浅析煤制乙二醇生产装置的节能措施
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摘 要：乙二醇作为基础的有机原料，在化工生产中应用较多，常见的有防冻液、聚酯等。随着煤制乙二醇生产工艺的发展，生产规模越来越大，极大推动了化工业的发展。本文将简述煤制乙二醇技术现状，然后介绍了煤制乙二醇生产装置的节能措施。
关键词：煤制乙二醇；生产装置；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，超过一半的煤制乙二醇需要进口，为企业发展带来了巨大负担。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年里全国投产装置达到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，其应用范围将进一步拓展，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超过99%，乙二醇纯度也可以超过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，将加强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，最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一种有效物质，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一样的溶解度，把一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，让蒸汽凝液总量超过原始设计量，为凝液外排带来了阻碍，系统也无法实现安全、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一定差异，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全与稳定，为消除以上现象，应该将一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一氧化氮，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，需要进一步优化，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，确保技术更加完善，并尽快应用于生产中。
参考文献：
[1]晓铭.我国乙二醇的供需现状及发展前景分析[J].乙醛醋酸化工，2019（01）：11-16.
[2]师少杰.煤制乙二醇装置氮气系统优化改造小结[J].中氮肥，2018（06）：77-80.
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