淮化引入乙二醇项目进行产业升级的前景分析

第2期中氮肥2012年3月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMar.2012淮化引入乙二醇项目进行产业升级的前景分析马宁(安徽淮化集团有限公司,安徽淮南232038)[中图分类号]TQ23.162[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)02-0019-030引言升级现在的主方向是合成气制乙二醇。安徽淮化集团有限公司(简称淮化)作为1乙二醇的市场现状老的中氮企业,主要产品目前仍然以尿素、硝乙二醇是一种重要的有机化工原料,主要用酸、合成氨这些大众产品为主,盈利水平较低。来生产聚酯纤维(PET)、塑料、橡胶、聚酯漆根据化工行业的发展趋势,淮化逐步向化工材料也大量用作溶剂和防冻剂等。传统的乙二醇生产进行产业升级,2009年和2010年分别进行了流方法是走石油化工路线,即由石油加工得到乙化床甲醇制丙烯(FMTP)和合成气制乙二醇烯,乙烯氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷进一步水MEG)2项工业试验项目,均取得了圆满的成合生产乙二醇功。考虑到FMTP项目投资较大,且淮化没有甲乙二醇是国内短缺的化学品:2008年我国醇产品,立即发展此项目很困难,因此准化产业乙二醇总生产能力为2710kt,实际产量大约为1950kt;2010年国内总生产能力约为4200kt,[收稿日期]20110908进口约6640kt;2011年预计进口会超过7000作者简介]马宁(1976),男,江苏南京人,工程师,乙kt。表1为近10a我国乙二醇进出口数据。从表二醇试验中心副主任中数据可看出需求增长十分迅速,除2006年,从表3可以看出:配制时加入的碱越多,即剂生产出的型煤灰熔点低、热稳定性差,入炉后pH越高,提取越完全,粘结剂质量较好,有效容易爆裂,造成带出物多。通过试验,筛选出氧腐钠含量也越高。但过高的pH会造成溶液较化铝含量≥26%、二氧化硅含量≥55%的粘土作稠,流不动,不好添加,同时造成碱液浪费。综为辅助粘结剂进行配套使用,使用时单独添加,合考量,最终选择pH为12.5(碱液与腐殖酸矿添加比例为2.5%。与添加纯腐殖酸钠粘结剂的粉的质量比为2.4:1)。型煤对比,热稳定性合格率由85%提高至90%5.4对钙、镁的控制灰熔点提高30~50℃。钙、镁主要来源于腐殖酸和水,我公司将原6粘结剂配制工艺优化后的情况来配制用的一次水改成回收的冷凝液,既节约了能源又解决了水中钙、镁对粘结剂影响的问题。2008年7月开始,我公司将优化后的粘结腐殖酸矿粉由于采购渠道的不同,质量波动大。剂配制工艺用于装置生产,腐殖酸粘结剂添加量我公司选择了几家钙、镁含量低的供应商作为长与优化前一样,即控制沤粉中的腐钠含量在2%期合作伙伴,并将腐殖酸矿粉中的水不溶物作为以上,结果型煤的冷强度从原来的50kg/个提高重点控制指标,粘结剂质量明显好转。到65kv气中国煤化工80%提高到5.5粘土的配套使用88%,热N1M凵刁85%提高到由于福建本地煤灰熔点低、挥发分低、矸石90%以上,型保质量明亚简,刈稳定造气工艺含量高、固定碳含量高,所以用纯腐殖酸钠粘结起到了重要的作用0中氪肥第2期其他年份进口增长均超过10%。的检测。表1近10a国内乙二醇进出口数据kt2)淮化现有装置能力为合成氨480k/a、年份进口量出口量硝酸400kUa、空分76000m3/h,可以提供充20011597足的H2、CO、O2、NO供乙二醇生产。由于焦化、老合成等装置已停产拆除,有足够的场地建2003设新项目,可减少规划、征地程序的办理时间20043391同时巳有公用工程也基本能满足需要。4000(3)淮化淘汰部分氮肥产能,升级成乙二2006醇产品,利用的是现有热电、空分、气化、变20085216换、净化等装置,可以较新建乙二醇装置的企业减少2/3的投资,建设周期也可缩短一半,先发20106646优势更明显。(4)采用合成气制乙二醇工艺流程,淮化从2010年至今,乙二醇的市场价格一直在现有的合成氨、甲胺、DMF装置流程与其非常6000~10000元/t波动。传统生产工艺由于原相似,有大量实践经验,管理及操作人员开展工料成本和能耗较高,实际盈利能力并不强。而淮作有业务基础,这在千吨级试验装置上已证明了化煤制乙二醇工业试验项目的实际原料成本低于这一点。4000元/t,与传统工艺相比有明显优势4工艺流程设想2淮化发展乙二醇项目的必要性利用淮化已有的180ka合成氨装置的德士(1)淮化现有的产品硝酸、尿素等盈利能古气化、变换、NHD净化系统,新增制氧、变力低,同时由于高能耗、高污染的老合成氨及焦压吸附分离CO和H2、亚酯合成、羰化合成、化等大系统退出生产序列,有必要建设高效益的草酸酯精制、加氢合成、乙二醇精制系统,同时产品装置以解决富余职工的工作问题。配套建设公用工程中的蒸汽、冷冻站、循环水(2)选择发展乙二醇项目,可以利用淮化系统。现有合成氨全系列的装置,只需续建下游系统,4.1总流程的选择投资少、见效快,可以使淮化领先一步转移到高淮化现有的“1830″”装置由于外购原料煤利润的领域,避免在合成氨、尿素、硝酸等大众价格较高、规模小且设备老化,生产的合成氨及产品中作低效的竞争,同时乙二醇生产直接使用尿素利润微薄。如果将该装置进行产品升级CO,因此比合成氨少排放1/3的CO2,经济效上乙二醇项目,可以解决这个问题,同时可减少益和环境效益都十分突出。新建净化系统的投资:全部的4.0MPa粗煤气经3)目前尿素市场基本饱和,价格没有大变换、净化后,压力等级适合变压吸附分离,直的上扬空间。虽然乙二醇比尿素的原料气消耗接得到高于2.8MPa的氢气供应乙二醇生产高,但乙二醇的价格比尿素高得多,二者的纯利CO经吸附剂解吸提纯后,加压到0.5MPa供羰润相差非常大,分别是2500元/t和250元/t。化偶联。如果从另一套合成氨装置(300kt/a)虽然减少尿素生产公司会有一定的损失,但是升中抽取部分6.0MPa粗煤气生产乙二醇,必然要级为200ka乙二醇后却可使企业年利润增加4新增变换、净化等系统,投资大,同时300ka亿元。合成氨还得降负荷运行,而取过来的60MPa粗煤气分离的高压H2还得降压使用,也不经济,3淮化发展乙二醇项目的优势因此选中国煤化工置全部转产200(1)淮化掌握了自有知识产权的合成气制ka乙CNMHG乙二醇的工业化专利技术,工业试验已全线打通42流程,并制得符合国家标准的产品,通过了SGS合成气制乙二醇的原料为CO、H2、O2。按第2期马宁:淮化引入乙二醇项目进行产业升级的前景分析21照合成氨和合成乙二醇的化学反应方程式计算,应,其他气体组分作为吸附废气到一段进行吹扫每吨合成氨消耗H21976m3,每吨乙二醇共消置换;变压吸附的全部废气经加压回NHD净化耗H2和CO2168m3,乙二醇比氨多耗有效气回收利用10%。因此粗略估算,180k/a合成氨只能转产4.5酯化和羰化160kU/a乙二醇。酯化和羰化与草酸酯(DMO)制备紧密相现有180kt/a合成氨装置的3台德士古气化关。因为同时有O2、CO、氮氧化物、甲醇4种炉为2开1备,通过技改实现3开1备后,3台原料及亚硝酸甲酯、NO2种中间产品在3个反炉同时运行在90%负荷,粗煤气即可满足200应器中互相牵制影响,要控制草酸酯的生产还是kt/a乙二醇生产的需要。有一定难度的。淮化由于在氮氧化物的补充方面由于乙二醇生产直接用到CO,比合成氨减有特别的优势,因此调整生产状态非常简便。羰少变换及脱碳负荷33%。粗煤气总量增加20%化催化剂由淮化的合作方—浦景公司和华东理后,变换、净化总负荷变化不大,但脱硫负荷增工研发,在千吨级试验装置中经过大幅度的工艺加,系统阻力及公用工程用量上升,因此需要做变化,各项指标都满足设计要求,没出现任何问部分技改来配套。题,转化率>90%,DMO选择性>98%。200k/a乙二醇装置消耗O2的理论值为4.6草酸酯加氫4525m3h,实际会更高一些。同时气化总负荷主要的问题在于加氢催化剂的选择性差,寿提高了20%,则O2用量也增加5600m3/h。现命短。在淮化的中试过程中,进料组成变化在设在淮化O2富裕量只有200m3/h,O2缺口较计的30%-150%波动,DMO转化率>99%大。因此产业升级项目建设400m。/h以上的EG选择性稳定在95%,主要副产物为乙醇,副空分装置替代180ka合成氨装置配套的28000产物可通过精馏分离得到解决。加氢催化剂的寿m3/h老空分装置,为以后其他项目建设打好基命在单管模式装置可以达到4000h,因此只要础很有必要。控制好加氢反应的原料纯度及反应温度,催化剂4.3辅料寿命是有保证的。生产乙二醇的辅助原料为甲醇、氮氧化物4.7公用工程它们基本上在乙二醇系统中循环使用,需要补充淮化的蒸汽比较紧张,按200kta乙二醇装的量较少。淮化有400kta的硝酸生产能力,可置耗蒸汽200th计算,把“1830的合成氨系以提供各种形式的氮氧化物;每年为甲胺装置采统及原有的老尿素停下,同时开备用的75th购的30k优质甲醇,可以同时配套给乙二醇锅炉,基本可以保持蒸汽平衡。但是系统没有备使用。炉是非常危险的,因此有必要建设新的锅炉,因44CO和H2的分离为以后合成氨系统及老尿素也还是要开的。同CO和H2的分离可以选择深冷或变压吸附时,配套的循环水、冷冻站等应该和新增空分粗煤气经NHD脱碳后,CO2含量高达0.2%,并考虑建设。如果使用深冷法还要预处理,因此乙二醇项目不5结语考虑此选项。根据淮化实际情况,选用两段变压吸附比较淮化有羰化反应、加氢反应、原料气净化分合理。首先净化气经气液分离后进入高压吸附一离、氮氧化物制备、精馏等各方面的生产经验段,吸附除H2以外的其他气体组分,直接得到只要抓好原料气体的供应、公用工程的配套及全28MPa高纯氢气供应加氢反应;一段顺放气体套设备的选型,开好乙二醇装置是没有问题的,进入二段,由专用CO吸附剂吸附CO,通过解因此淮化产业升级项目—合成气制乙二醇必将吸、加压得到0.4MPa的高纯CO供应羰化反很快完成中国煤化工CNMHG