淮化引入乙二醇項目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級的前景分析

第2期中氮肥2012年3月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMar.2012淮化引入乙二醇項目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級的前景分析馬寧(安徽淮化集團有限公司,安徽淮南232038)[中圖分類(lèi)號]TQ23.162[文獻標識碼]B[文章編號]1004-9932(2012)02-0019-030引言升級現在的主方向是合成氣制乙二醇。安徽淮化集團有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)淮化)作為1乙二醇的市場(chǎng)現狀老的中氮企業(yè),主要產(chǎn)品目前仍然以尿素、硝乙二醇是一種重要的有機化工原料,主要用酸、合成氨這些大眾產(chǎn)品為主,盈利水平較低。來(lái)生產(chǎn)聚酯纖維(PET)、塑料、橡膠、聚酯漆根據化工行業(yè)的發(fā)展趨勢,淮化逐步向化工材料也大量用作溶劑和防凍劑等。傳統的乙二醇生產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級,2009年和2010年分別進(jìn)行了流方法是走石油化工路線(xiàn),即由石油加工得到乙化床甲醇制丙烯(FMTP)和合成氣制乙二醇烯,乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷,環(huán)氧乙烷進(jìn)一步水MEG)2項工業(yè)試驗項目,均取得了圓滿(mǎn)的成合生產(chǎn)乙二醇功?？紤]到FMTP項目投資較大,且淮化沒(méi)有甲乙二醇是國內短缺的化學(xué)品:2008年我國醇產(chǎn)品,立即發(fā)展此項目很困難,因此準化產(chǎn)業(yè)乙二醇總生產(chǎn)能力為2710kt,實(shí)際產(chǎn)量大約為1950kt;2010年國內總生產(chǎn)能力約為4200kt,[收稿日期]20110908進(jìn)口約6640kt;2011年預計進(jìn)口會(huì )超過(guò)7000作者簡(jiǎn)介]馬寧(1976),男,江蘇南京人,工程師,乙kt。表1為近10a我國乙二醇進(jìn)出口數據。從表二醇試驗中心副主任中數據可看出需求增長(cháng)十分迅速,除2006年,從表3可以看出:配制時(shí)加入的堿越多,即劑生產(chǎn)出的型煤灰熔點(diǎn)低、熱穩定性差,入爐后pH越高,提取越完全,粘結劑質(zhì)量較好,有效容易爆裂,造成帶出物多。通過(guò)試驗,篩選出氧腐鈉含量也越高。但過(guò)高的pH會(huì )造成溶液較化鋁含量≥26%、二氧化硅含量≥55%的粘土作稠,流不動(dòng),不好添加,同時(shí)造成堿液浪費。綜為輔助粘結劑進(jìn)行配套使用,使用時(shí)單獨添加,合考量,最終選擇pH為12.5(堿液與腐殖酸礦添加比例為2.5%。與添加純腐殖酸鈉粘結劑的粉的質(zhì)量比為2.4:1)。型煤對比,熱穩定性合格率由85%提高至90%5.4對鈣、鎂的控制灰熔點(diǎn)提高30~50℃。鈣、鎂主要來(lái)源于腐殖酸和水,我公司將原6粘結劑配制工藝優(yōu)化后的情況來(lái)配制用的一次水改成回收的冷凝液,既節約了能源又解決了水中鈣、鎂對粘結劑影響的問(wèn)題。2008年7月開(kāi)始,我公司將優(yōu)化后的粘結腐殖酸礦粉由于采購渠道的不同,質(zhì)量波動(dòng)大。劑配制工藝用于裝置生產(chǎn),腐殖酸粘結劑添加量我公司選擇了幾家鈣、鎂含量低的供應商作為長(cháng)與優(yōu)化前一樣,即控制漚粉中的腐鈉含量在2%期合作伙伴,并將腐殖酸礦粉中的水不溶物作為以上,結果型煤的冷強度從原來(lái)的50kg/個(gè)提高重點(diǎn)控制指標,粘結劑質(zhì)量明顯好轉。到65kv氣中國煤化工80%提高到5.5粘土的配套使用88%,熱N1M凵刁85%提高到由于福建本地煤灰熔點(diǎn)低、揮發(fā)分低、矸石90%以上,型保質(zhì)量明亞簡(jiǎn),刈穩定造氣工藝含量高、固定碳含量高,所以用純腐殖酸鈉粘結起到了重要的作用0中氪肥第2期其他年份進(jìn)口增長(cháng)均超過(guò)10%。的檢測。表1近10a國內乙二醇進(jìn)出口數據kt2)淮化現有裝置能力為合成氨480k/a、年份進(jìn)口量出口量硝酸400kUa、空分76000m3/h,可以提供充20011597足的H2、CO、O2、NO供乙二醇生產(chǎn)。由于焦化、老合成等裝置已停產(chǎn)拆除,有足夠的場(chǎng)地建2003設新項目,可減少規劃、征地程序的辦理時(shí)間20043391同時(shí)巳有公用工程也基本能滿(mǎn)足需要。4000(3)淮化淘汰部分氮肥產(chǎn)能,升級成乙二2006醇產(chǎn)品,利用的是現有熱電、空分、氣化、變20085216換、凈化等裝置,可以較新建乙二醇裝置的企業(yè)減少2/3的投資,建設周期也可縮短一半,先發(fā)20106646優(yōu)勢更明顯。(4)采用合成氣制乙二醇工藝流程,淮化從2010年至今,乙二醇的市場(chǎng)價(jià)格一直在現有的合成氨、甲胺、DMF裝置流程與其非常6000~10000元/t波動(dòng)。傳統生產(chǎn)工藝由于原相似,有大量實(shí)踐經(jīng)驗,管理及操作人員開(kāi)展工料成本和能耗較高,實(shí)際盈利能力并不強。而淮作有業(yè)務(wù)基礎,這在千噸級試驗裝置上已證明了化煤制乙二醇工業(yè)試驗項目的實(shí)際原料成本低于這一點(diǎn)。4000元/t,與傳統工藝相比有明顯優(yōu)勢4工藝流程設想2淮化發(fā)展乙二醇項目的必要性利用淮化已有的180ka合成氨裝置的德士(1)淮化現有的產(chǎn)品硝酸、尿素等盈利能古氣化、變換、NHD凈化系統,新增制氧、變力低,同時(shí)由于高能耗、高污染的老合成氨及焦壓吸附分離CO和H2、亞酯合成、羰化合成、化等大系統退出生產(chǎn)序列,有必要建設高效益的草酸酯精制、加氫合成、乙二醇精制系統,同時(shí)產(chǎn)品裝置以解決富余職工的工作問(wèn)題。配套建設公用工程中的蒸汽、冷凍站、循環(huán)水(2)選擇發(fā)展乙二醇項目,可以利用淮化系統?，F有合成氨全系列的裝置,只需續建下游系統,4.1總流程的選擇投資少、見(jiàn)效快,可以使淮化領(lǐng)先一步轉移到高淮化現有的“1830″”裝置由于外購原料煤利潤的領(lǐng)域,避免在合成氨、尿素、硝酸等大眾價(jià)格較高、規模小且設備老化,生產(chǎn)的合成氨及產(chǎn)品中作低效的競爭,同時(shí)乙二醇生產(chǎn)直接使用尿素利潤微薄。如果將該裝置進(jìn)行產(chǎn)品升級CO,因此比合成氨少排放1/3的CO2,經(jīng)濟效上乙二醇項目,可以解決這個(gè)問(wèn)題,同時(shí)可減少益和環(huán)境效益都十分突出。新建凈化系統的投資:全部的4.0MPa粗煤氣經(jīng)3)目前尿素市場(chǎng)基本飽和,價(jià)格沒(méi)有大變換、凈化后,壓力等級適合變壓吸附分離,直的上揚空間。雖然乙二醇比尿素的原料氣消耗接得到高于2.8MPa的氫氣供應乙二醇生產(chǎn)高,但乙二醇的價(jià)格比尿素高得多,二者的純利CO經(jīng)吸附劑解吸提純后,加壓到0.5MPa供羰潤相差非常大,分別是2500元/t和250元/t?；悸?lián)。如果從另一套合成氨裝置(300kt/a)雖然減少尿素生產(chǎn)公司會(huì )有一定的損失,但是升中抽取部分6.0MPa粗煤氣生產(chǎn)乙二醇,必然要級為200ka乙二醇后卻可使企業(yè)年利潤增加4新增變換、凈化等系統,投資大,同時(shí)300ka億元。合成氨還得降負荷運行,而取過(guò)來(lái)的60MPa粗煤氣分離的高壓H2還得降壓使用,也不經(jīng)濟,3淮化發(fā)展乙二醇項目的優(yōu)勢因此選中國煤化工置全部轉產(chǎn)200(1)淮化掌握了自有知識產(chǎn)權的合成氣制ka乙CNMHG乙二醇的工業(yè)化專(zhuān)利技術(shù),工業(yè)試驗已全線(xiàn)打通42流程,并制得符合國家標準的產(chǎn)品,通過(guò)了SGS合成氣制乙二醇的原料為CO、H2、O2。按第2期馬寧:淮化引入乙二醇項目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級的前景分析21照合成氨和合成乙二醇的化學(xué)反應方程式計算,應,其他氣體組分作為吸附廢氣到一段進(jìn)行吹掃每噸合成氨消耗H21976m3,每噸乙二醇共消置換;變壓吸附的全部廢氣經(jīng)加壓回NHD凈化耗H2和CO2168m3,乙二醇比氨多耗有效氣回收利用10%。因此粗略估算,180k/a合成氨只能轉產(chǎn)4.5酯化和羰化160kU/a乙二醇。酯化和羰化與草酸酯(DMO)制備緊密相現有180kt/a合成氨裝置的3臺德士古氣化關(guān)。因為同時(shí)有O2、CO、氮氧化物、甲醇4種爐為2開(kāi)1備,通過(guò)技改實(shí)現3開(kāi)1備后,3臺原料及亞硝酸甲酯、NO2種中間產(chǎn)品在3個(gè)反爐同時(shí)運行在90%負荷,粗煤氣即可滿(mǎn)足200應器中互相牽制影響,要控制草酸酯的生產(chǎn)還是kt/a乙二醇生產(chǎn)的需要。有一定難度的?；椿捎谠诘趸锏难a充方面由于乙二醇生產(chǎn)直接用到CO,比合成氨減有特別的優(yōu)勢,因此調整生產(chǎn)狀態(tài)非常簡(jiǎn)便。羰少變換及脫碳負荷33%。粗煤氣總量增加20%化催化劑由淮化的合作方—浦景公司和華東理后,變換、凈化總負荷變化不大,但脫硫負荷增工研發(fā),在千噸級試驗裝置中經(jīng)過(guò)大幅度的工藝加,系統阻力及公用工程用量上升,因此需要做變化,各項指標都滿(mǎn)足設計要求,沒(méi)出現任何問(wèn)部分技改來(lái)配套。題,轉化率>90%,DMO選擇性>98%。200k/a乙二醇裝置消耗O2的理論值為4.6草酸酯加氫4525m3h,實(shí)際會(huì )更高一些。同時(shí)氣化總負荷主要的問(wèn)題在于加氫催化劑的選擇性差,壽提高了20%,則O2用量也增加5600m3/h?，F命短。在淮化的中試過(guò)程中,進(jìn)料組成變化在設在淮化O2富裕量只有200m3/h,O2缺口較計的30%-150%波動(dòng),DMO轉化率>99%大。因此產(chǎn)業(yè)升級項目建設400m。/h以上的EG選擇性穩定在95%,主要副產(chǎn)物為乙醇,副空分裝置替代180ka合成氨裝置配套的28000產(chǎn)物可通過(guò)精餾分離得到解決。加氫催化劑的壽m3/h老空分裝置,為以后其他項目建設打好基命在單管模式裝置可以達到4000h,因此只要礎很有必要?？刂坪眉託浞磻脑霞兌燃胺磻獪囟?催化劑4.3輔料壽命是有保證的。生產(chǎn)乙二醇的輔助原料為甲醇、氮氧化物4.7公用工程它們基本上在乙二醇系統中循環(huán)使用,需要補充淮化的蒸汽比較緊張,按200kta乙二醇裝的量較少?；椿?00kta的硝酸生產(chǎn)能力,可置耗蒸汽200th計算,把“1830的合成氨系以提供各種形式的氮氧化物;每年為甲胺裝置采統及原有的老尿素停下,同時(shí)開(kāi)備用的75th購的30k優(yōu)質(zhì)甲醇,可以同時(shí)配套給乙二醇鍋爐,基本可以保持蒸汽平衡。但是系統沒(méi)有備使用。爐是非常危險的,因此有必要建設新的鍋爐,因44CO和H2的分離為以后合成氨系統及老尿素也還是要開(kāi)的。同CO和H2的分離可以選擇深冷或變壓吸附時(shí),配套的循環(huán)水、冷凍站等應該和新增空分粗煤氣經(jīng)NHD脫碳后,CO2含量高達0.2%,并考慮建設。如果使用深冷法還要預處理,因此乙二醇項目不5結語(yǔ)考慮此選項。根據淮化實(shí)際情況,選用兩段變壓吸附比較淮化有羰化反應、加氫反應、原料氣凈化分合理。首先凈化氣經(jīng)氣液分離后進(jìn)入高壓吸附一離、氮氧化物制備、精餾等各方面的生產(chǎn)經(jīng)驗段,吸附除H2以外的其他氣體組分,直接得到只要抓好原料氣體的供應、公用工程的配套及全28MPa高純氫氣供應加氫反應;一段順?lè )艢怏w套設備的選型,開(kāi)好乙二醇裝置是沒(méi)有問(wèn)題的,進(jìn)入二段,由專(zhuān)用CO吸附劑吸附CO,通過(guò)解因此淮化產(chǎn)業(yè)升級項目—合成氣制乙二醇必將吸、加壓得到0.4MPa的高純CO供應羰化反很快完成中國煤化工CNMHG