7 工业排放气制乙二醇技术
Dow工艺 Dow工艺 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 自主煤化工
数据来源:《中国化工信息周刊》2010/9
1. 背景和意义 Technical Background
原料路线
工艺特点
投资(100kt/a)
石油乙烯法
技术成熟;水耗大; 生产成本高;
煤制乙二醇
煤造气工艺与设备复杂,总体投 资大;乙二醇选择性高;
3.技术进展 technical progress
西南化工研究设计院致力于开发CO偶联加氢制乙二醇技术:
1986年,在国内率先开展合成气制乙二醇技术的开发(偶联羰化与加氢两个系列催化 剂); 2006年,承担 “含CO工业废气净化提纯一氧化碳”国家科技支撑计划项目,开发了经 济有效提纯满足羰基合成要求的CO技术; 2006年,承担“十一五”科技支撑计划项目“非石油路线制乙二醇”攻关课题,进行新一 代加氢催化剂的研制及其关键工艺开发; 2008年,建立15t/a中试装置,进行放大工艺试验,验证了工艺技术的可行性; 2009年,完成具有工业应用价值的羰化催化剂、加氢催化剂的研制,经过长周期考评 试验获得成功; 2010年,完成万吨级工艺包的开发。
环境污染 资源浪费!
1.背景和意义
产聚酯和防冻液等。 目前主要工艺 1.传统的石油工艺: oil route
裂解
Technical Background
乙二醇(Ethylene Glycol,简称EG)是大宗化工产品和基础有机原料,主要用于生
氧化
水解
石脑油
乙烯
环氧乙烷
乙二醇
石油法
• 技术成熟,应用广; • 水耗大、成本高;
全球首套黄磷尾气深度净化与资源化利用工业化装置
The world’s first plant of phosphorus tail gas purification and utilization
黄磷尾气深度净化与提纯装置(2万吨/年甲酸,开阳)
2010年中国乙二醇产能为370万t/a,消费量达1040万t/a,据预 测2011年乙二醇进口量将超过700万吨 。
生产集中度高,中石化、中石油是主要供应商
−90%以上采用的是环氧乙烷直接水合法(石油法); −产能主要集中在中石化(59.43%)、中石油(19.23%); −2010年原油价格上涨,中东部分产能停产,乙二醇价格迅速攀升
新型羰化-加氢催化剂
Catalyst for carbonylation and hydrogenation
节能环保工艺流程
Environmental protection & energy conservation process
成套技术集成
Technology integration
3. 技术进展 Technical progress
水洗碱洗 TSA 变 换 PSA-I CO 压 缩
冷凝分离 O2 再生反应 冷凝分离
偶联羰化
PSA-II H2
草酸酯塔
加氢反应
乙二醇
精 馏
乙醇回收
分离器
2.工艺技术特点 process technology
CO偶联—加氢制乙二醇反应原理
EN
1 2 NO + O2 + 2 ROH = 2 RONO + H 2O 2
国内市场占有率
Market share 90%以上 90%以上 50%以上 75%以上 80%以上 55%以上 85%以上 已工业化
这些代表性成果,达到国际领先或先进水平,引领和带动 着行业技术进步和产业发展。
主要内容 Outline
1. 技术背景和意义 Technical Background 2. 技术工艺工程特点 Process Technology 3. 西南院工业排放气制乙二醇技术 Technical Progress 4. 产业化前景和经济性 Prospect & Economic Evaluation 5. 结论
3. 技术进展 technical progress
技术支撑
西南化工研究设计院
我院以工业排放气综合利用国 家重点实验室、国家变压吸附气体 分离技术研究推广中心、国家碳一 化学工程技术研究中心等国家级创
工业排放气 重点实验室
国家PSA 技术中心
国家碳一 化工中心
新平台为技术依托,长期致力于开 发与推广节能、环保与资源综合利 用技术,尤其在黄磷尾气、焦炉气、
工业排放气气制乙二醇
原料气源廉价,气源设备投资 低;乙二醇选择性高
—— ~7000元/吨
121500万元 4500~5000元/吨(20万吨/年)
78500万元 4150元/吨(5万吨/年)
乙二醇成本
2.工艺技术特点 process technology
工业排放气 净化提纯 草酸酯 乙二醇
工业排放气
Conclusion
1.背景和意义 Technical Background
工业排放气制乙二醇——节约和部分替代石油资源 partial substitute for petroleum resources 调整企业产品结构、节能减排、发展循环经济 emission reduction & circular economy 为量大面广的工业排放气资源化利用提供技术借鉴 Technical reference for resource utilization of industrial vent gas
国内产能不足,供需缺口大
2010年中国乙二醇对外依存度接近70%;
Technical Background
企业 2009年产能 中石化:上海石化 扬子-巴斯夫 扬子石化 茂名石化 燕山石化 天津联合化学 北京东方 中石油:吉林石化 辽化 独山子石化 抚顺 中海油:中海壳牌 通辽金煤 合计 新增(改扩建)产能 中石化:天津石化(合资) 镇海炼化 武汉乙烯 中石油:四川石化 中兵工:辽宁北方化工 通辽金煤+河南煤业 合计 总计 产能(万t/a) 60.5 30 44.2 10 8 6.2 4 15.9 20 5 6 32 20 261.8 36(2010) 65(2010) 30(?) 38(?) 20(2010) 20 209 470.8 技术来源 SD氧气法 BASF工艺 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 Shell氧气法 SD氧气法 SD氧气法 UCC氧气法 SD氧气法 Shell氧气法 Shell氧气法 自主煤化工
2.现代煤化工工艺:coal chemical route
• 副产品多; • 产品总收率:88%
煤
气化
合成气 中间产品 (CO+H2)(草酸酯、甲醛)
间接法
• 技术工业化时间短; • 四低:成本低、能耗低、 水耗低、排放低
直接法
• 缺乏核心催化剂 生产技术及关键 环节的处理技术
乙二醇
1. 背景和意义
1996年 1999年
西南化工研究设计院概况 Company Overview
国家碳一化学工程技术研究中心 National Center of C1 Chemical 国家碳一化学工程技术研究中心 National Center of C1 Chemical Engineering Research Engineering Research
西南化工研究设计院概况 Company Overview 集科研、技术开发、工程设计、工 程承包、技术咨询、和产品生产为一体 的原化工部直属重点技术开发型院所。
1958年 化工部西南化工设计研究院
1966年
化工部西南化工研究院 化工部西南化工研究设计院 西南化工研究设计院转制成企业
化工部第八设计院 中国成达工程公司 西南院为主要发起人组建 四川天一科技股份有限公司
O2
CO DEO,DEC,NO DEO反应器 NO EN再生系统 气液分离 DEO,DEC
2 RONO + 2CO = ( ROCO ) 2 + 2 NO DEC
EtOH H2O
DEO
H2
EG,Et,H2O,EA EG反应器
EG,H2O,EA 气液分离器
EG
气液分离器
( ROCO ) 2 + 4 H 2 = (CH 2OH ) 2 + 2 ROH
单元技术
吸收/吸附
吸附提纯
氧化偶联
加氢
转炉气、高炉气、有机废气等工业 排放气的净化、分离、提纯、资源
工序
尾气 净化
PSA 提纯CO
合成 草酸酯
合成 乙二醇
化利用方面形成了完整的创新价值 链和先进的自主创新成果,行业带 动与影响力强面的技术 支撑。
天然气化工专业委员会 天然气化工信息站 《天然气化工》杂志(全国核心期刊) 《甲醇化工》杂志(行业期刊)
西南化工研究设计院概况 Company Overview
主要领域与研究方向
Research Areas & Directions
天然气化工 Natural gas chemical industry 煤化工 Coal chemical industry 碳一化工 C1 chemistry 变压吸附(PSA)气体分离 PSA gas separation technology 工业排放气净化与利用 Industrial Vent Gas Reuse 新能源与节能 New energy and energy-saving Technologies 环保技术与设备 Environment protection technology and equipments 特种气体与标准气体 Special Gas and Standard Gas 自动控制与仪器仪表 Control System and Instruments 工程咨询、工程开发、工程管理 consultation, project design & project