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戊正公司乙二醇技术的二次创新

日期: 2014-09-22
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 作为现代煤化工的一大发展方向,煤制乙二醇(煤制合成气再经合成气制乙二醇技术)一直以来都是业内兵家必争之地。最近,上海戊正工程技术有限公司传出消息,该企业在世界上首次完成中高压羰化工艺并实现了合成气制乙二醇大型化全流程技术开发的中试。

 

 一石激起千层浪。考虑产业链延伸进、准备进入煤制乙二醇领域的煤企、聚酯生产企业、钢铁、焦化等工业企业都对这一消息甚为关注。而诸多合成气制乙二醇技术的开发商也将面对这个新技术诞生带来的竞争。那么,中高压法羰基合成乙二醇中试技术是如何完成的?记者带着疑问采访了上海戊正工程技术有限公司董事长王保明。

 

 “中高压法羰基合成乙二醇工艺是戊正公司经过两年多的科技攻关开发出来的。我们将其称为第二代合成气制乙二醇技术,并申报了 PCT专利。”王保明告诉记者,第二代技术是在第一代技术的基础上创新而成。

 

 王保明所说的第一代技术,是该企业拥有专利权的应用于山东华鲁恒升集团 5万吨 /年合成尾气制乙二醇项目的技术。该项目于 2012年 7月建成投产。截至目前,该装置开车运行稳定,产品品质 90%以上达到聚酯级要求。

 

 据王保明介绍,相比之下,第二代合成气制乙二醇技术实现了三方面的再创新。

 

 一是羰化工艺再创新。戊正公司将羰化反应压力从原 0.3~ 0.5MPa提高到 2.0~3.0MPa,提高了 5~ 7倍压力,主要设备及管道直径降低 2~ 2.5倍。

 

 二是大型化核心反应器再创新。技术所使用的板式反应器完全区别于之前的管式反应器。这使得单套反应器生产能力有可能提高到 30万吨/年,传热强度提高 1倍以上,催化剂装填系数大于 60%,易调整流场分布。板式反应器可以比现有的多套串、并联的管式反应器降低设备投资费用25%以上,降低系统压缩功耗 20%以上,降低主要物耗 5%左右,降低能耗 10%以上。

 

 三是催化剂的再创新,开发了性能更好的第三代催化剂。

 第二代中高压羰化工艺采用了新开发的第三代高效催化剂。第三代高效催化剂具有选择性更好、转化率更高、寿命更长的特点。羰化催化剂采用独特的复合凝胶分散工艺,提高了催化剂的活性及贵金属有效利用率,贵金属损失率大幅度降低,草酸酯的选择性、时空产率大幅度提高。同时,为规避加氢催化剂易中毒失活、寿命短的弊端,戊正公司创造性地引入预加氢催化剂,可以把加氢催化剂的寿命延长至两年及以上。第三代高效羰化、加氢催化剂比原来选择性提高1%~ 2%,使用寿命大于 2年,生产乙二醇吨产品耗催化剂的费用约 150元人民币左右。

 

 那么,作为一个技术供应商,戊正公司为什么要在第一代技术已有成功案例的情况下,又推出了第二代技术?

 

 “主要是认识到第一代技术无法满足大型化的要求。”王保明点出了最重要的原因。

 

原来,随着华鲁恒升年产 5万吨乙二醇装置投产及后续业主提出的年产 20万吨、30万吨乙二醇项目的要求,戊正公司感受到了很大的压力。一直以来,由于一代工艺技术的制约,业内所谓的大型化就是将多套管式反应器串并联起来,建设的 20~ 30万吨 /年规模乙二醇装置反应器多为 10~ 14台套的 5万吨 /年一条线的反应器串、并联及配套系统。这本质上就是多套低产能的低效累加。显然,这样会造成反应装置庞大、能耗高、投资大等缺点,不利于后续市场成熟后的竞争。

 

 一个客户的出现激发了戊正公司的创新勇气。浙江荣盛控股集团,世界最大的对苯二甲酸企业,拥有聚酯产能 700万吨 /年。该企业要做乙二醇,找的是中国寰球工程公司,而寰球推荐的正是戊正公司的合成气制乙二醇技术。

 

2012年 11月,荣盛集团根据自己的需要计划在新疆库车建设年产180万吨乙二醇项目。为了提高企业竞争力,业主希望单套装置最好能达到石油法乙二醇规模,单系列年产量达到 30~ 50万吨。在做荣盛项目的过程中,戊正公司发现第一代的工艺条件无法满足大型化。羰化工段常规工艺压力为 0.3~ 0.5MPa,压力比较低,而配套的产量比加氢工段又多了一倍。如果要采用常规的管式反应器就需要多条线或多个管式反应器并联完成,同时也导致动力压缩设备规格超限及管道规格超限,严重制约了其大型化。

 随着基础研究及工程化研究的深入,尤其是 2012年与中国寰球工程公司合作后,寰球公司的专家对技术创新提出了大量的意见。为此,戊正公司进行了羰化、加氢工艺的二次开发,其中提高羰化反应压力、改变催化剂的性能是重点解决的问题。目前戊正公司已开发的中高压羰化工艺比低压羰化工艺单位催化剂产率提高了一倍以上,从而与加氢工段有了比较合理的配置,为装置大型化创造了必要条件。

 

经过两年多时间的技术攻关,2014年 4月,50吨 /年的中高压羰化工艺中试成功并达到了预期效果。对于煤制乙二醇的未来,王保明十分乐观:“中试成功后,煤制乙二醇的大型化仅仅是时间问题。”目前,戊正公司已经完成多套该技术的转让。

 

 最后,王保明提醒项目业主,不要再重蹈重投资轻运行成本、重产能轻质量、重低端低产能的简单累加轻高效大型化高产能技术应用的覆辙,将目光放长远,等着看看真正的合成气制乙二醇大型化项目吧!


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