。在设计过程中要增加变压吸附装置,通过对变压吸附技术的运用,将加*循环气中的氢气提取出来。由于吸附剂在各种吸附存在选择与吸附能力,不断提升了循环氢气纯度,也达到了生产要求,*大限度降低氢气放空量,防止出现浪费。
  2.1.2 回收反应热
  装置内草酸酯合成反应和乙二醇合成反应都是放热反应,反应期间将释放大量的热量,会对反应器内的夹套水进行加热,副产低压蒸汽。设计过程中应该将工艺反应形成的热量利用起来,在相应压力等级的蒸汽管网中并入副产蒸汽,在整个工艺中实现预热、加热等目的,减少了能量的消耗。
  2.1.3 回收氮氧化物
  氮氧化物作为装置内反应的*种有效物质,在设计过程中应该设置尾气吸收系统,由于甲醇中各组分气体有不*样的溶解度,把*氧化氮转化为亚硝酸甲酯,其易溶于甲醇,在喷淋甲醇后通过吸收送至合成系统内。对于氮气、甲烷、二氧化碳等难溶于甲醇的惰性气相组分外送至火炬燃烧,并对合成系统内的惰性组分含量进行控制,确保各组分维持平衡。
  2.2 科学利用蒸汽凝液
  在装置之后的技术改造过程中,让蒸汽凝液总量*过原始设计量,为凝液外排带来了阻碍,系统也无法实现安*、稳定运行的目的。同时因为不同等级蒸汽用户在冷凝液品质上有*定差异,当凝液管网中并入温度较高的凝液后,则容易发生水击的情况,不利于系统运行的安*与稳定,为消除以上现象,应该将*闪蒸罐设置在凝液外送总管出口处,在罐内引入高品质冷凝液,并通过管网对闪蒸出的蒸汽进行回收利用,凝液是除氧水返回到除氧槽,由前系统汽包上水进行使用。通过采取这种方法,除了能够让所有用户冷凝液顺畅排放意外,还减少了除氧水的浪费,让蒸汽的消耗减少。
  2.3 加快新技术的应用
  通过在将新的生产技术应用到装置上,站在理论角度来说,能够在系统内循环使用*氧化氮,不用进行其他的补充。然而由于生产过程中系统内会形成副产物,这需要利用亚硝酸钠与甲醇和硝酸进行反应,可以获得亚硝酸甲酯,确保生产能够正常进行,但是这样将造成人力与物力的浪费。目前已实现工业化的硝酸还原工艺主要有四种:①搅拌釜式反应工艺。不使用催化剂, 硝酸转化率较低;搅拌釜反应停留时间较长,高转速搅拌,功率消耗大;设备投资、运行及维护费用大;②无催化塔式反应工艺。不使用催化剂;硝酸转化率较低,设备选材要求高;③稀硝酸浓缩工艺。不使用催化剂;设备投资大、能耗高;④高效催化法反应工艺。硝酸转化率高达90%以上;运行能耗低;对设备材质要求低等。以上工艺技术各有利弊,需要进*步优化,不断提高硝酸转化率、降低投资及能耗、减少废水排放。
  3 结语
  总之,近年来我国乙二醇需求量不断提升,然而生产能力却长时间得不到提升。但是我国煤制乙二醇项目有着非常广阔的前景,需要在节能上加大研究力度,确保技术*加完善,并尽快应用于生产中。

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