煤制乙二醇工艺路线对比
煤制乙二醇的工艺流程(ppt 30页)
副产品多；
产品总收率：88%
主
产 物
乙稀 氧化
环氧乙烷 2.23MPa
+水
190~200 ℃
副 产 物
乙二醇
一缩二乙二醇 二缩三乙二醇 多缩聚乙二醇
这是以往化工生产中的工业化生产的唯一方法！
•10
煤制乙二醇研发
国内外同类技术未能实现工业化的原因：
福建物构所 近30年 3个关键技术 1联）合核企心业催工程化化剂煤技制术 乙二醇技术的工业化
数据来源：2000~2006年数据 《中国石油和化工经济 分析》
2007/12
2007~2008年数据《中国化工信
息周刊》2009/12
2009~2015年数据《中国化工信
•29
•30
加氢反应区 乙二醇精馏区
甲醇精馏循环区
脱氢反应区 恩德炉 变压吸附装置 煤堆场
制氧工作区 气体储罐区 乙二醇成品区
20万吨级煤制乙二醇工业示范装置设计示意图 •23
技术特点
1 氨氧化技术制备NO
Your Slogan here
2 工业CO气体中H2的选择氧化消除 3 独特的氮氧化物氧化酯化技术 4 工艺流程短、温度、压力要求低,能耗低
1200
50%
单位：万吨
预计：2015年乙二
1000
40%
800
醇产能将达550万t/a ， 600
消费量1100~1150
400
200
30% 20% 10%
万t/a 。
0
0%
2000 222000000321 2004 2005 22000076 2200221100500098EE
产量 表观消费量 自给率
乙二醇合成路线选择及应用介绍
乙二醇合成路线选择及应用介绍乙二醇生产技术主要分为石化路线、生物质资源路线、煤化工路线。
（1）石化路线目前石化路线乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料，在贵金属银催化剂作用下，乙烯氧化制环氧乙烷，通过环氧乙烷直接水合生产乙二醇。
通过对环氧乙烷生产成本的分析表明，成，工业上以乙烯计的乙二醇收率在70％左右。
②环氧乙烷水合还会生成大量二乙二醇、三乙二醇等副产物，为了得到高收率的乙二醇，水合反应必须在较高的水和环氧乙烷比例下进行，导致生成物中乙二醇浓度很低，分离精制工艺复杂，能耗大。
这是现行石化路线乙二醇工业生产方法的主要缺点。
目前，该方法的技术发展趋势是开发新的催化工艺，降低水的用量。
③乙烯是以石油为原料生产的，目前原油面临不足的趋势，价格逐渐上涨，经济性会逐渐降低。
至今该法仍是世界上工业生产乙二醇普遍采用的一种方法，产品总收率约为90％。
目前我国乙二醇主要生产企业有十几家，几乎全部采用石化路线生产乙二醇工艺。
（2）生物质资源路线生物质资源路线主要以玉米淀粉为原料生产多元醇，多元醇加氢合成二元醇。
目前核心技术路线是以玉米淀粉为原料生产山梨醇，山梨醇加氢生产二元醇。
其主要反应为：C6 H1406+2H2—3C2 H6()2(乙二醇)C6H1406+3H2—2CaH80z(丙二醇)+2H20C6H1 406+H2—2CaH803(丙三醇)C6H1406+3H2一C4HloOz(丁二醇)+CzH602+2H20由于国家粮食政策的保护，目前仅有长春金宝特生物化工开发有限公司以玉米淀粉为原料生产乙二醇。
目前的主要问题是，反应产物的后续分离仍有一定问题。
（3）煤化工路线20世纪70年代在世界石油危机的冲击，使人们认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产化工产品。
在这种情况下，人们开始探索碳一路线合成乙二醇的新方法。
我国煤炭资源十分丰富，而石油资源不足，原油较重，裂解生产乙烯耗油量大，而且乙烯又是塑料及许多重要石化产品的基本原料。
煤制乙二醇工艺流程详细工艺
煤制乙二醇工艺流程详细工艺工艺流程分为煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇水合反应、甲醇水解和乙二醇脱水几个环节。
1. 煤气化：先将煤炭破碎成粒径小于5mm的颗粒，然后通过气化反应炉进行气化过程。
气化反应炉内加入适量的空气或氧气和蒸汽，使煤炭发生部分氧化反应，产生一氧化碳和氢气。
这个过程被称为煤气化，反应温度一般控制在800-1000摄氏度，压力在2-3兆帕。
煤气化产物中主要含有一氧化碳、氢气和少量其他杂质组分。
2.合成气净化：由于气化产物中含有一些杂质，需要进行净化处理。
首先进行酸性气净化，经过除尘、脱硫等工艺去除煤气中的固体颗粒、硫化物等污染物。
然后进行碱性气净化，采用吸附剂吸附煤气中的酸性气体，如二氧化硫等，以保证后续反应的顺利进行。
3.甲醇合成：将经过净化处理的气体进入甲醇合成反应器，进行甲醇合成。
反应使用的催化剂一般是铜、铅和锌等金属的氧化物，反应温度一般在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
在合成过程中，一氧化碳和氢气发生催化反应，生成甲醇。
4.甲醇水合反应：将甲醇与水进行混合，进入水合反应器中。
反应温度一般在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
甲醇与水发生反应，生成一个水合物，这是乙二醇的前体物质。
5.甲醇水解：将乙二醇水合物进行加热分解，得到乙二醇和水。
反应温度在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
6.乙二醇脱水：对乙二醇进行脱水处理，得到相对纯度较高的乙二醇产品。
这个过程一般通过分离蒸馏实现，高温下蒸发水分而得到乙二醇。
以上就是煤制乙二醇的详细工艺流程。
通过以上工艺，煤炭可以转化为乙二醇这种重要的化工原料，实现资源的高效利用，也有助于缓解对石油等化石能源的依赖。
煤制乙二醇是否合适？超全路线成本对比
煤制乙二醇是否合适？超全路线成本对比乙二醇主要用于生产聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、防冻剂、不饱和聚酯树脂(UPR)、以及润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂、炸药等，用途十分广泛，同时也是化纤(涤纶)产业链重要的一环。
目前全球乙二醇有多种生产工艺，我们按大类可以分为两种，即乙烯制和煤基合成气草酸酯制，前者根据乙烯来源的不同又可以分为石脑油裂解制乙烯、乙烷裂解制乙烯(石油伴生气、页岩气)和煤制甲醇制乙烯，而后者煤基草酸酯制目前则多用于中国。
我国乙二醇进口量大，对外依存度高。
截止到2016 年，我国共拥有乙二醇产能约 824 万吨，共生产乙二醇 528 万吨，其中煤制乙二醇约 95 万吨，同时进口量为 757 万吨，进口依赖度高达 59%传统的石脑油、天然气制乙二醇路线传统的石脑油路线生产乙二醇以乙烯为原料分两步:第一步是乙烯氧化制环氧乙烷，第二步是环氧乙烷水合生成乙二醇，目前该路线的主要技术被美国科学设计公司(SD)、英荷壳牌公司(Shell)和美国联碳公司(UCC，后被美国Dow 公司收购)所垄断。
而工业生产乙烯的原料主要包括石脑油、乙烷、丙烷、LPG、柴油等，目前美国和中东的乙烯生产主要以天然气中的乙烷、丙烷等轻质原料为主，中国的乙烯工业主要以液态石脑油等重质原料为主，从乙烯来源的经济性考虑，轻质原料的乙烯收率更高。
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(1)石脑油乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线工业化应用最广，该法工艺流程长、水耗高，乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低，环氧乙烷水合副产物较多，分离精制工艺复杂，能耗大，该工艺路线完全依赖于石油，竞争性随原油价格涨跌而波动。
(2)乙烷乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线成本竞争力较强，该工艺先采用乙烷裂解生产乙烯，再通过环氧乙烷水合生产乙二醇，这是北美及中东地区生产乙二醇的主要方法。
依赖廉价的原料乙烷，该路线具有较强的成本竞争力，主要面向中国等亚洲市场出口。
综合来看，以石脑油生产乙二醇路线技术最为成熟，应用最广，但缺点也十分明显，非常依赖石油资源，并不符合我国“缺油少气多煤”的资源现状。
乙二醇合成路线选择及应用介绍
乙二醇合成路线选择及应用介绍乙二醇生产技术主要分为石化路线、生物质资源路线、煤化工路线。
（1）石化路线目前石化路线乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料，在贵金属银催化剂作用下，乙烯氧化制环氧乙烷，通过环氧乙烷直接水合生产乙二醇。
通过对环氧乙烷生产成本的分析表明，成，工业上以乙烯计的乙二醇收率在70％左右。
②环氧乙烷水合还会生成大量二乙二醇、三乙二醇等副产物，为了得到高收率的乙二醇，水合反应必须在较高的水和环氧乙烷比例下进行，导致生成物中乙二醇浓度很低，分离精制工艺复杂，能耗大。
这是现行石化路线乙二醇工业生产方法的主要缺点。
目前，该方法的技术发展趋势是开发新的催化工艺，降低水的用量。
③乙烯是以石油为原料生产的，目前原油面临不足的趋势，价格逐渐上涨，经济性会逐渐降低。
至今该法仍是世界上工业生产乙二醇普遍采用的一种方法，产品总收率约为90％。
目前我国乙二醇主要生产企业有十几家，几乎全部采用石化路线生产乙二醇工艺。
（2）生物质资源路线生物质资源路线主要以玉米淀粉为原料生产多元醇，多元醇加氢合成二元醇。
目前核心技术路线是以玉米淀粉为原料生产山梨醇，山梨醇加氢生产二元醇。
其主要反应为：C6 H1406+2H2—3C2 H6()2(乙二醇)C6H1406+3H2—2CaH80z(丙二醇)+2H20C6H1 406+H2—2CaH803(丙三醇)C6H1406+3H2一C4HloOz(丁二醇)+CzH602+2H20由于国家粮食政策的保护，目前仅有长春金宝特生物化工开发有限公司以玉米淀粉为原料生产乙二醇。
目前的主要问题是，反应产物的后续分离仍有一定问题。
（3）煤化工路线20世纪70年代在世界石油危机的冲击，使人们认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产化工产品。
在这种情况下，人们开始探索碳一路线合成乙二醇的新方法。
我国煤炭资源十分丰富，而石油资源不足，原油较重，裂解生产乙烯耗油量大，而且乙烯又是塑料及许多重要石化产品的基本原料。
煤制乙二醇的生产原理及工艺流程
煤制乙二醇的生产原理及工艺流程英文回答：Introduction.Ethylene glycol (EG) is a colorless, odorless, and sweet-tasting liquid that is widely used as a raw material in the production of polyester fibers, polyethylene terephthalate (PET), and antifreeze. Traditionally, EG has been produced from petroleum-based feedstocks, but in recent years, there has been growing interest in producing EG from coal. This is due to the fact that coal is a more abundant and less expensive feedstock than petroleum.Production Process.The production of EG from coal involves a series of chemical reactions. The first step is to convert coal into synthesis gas (syngas), which is a mixture of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H2). This is done by reactingcoal with oxygen and steam in a gasifier.The next step is to convert syngas into methanol. This is done by reacting syngas with a catalyst in a methanol reactor.The final step is to convert methanol into EG. This is done by reacting methanol with carbon monoxide and hydrogen in an ethylene glycol reactor.Process Flow Diagram.The process flow diagram for the production of EG from coal is shown below:[Image of a process flow diagram]Advantages of Coal-to-EG Technology.Compared to traditional petroleum-based EG production, coal-to-EG technology offers several advantages:Lower feedstock costs: Coal is a more abundant and less expensive feedstock than petroleum.Lower greenhouse gas emissions: The production of EG from coal emits less greenhouse gases than the production of EG from petroleum.Increased energy efficiency: The coal-to-EG process is more energy efficient than the traditional petroleum-based process.Conclusion.The production of EG from coal is a promising new technology that has the potential to reduce the cost and environmental impact of EG production. As this technology continues to develop, it is expected to play anincreasingly important role in the global supply of EG.中文回答：煤制乙二醇的生产原理。
全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
全球乙二醇生产工艺路线及成本对比一目前全球乙二醇生产工艺路线及成本对比目前世界上大规模生产乙二醇的方法有3种：1）采用天然气为原料制乙二醇（主要集中在中东地区），2009年产能620万吨，占全球总产能的32%，预计2011年产能将达到1000万吨；2）以石油为原料制乙二醇，2009年全球产能1300万吨，占世界的68%；3）采用褐煤做原料生产乙二醇（丹化科技），年产能20万吨。
目前中东地区天然气3乙二醇每吨生产成本约250美元。
据丹化科技披露，即便能以非常优惠的价格（130元/吨）获得褐煤资源，煤制乙二醇生产成本依然高达2600元/吨（约合380美元/吨）。
因此相比天然气制乙二醇，即使加上运费（从中东到中国最新报价20美元/吨），煤制乙二醇也不具备竞争力。
与石油制乙二醇相比，煤制乙二醇是否具备成本优势，取决于国际油价和能否获得廉价煤炭资源。
根据丹化科技煤制乙二醇实验数据推算，若煤价为750元/吨，当石油价跌到67美元/桶以下时，煤制乙二醇将不具备成本优势。
以天然气为原料制乙二醇（环氧乙烷水合法）：具体工艺路线是：首先以天然气生产乙烯，然后乙烯生产乙二醇。
采用该工艺路线，乙二醇的生产成本主要由两部分构成：1）原料成本约为6300元（其中乙烯市场价格按照10 000元/吨计算，成本6 000元）；2）其他成本约700元（其中固定成本约330元，动力成本约380元）。
以石油为原料制作乙二醇（环氧乙烷水合法）：具体工艺路线是：首先石脑油生产乙烯，然后使用乙烯生产乙二醇，本工艺路线和天然气为原料的工艺路线的区别在于获得乙烯的方式，前者通过石脑油制作乙烯，后者通过天然气制作乙烯。
目前全球乙烯总需求约为亿吨，总产能约亿吨。
其中约50%用石脑油制作，50%用天然气（乙烷、丙烷等）制作，用两种不同工艺路线的生产成本存在巨大差异。
用天然气生产乙烯的成本：中东乙烯装置以乙烷为原来成产成本最低达100美元/吨，平均为240美元/吨；美国墨西哥湾沿岸为250美元/吨。
煤制乙二醇项目CO和H2制备工艺路线分析选择
硫变换，出变换粗煤气中 ＣＯ含量约为 １．５％。未变换气、变换 艺路线中需要大量的高压 ＣＯ循环回冷箱减压膨胀为系统提供
收稿日期：２０１８－０５－３１ 作者简介：何丽蓉（１９８６—），女，四川巴中人，工程师，主要从事化工工艺研究。
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山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩ效气。得到的 ＣＯ产品和 Ｈ２产品分别送出界区。 工艺路线三的方块流程图如图 ３所示，来自气化单元的粗
较低，因为 ＣＯ和 Ｈ２的比例是相对稳定的，变换和低温甲醇洗 的操作相对稳定简单。净化合成气为一股进深冷分离，气量比
煤气分为两股，一股不变换，仅经过热量回收，另一股经两段耐 工艺路线二、三大一倍，深冷分离装置投资大，另一方面，此工
乙二醇（ＥｔｈｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌ，简称 ＥＧ），又名“甘醇”、“１，２－亚 乙基二醇”，化学式为 ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ，是最简单和最重要的脂 肪族二元醇，也是 一 种 重 要 的 石 油 化 工 基 础 原 料，主 要 用 于 生 产聚酯纤维（ＰＥＴ）［１］。 乙 二 醇 的 主 要 生 产 方 法 有 石 油 法 和 合 成气法［２］，合成气生产方法分两步，第一步为 ＤＭＯ的生产，需 要 ＣＯ参与反应，第二步为 Ｈ２还原 ＤＭＯ生成乙二醇，需要纯净 的 Ｈ２。因此，需要分别制得 ＣＯ和 Ｈ２。本文提到了三种 ＣＯ和 Ｈ２ 的 制 备 路 线，并 对 其 分 别进 行 了 分 析比 较，从 各 方 面 综 合考 虑，为本项目提出了优化的 ＣＯ和 Ｈ２制备工艺路线。
乙二醇装置：采用高化学合成技术，主要特点：原料气消耗 低、能耗较低、有成熟工业化运行业绩。
２ 工艺路线分析选择
由气化装置碳洗塔来的粗煤气在耐硫变换、低温甲醇洗及 Ｈ２／ＣＯ分离整体工艺路线中常规有三种可供选择的工艺路线。 工艺路线一的方块流程图如图 １所示，来自气化单元的粗煤气 经过耐硫变换炉部分变换，出变换单元 Ｈ２／ＣＯ比例为 １．９５～ ２．００，部分变换气 经 低 温 甲 醇 洗 脱 硫 脱 碳 净 化 后，全 部 进 深 冷 分离单元提纯 ＣＯ，出深冷分离单元富氢气去 ＰＳＡ－Ｈ２ 装置提 氢，ＰＳＡ解吸气和深冷分离闪蒸气经 ＰＳＡ尾气压缩机压缩后送 深冷分离单元入口。得到的 ＣＯ产品和 Ｈ２产品分别送出界区。
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投资门槛
产品成本
环境效益
福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体；天津大学、惠生工程、华本能源集合体；华东理工大学、上 东华工程集合体。
煤基甲醇制烯烃（乙烯和丙烯)→乙烯氧化制环氧乙烷→环氧乙烷水合法制乙二醇 煤基路线典型的甲醇制烯烃技术，每3吨甲醇可产1吨烯烃(乙烯/丙烯)，再由乙烯 制乙二醇，工艺稳定可靠。如宁波富德能源有限公司外购180万吨/年甲醇制烯烃 项目，用其中30万吨/年乙烯制50万吨/年乙二醇，该项目自2013年初投产以来， 产品在长三角市场销售良好 国家发改委已明令禁止建设50万吨/年及以下煤经甲醇制烯烃项目，50万吨/年以 上的煤制烯烃项目投资额巨大，典型的180万吨/年煤基甲醇制烯烃项目投资额在 200亿元左右；如果以外购甲醇为原料，投资虽然可以降低很多，但原料成本难以 控制 2013年新疆准东、内蒙古鄂尔多斯和安徽地区5600千卡烟煤平均吨价分别为120元 、350元和600元，华东地区乙二醇平均市场价7780元/吨。以此计算乙二醇送到华 东地区的完全成本(含税)，煤基甲醇烯烃路线成本较低，随着煤价的上升，煤基 甲醇烯烃路线成本开始反超，且煤价越高与草酸酯路线的成本差距也越大 生产1吨乙二醇排放二氧化碳8吨，耗水19吨
理工大学、上海浦景、淮化集团集合体；华谊集团；日本高化学代理的宇天津大学、惠生工程、华本能源集合体；华东理工大学、上海浦景、淮化集团集 程集合体。
煤气化制取合成气(CO+H2)→CO催化偶联合成草酸酯→加氢生成乙二醇 国内煤合成气草酸酯路线的乙二醇工艺，在各方努力下不断完善并实 现工业化应用，采用该路线生产的乙二醇产品质量获得在下游聚酯客 户认可，其中新疆天业5万吨级示范项目，去年达到近90%的开工率 同规模的草酸酯路线制乙二醇项目投资优势明显，30万吨/年合成气草 酸酯路线制乙二醇项目投资仅为45亿元，投资门槛降低很多；如果以 工业尾气为原料，不需要昂贵的煤气化和空分装置，则经济规模可以 降低到6-10万吨/年，投资门槛进一步降低 2013年新疆准东、内蒙古鄂尔多斯和安徽地区5600千卡烟煤平均吨价 分别为120元、350元和600元，华东地区乙二醇平均市场价7780元/吨 。以此计算乙二醇送到华东地区的完全成本(含税)，草酸酯路线因煤 的费用在成本结构中占比较低，在低煤价条件下成本略高 生产1吨乙二醇排放二氧化碳9.2吨，耗水25吨