煤制乙二醇技術的應用

畢利君

(陽泉煤業集團平定化工有限責任公司，山西 陽泉 045200)

引 言

乙二醇俗稱甘醇，英文名稱ethylene glycol，簡稱EG；分子式C2H6O2，其結構簡式HO-CH2-CH2-OH，是生產聚酯滌綸，聚酯樹脂、合成纖維、增塑劑、表面活性劑等有機產品的主要原料。乙二醇是最簡單的二元醇，具有醇的通性，可與無機酸或有機酸發生酯化反應，與多元酸發生聚合反應生成聚酯[1]。

隨著聚酯纖維、聚酯塑料等的市場需求量增大，對乙二醇產品的質量指標要求也越來越嚴格，目前國標優級品指標要求必須達到，醛質量分數≤0.000 8%，紫外透光率，220 nm≥75%、275 nm≥92%、350 nm≥99%，才能滿足下游產品的需要[2]。

無論石油法還是煤基乙二醇，品質制約因素主要在醛含量和透光率不達標，尤其275 nm透光率，并且在運輸存儲過程中還存在返醛、透光率降低現象。

陽煤平定化工20萬 t煤制乙二醇裝置于2017年開車，作為生產主要負責人，反復組織技術骨干和管理人員充分討論和研究，最終同凱瑞環保科技股份有限公司研究出一套行之有效精制技術及配套的KC108型精制催化劑，很好地解決了220 nm和275 nm透光率不合格的情況，取得了很大的經濟效益。

1 投用乙二醇專用KC108B/C/D樹脂前后產品質量對比

裝置于2017年4月底正式投產運行，采用五塔精餾工藝，在五塔側線采出產品乙二醇，由于各種原因，產品質量很差，尤其透光率一直達不到優等品指標，在犧牲產品收率約50%情況下，275 nm透光率最高為90%左右。

按預先技改方案進行了一系列技術改造，增加了乙二醇精制裝置，技改后2018年7月8日開車，側線采出乙二醇經過脫醛脫脂KC108B/C/D樹脂處理后，產品達到優等品，同時收率提高。

2 KC108B/C/D型煤基乙二醇催化劑的精制原理

煤基乙二醇中微量酯類如草酸二乙酯、草酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、乙醇酸甲酯、1,4-丁內酯等在KC108B/C/D型煤基乙二醇催化劑的催化作用下發生疊合、烷基化、酯交換、內水解等反應，一部分酯類轉化為極性較大的物質被相關催化劑吸附，一部分酯類轉化對乙二醇UV沒有影響的物質，入乙二醇產品中。醛類如乙醛、丙烯醛等在催化劑的作用下與乙二醇發生下列縮醛化反應，生成高沸點的縮醛，該產物一部分被催化劑吸附，其余進入乙二醇產品中，該產物不會對乙二醇產品指標產生不利影響，從而達到脫酯、脫醛，降低醛含量、提高UV值的目的。裝置運行周期內，沒有多余廢酸、廢堿等污染物產生[3-4]。

裝置于2018年10月29日9:00分至2018年11月1日9:00分開始進行連續72 h性能指標考核。乙二醇精制進出口分析數據如146頁表1所示。

表1 乙二醇精制進出口液相分析數據表

考核期間，裝置壓差0.1 MPa，裝置運行負荷97%。

從液相分析數據看出，側線采出透光率及醛含量均較優等品指標差距很大，經過乙二醇精制工序后，產品乙二醇透光率、色度、醛含量等指標均為優等品，乙二醇其余指標達到國標GB/T 4649-2008優等品乙二醇的規定。

連續三個月跟蹤裝置運行情況，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

圖1 2018年脫醛罐裝置運行情況

圖2 2018年脫醛罐入口紫外線過率(220 nm)運行情況

圖3 2018年脫醛罐入口紫外透過率(275 nm)運行情況

圖4 2016年脫醛罐入口紫外透過率(350 nm)運行情況

在產品儲運過程中，原來曾出現的返醛問題也得到了有效解決。

3 結語

乙二醇經過KC108B/C/D精制后，制約產品質量的醛含量、透光率指標均大有好轉，達到國標聚酯基優等品要求。