合成气间接工艺制乙二醇技术

2008年第29卷第6期氮肥技术合成气间接工艺制乙二醇技术王保明(上海戊正工程技术有限公司220021)摘要简要介绍石油乙烯路线制乙二醇、乙醇脱水制乙烯生产乙二醇及该公司参与开发的合成气间接工艺制乙二醇技术的概况,并就三种原料路线的主要技术经济指标进行了对比关键词合成气乙二醇技术1石油乙烯路线制乙二醇技术简介定型设备:90目前世界乙烯法制乙二醇产能约2000xShell i改良法主要技经指标10ta,预计2010年,产能约2190x10a成本:7001元N(以乙烯10000元/计)中国乙二醇的产量进口量和表观消费量情固定成本:330元/t况见表1。可变成本中原料成本:6300元豪1中国乙二醇的产量进口量表观消费量(x10%a)动力成本:377元/t年份产量表观消费量进口量自给率(%)专利使用费:8000万元人民币200180.75240231697033612乙醇脱水制乙烯路线生产乙二醇技术简介214.57乙醇脱水制乙烯路线生产乙二醇技术与石2003969334620251612800油乙烯路线制乙二醇技术相比仅仅是乙烯的生949143143339102200产方法不同,即乙烯为乙醇脱水产生。目前世界1100850883上还没有一套规模化乙醇路线制乙二醇装置投200615600562044061327.75产的报道,分析原因如下2010预计)256007500519003300乙烯是最重要的基本有机化工原料,乙烯的由于氧气氧化法生产环氧乙烷消耗乙烯少,年产量也标志着一个国家石化工业的发达程度。因此世界上普遍采用纯氧和乙烯为原料,氧化反工业生产中乙烯主要是通过石油烃类裂解来获应生成环氧乙烷环氧乙烷水合生产乙二醇的工得的,20世纪四五十年代后随着石油的大量开艺路线采,为石脑油裂解制乙烯的工艺路线提供了可靠世界上拥有此项技术的公司主要有三家,的廉价原料保障,石油烃裂解成了最主要的乙烯即Shel、SD、D0W,采用这三家公司技术的生产生产方法。但在石油获取不便或乙醇来源价格较能力约占世界的91%。国内规模化的乙二醇装置低的国家及地区也采用乙醇脱水生产乙烯的工全部为技术引进。艺路线但该工艺路线与石油烃裂解路线相比成现以目前最先进的 Shell s master为代表,本较高,所以仅在少数国家及地区(如南美的巴简单介绍如下西等)采用在我国也有几个内地厂家采用(但都采用纯氧与乙烯合成环氧乙烷采用水合法为千吨级规模的小装置)。进入21世纪后随着生产乙二醇,采用三效蒸发浓缩经精制得产品。原油的大量消耗及各国对原油的需求不断上涨,每吨乙二醇产品消耗定额如下:再次促使原油价格持续攀升,而石油资源是不可原料乙烯:606kg再生的,总有枯竭的那一天。因此从长远来看,基原料氧气:543kg本有机化工原料的需求来源将会从石油、煤炭综合能耗:220kg标油天然气逐步转向生物质。生物质发酵制乙醇是目主装置区设备台(套)数:前能有效利用农作物产品及其废弃物如秸秆等非定型设备:150的生物化工方法之一,通过发酵产品的再加工可氮肥技术2008年第29卷获取大量的基本有机化工原料如乙烯等;目前发太强的竞争力。酵法乙醇的原料主要还是来自于谷物粮食秸秆3合成气间接工艺制乙二醇技术简介纤维素离解发酵转化率还太低),致使生物乙醇生戊正公司自2002年开始合成气间接工艺制产成本较高也制约了生物法生产乙烯技术的发乙二醇的研究,先后参与了模试装置、300a装展。但近年来国内外在生物发酵技术方面获得了置、1×10%a装置合成气间接工艺制乙二醇的工进展,可望为乙醇脱水制乙烯技术提供廉价原料程技术转化,进行了不同规模的计算机模拟并编保障。但遗憾的是谷物粮食发酵生产乙醇与人争制了相应的工艺包。并在他人研究的基础上进行粮粮价随之上涨。目前国家严令限制谷物粮食了多项创新研究,申报了合成气间接法制乙二醇发酵生产乙醇。现在以秸秆纤维素离解发酵因转工艺及催化剂的专利。分别为:化率低及纤维素酶消耗的成本太高,也仅仅停留(1)专利屮请号:2008100430790在实验室及中试上。河南天冠、安徽丰原的中试种生产乙二醇并联产碳酸二甲酯的工艺装置均以生产成本远远高于谷物粮食发酵的成流程。本而仍在探索中。2007年委托我们做的5×10/a(2)专利申请号:2008100430856乙醇法制乙烯可研主要技术经济指标见表2。一种用于草酸二甲酯加氢合成乙二醇的催表25×10t/a乙醇法制乙烯技术经济指标表化剂。项目单位指标(3)专利申请号:2008200604618主要原材料自平衡列管式等温反应器。(1)乙醇95%x 10/a90(2)催化剂HZSM-56通过对羰化偶联合成加氢催化剂3000h装置评价表明,在选择性相当的情况下,合成催化乙烯995%聚合级x10t/a剂转化率处于国内领先水平;在转化率、选择性消耗指标相当的情况下加氢催化剂失活周期高于文献报燃料气10 Nmla导值。循环水10t/a6010 kw.w/a450合成气间接工艺由以下单元组成:氨氧化净化风10 Nm/a120新鲜酯化及吸收单元(100单元)气体净化及循脱盐水能耗指标M原料环酯化单元(200单元)、DMO合成单元(300单装置占地面积10000元)DMO分离净化单元(400单元)、DMO加氢定员单元(500单元)EG分离单元(600单元)及工注:催化剂为我公司研制的HZSM-5型。艺装置界区内公用设施(700°单元)等目前工业乙醇的价格4500元∧以上,仅原设备总台数346台(主装置区)。料乙醇一项的成本为8100元。可见该工艺无主要技术经济指标见表3。衰320x10va乙二醇项目主要技术经济指标裹序号单位数量生产规模二年操作时间二原材料消耗氢气Nm'一氧化碳氧气甲醇液氨催化剂等公用工程新鲜水(间断用)第6期王保明:合成气间接工艺制乙二醇技术续表3序号单位数量234循环水18000脱盐水电kW.Wh燕汽:22MPaG)(扣除副产)10.06MPa(G)152509MPa(c)(副产蒸汽)04MPa(G)副产蒸汽)凸凸凸凸8.011.809MPa(c)(副产蒸汽)1716燃料消耗(热值41.9MJ/kg仪表风工艺空气间断用量(吹扫用)60009氮气间断用量(吹扫用)Nath3000五全厂定员人六总占地面积3200七投资总投资万元固定资产投资万元14503400建设期利息万元全额流动资金万元14763.73八财务预测指标销售收人万元/年215385.00原材料费用万元/年72691.6燃料、动力费用万元/年32540.销售税金及附加万元/年18383.88总成本费用万元/年13572658(年平均1354.02)利润总额万元/年6127454(年平均5761708)6789所得税万元/年1531864(年平均1440427税后利润万元/年4595590(年平均4321280)全投资内部收益率(税前)372610全投资内部收益率税后05611投资回收期(税前)%%年年435(含建设期)12投资回收期(税后)481(含建设期)投资净现值(税前)万元14投资净现值(税后)万元11231680自有资金净现值万元1214692416投资利润率3642投资利税率47.3418资本净利润率970贷款偿还期年425(自建设开始年起)结论:合成气间接工艺制乙二醇技术与石油前最有可能替代石油乙烯路线制乙二醇的方法乙烯路线国际最先进Shel改良型制乙二醇工艺之一。技术对比:其综合成本低1500-2000元/,是目(收稿日期:200810-21)