合成气制乙二醇
合成气制乙二醇介绍
本项目建设优势
（1）煤炭资源丰富、水资源充沛 （2）交通区位优势 （3）符合产业政策，政府支持 （4）化工生产经验丰富 （5）配套工程优势 （6）中试装置技术优势
小结
总之，本项目原料来源可靠；生产规模合理可 行；产品方案符合市场需求；工艺技术先进可靠 ；能耗物耗低；技术水平；工程投资省，具有极 高的投资效益。
四、中试装置情况
2010年1月由淮化股份有限公司与上海浦 景化工技术有限公司和华东理工大学联合，共 同投资6800万元，在淮化厂区开工建设了一套 千吨级规模的煤基合成气制乙二醇中试装置， 共同研发合成气制乙二醇工业生产技术。
淮化1000吨乙二醇装置
该装置组成包括亚酯再生、羰化偶联、酯 加氢、乙二醇精制以及配套公用工程等部分， 建设中试装置的目的就是为今后大型工业化装 置的工艺包获取相关试验数据。
合成气制乙二醇项目介绍
演讲人：程勇 任职单位：乙二醇项目部
目录
一、项目背景 二、合成工艺简介 三、煤制乙二醇发展现状 四、淮化中试装置 五、淮化十万吨装置情况 六、淮化十万吨工艺流程 七、项目目前进展情况 八、结语
一、项目背景
乙二醇：分子式：HOCH2CH2OH；俗称甘醇， 无色、无臭、有甜味、粘稠液体。与水互溶， 熔点-13.2℃，沸点197.5℃。遇明火、高热可 燃。
考虑到我国的能源结构是煤多油少，发展 以碳一化合物为原料制取乙二醇的路线，对于 我国能源的合理利用、减少对石油的依赖、缓 解乙烯供应量的不足都具有极其深远的意义。 合成气制乙二醇属于煤的清洁利用关键前沿技 术，五大新型煤化工技术之一，是现在国内重 点发展技术，对于我国能源结构调整具有战略 意义。
O (DMO)
==
2CH3ONO
+
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法是将合成气（一氧化碳和氢气的混合物）经过催化剂反应生成乙二醇孟山都。
以下是合成气制备乙二醇孟山都的传统工艺方法：
1. 生成气体混合物：将甲烷（天然气）与水蒸气在高温下反应生成合成气。
反应方程式如下：
CH4 + H2O -> CO + 3H2
2. 加压反应：将合成气与催化剂经过一系列加压反应器进行反应。
反应过程中，一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）与氢气（H2）发生选择性催化水合反应，生成乙二醇孟山都。
反应方程式如下：
CO + 2H2 -> CH3OCH2OH
3. 分离纯化：将反应产物中的乙二醇孟山都与副产物分离，并进行纯化处理，以获得高纯度的乙二醇孟山都。
值得注意的是，乙二醇孟山都的工业生产方法还包括其他用途更广泛的工艺方法，如从乙烯和氧化碳（气相法）、从天然气甲醇和一氧化碳（石化法）等方法。
这些工艺方法都可用于制备乙二醇孟山都，但其具体操作细节和催化剂选择等可能会有所不同。
合成气经草酸酯法制取乙二醇
合成气经草酸酯法制取乙二醇合成气经草酸酯法制取乙二醇工艺原理：草酸酯法的主要原料为NO，CO，0：，H 和醇类等。
其反应原理是NO与H2 生成N 0 ，再利用醇类与N，O 反应生成亚硝酸酯，在Pd催化剂作用下，CO与亚硝酸酯氧化偶联得到草酸酯，草酸酯再经催化加氢制取乙二醇。
该路线包括如下3步反应。
一(I)亚硝酸酯生成2NO +2ROH +0．502—— R0N0 +H20亚硝酸酯生成反应属气一液反应，无需催化剂，反应速度快。
研究最多的是分别采用甲醇或乙醇，获得亚硝酸甲酯或亚硝酸乙酯。
二者相比，亚硝酸甲酯热稳定性较高，因而偶联反应的操作弹性和效率较高，并且生成的草酸二甲酯在常温下是固体，便于储存运输。
(2)CO与亚硝酸酯羰化氧化偶联制草酸酯2C0+2RONO一(COOR)2+2NOCO和亚硝酸酯在催化剂作用下进行羰基化反应，形成草酸酯和NO，其中NO可以循环使用。
(3)草酸酯加氢(COOR)2+4H2 (CH2OH)2+2ROH总反应为：2CO+4H2+0．502 (CH2OH)2+H2O由草酸酯加氢反应式可见，这一过程实际并不消耗醇类和亚硝酸，只是由CO，0 和H 来合成乙二醇，其中CO 和H 来源于合成气的分离、提纯，以分别满足工艺的需要。
合成气经草酸酯法制取乙二醇主要工艺流程(1)煤通过气化、变换和分离过程，获得H 和CO。
CO首先与亚硝酸甲酯发生羰基化反应，生成草酸二甲酯，同时产出NO气体。
(2)草酸二甲酯进入加氢过程，加氢生成乙二醇和甲醇，通过精制得到乙二醇产品，甲醇作为草酸酯再生的原料，与羰基化得到的NO在氧气的作用下生成亚硝酸甲酯作为羰基化的中间原料。
优势：(1)合成气经草酸酯法制乙二醇符合我国煤和天然气资源相对丰富、石油资源相对匮乏的状况，积极推进该项新技术具有明显的原料优势。
(2)与传统工艺路线相比，合成气经草酸酯法合成乙二醇，工艺要求不高，反应条件温和，是目前最有希望大规模工业化生产的煤制乙二醇路线。
合成气制乙二醇工艺技术
合成气制乙二醇工艺技术合成气制乙二醇（ethylene glycol production from synthesis gas）是一种重要的工艺技术，用于生产乙二醇（ethylene glycol），乙二醇是一种广泛应用于化工、纺织和医药等领域的重要基础化学品。
合成气制乙二醇的工艺主要包括合成气制乙醇和乙醇水合成乙二醇两种方法。
其中，合成气制乙醇方法是通过合成气（合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的可燃气体）催化制得乙醇，并将乙醇再催化合成乙二醇。
乙醇水合成乙二醇方法是将乙醇与水反应生成乙二醇。
以下是合成气制乙二醇工艺的具体流程。
首先，以天然气或煤作为原料，通过蒸汽重整催化剂将其转化为合成气。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成，其化学式为CO+H2。
然后，将合成气与催化剂进行反应，得到乙醇。
合成气与催化剂反应生成乙醇的反应式为CO+2H2→C2H5OH。
接下来，将乙醇进一步催化反应，生成乙二醇。
乙醇催化合成乙二醇的反应式为2C2H5OH→C2H4(OH)2+H2O。
最后，对乙二醇进行精制和除水处理，得到纯度高的乙二醇产品。
乙二醇的精制过程主要包括蒸馏、结晶和吸附等步骤，以去除杂质和提高纯度。
合成气制乙二醇的工艺技术具有以下优点。
首先，原料广泛，可利用天然气、煤、石油等作为原料，能够提高资源利用率。
其次，反应过程中无需使用高温高压，操作相对简单，投资和运营成本低。
另外，乙二醇是一种多功能化合物，在化工、纺织和医药等领域有广泛应用，其生产规模和市场需求都很大。
然而，合成气制乙二醇的工艺技术也存在一些挑战和问题。
首先，催化剂的选取和催化剂寿命对工艺的影响较大，需要持续进行催化剂研究和改进。
其次，乙醇水合成乙二醇的方法反应选择性较差，容易产生副产物，需要进一步提高反应的选择性和产率。
此外，气相催化反应过程中管道和设备对反应物质的传输和分离也是一个挑战，需要合理设计和优化。
综上所述，合成气制乙二醇是一种重要的工艺技术，具有广泛的应用前景和市场需求。
合成气制乙二醇项目可行性研究报告
合成气制乙二醇项目可行性研究报告一、项目背景及概述合成气制乙二醇项目是通过将合成气（一氧化碳和氢气）和催化剂反应制成乙二醇的生产工艺。
乙二醇是一种重要的化工原料，广泛应用于聚酯、溶剂、树脂等领域。
由于乙二醇需求量大且市场潜力巨大，开展合成气制乙二醇项目具有重要意义。
本报告将对合成气制乙二醇项目进行可行性研究，包括市场需求、技术流程、投资规模和经济效益等方面进行分析评估。
二、市场需求分析乙二醇是一种重要的化工原料，在纺织、化妆品、塑料、橡胶等行业具有广泛应用。
随着经济发展和工业化进程的加快，乙二醇需求逐年增加。
根据统计数据，全球乙二醇市场规模2024年已达到6500万吨左右，年复合增长率约为5%。
尤其是亚洲地区，乙二醇市场需求量增长迅猛，预计未来几年内乙二醇市场需求仍将保持稳定增长。
三、技术流程分析合成气制乙二醇的主要技术流程包括合成气制备、反应制乙二醇和乙二醇纯化等环节。
合成气制备过程主要包括在高温和压力下通过气化、重整或部分氧化等方法制备合成气，合成气主要由一氧化碳和氢气组成。
反应制乙二醇是将合成气与催化剂进行反应生成乙二醇。
乙二醇纯化过程则是通过蒸馏和其他纯化工艺，去除杂质得到纯净的乙二醇产品。
四、投资规模分析合成气制乙二醇项目的投资规模主要包括建设规模和设备投资两个方面。
建设规模可根据乙二醇市场需求量和预计生产能力来确定，同时还要考虑进口替代和竞争等因素。
设备投资则需要根据技术流程和生产能力来确定所需的催化剂、反应床、分离装置等设备成本。
五、经济效益评估合成气制乙二醇项目的经济效益主要体现在产值、利润和投资回收期等方面。
根据市场需求分析和投资规模确定的生产能力，可以预测项目的年产值和年利润。
同时，通过计算投资回收期和动态投资回报率等指标，来评估项目的投资回收能力和盈利能力。
六、风险因素分析任何项目都存在一定的风险因素，合成气制乙二醇项目也不例外。
可能的风险因素包括原材料价格波动、技术风险、市场竞争和环保政策风险等。
合成气制乙二醇
工艺选择目前，乙二醇制备技术路线有3种：石油路线、煤路线和生物路线。
1.石油路线生产乙二醇石油路线法均以石油化工产品乙烯或其所制产品环氧乙烷为原料，再经不同反应过程制得乙二醇，国内工业生产实际应用的石油路线法为环氧乙烷直接水合法。
环氧乙烷直接水合法采用原料环氧乙烷与水在190～200 ℃、2.23 MPa 操作条件下，反应 0.5 h，生成乙二醇含量约 10%的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇混合水溶液，再经分离制得乙二醇。
优点：技术成熟，应用面广，收率为90%。
缺点：依赖石油资源，水耗大，成本高，并且国内缺少自主产权技术，即工艺技术对外依赖程度高。
2.煤路线生产乙二醇该工艺是以煤为原料，制得合成气后，通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。
目前国内合成气路线法乙二醇生产装置均采用间接法。
实际工程应用的间接法为草酸酯法。
即先制得合成气，然后再经催化反应生成草酸二甲酯（DMO），然后以 Cu/SiO2为催化剂，150 ℃条件下进行 DMO 的低压加氢制取乙二醇。
该方法转化率达 99.8%，乙二醇选择性 95.3%。
优点：成本低，能耗低，水耗低，适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。
缺点：技术不成熟，目前催化剂寿命较短，聚合级产品质量不稳定，工程放大存在风险。
3.生物路线生产乙二醇自然界中的碳水化合物，无论是淀粉基的多糖类作物（如玉米、小麦等），还是单糖或多糖类农作物（如甜高粱、菊芋等）均可以作为生物路线生产乙二醇的原料。
中科院大连化学物理研究所研究人员首次尝试采用廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化，利用碳化钨催化剂在涉氢反应中具有的类贵金属性质，可以替代价格昂贵的贵金属催化剂，将纤维素全部转化为多元醇，而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性，尤其是在少量镍的促进作用下，乙二醇的收率可高达61%, 是一种极具工业应用前景的绿色工艺路线。
优点：不需要消耗大量的氧气，没有废气、废水排放，属于环境友好技术。
合成气制乙二醇项目可行性研究报告
合成气制乙二醇项目可行性研究报告一、项目背景和目的合成气制乙二醇项目是指通过利用合成气（CO+H2）作为原料，经过一系列的催化反应和分离纯化步骤，生产乙二醇的生产过程。
乙二醇是一种重要的有机化工原料和溶剂，广泛应用于纺织、塑料、橡胶、涂料、化妆品等行业。
本项目的目的是通过对合成气制乙二醇的可行性研究，探索利用合成气生产高附加值的乙二醇的技术和经济可行性。
二、项目可行性分析1.市场需求分析：乙二醇是一种广泛应用于各行业的重要化工原料，市场需求量较大。
预计未来几年，乙二醇市场需求量将会继续增长。
2.原料供应分析：合成气可通过多种途径获取，如煤气化、天然气重整等。
我国煤炭资源丰富，保证了合成气的供应稳定。
3.技术可行性分析：合成气制乙二醇的生产是经过多道气相催化反应和分离步骤，并通过氢化反应和脱水反应制得乙二醇。
该工艺已经在国内外许多企业成功应用，技术成熟度高。
4.环境可行性分析：合成气制乙二醇的生产过程相对于传统的乙烯氧化法减少了二氧化碳的排放，具有较好的环境友好性。
5.经济可行性分析：本项目的投资规模较大，但生产乙二醇的毛利润较高，且市场需求量大，预计经济效益可观。
三、项目投资和预期效益分析1.投资估算：项目投资主要包括建设工程投资、设备采购费用、运营资金等。
具体投资规模需根据实际情况确定。
2.预期效益：预计该项目投产后，每年可生产乙二醇30万吨，销售收入可达到几亿元。
项目的毛利润率较高，预计可达到20%以上。
同时，该项目还能带动周边地区的相关产业链发展，提升当地经济水平。
四、风险分析与对策1.输入原料价格波动带来的风险：煤炭和天然气是合成气的主要原料，价格波动会对项目运营造成一定影响。
可以采取与供应商签订长期合同、建立原料储备等方式来降低风险。
2.市场需求变化带来的风险：乙二醇市场需求受多种因素影响，预测市场需求变化较为困难。
可以通过与客户签订长期合同、开展市场调研等方式来降低风险。
3.技术突破带来的风险：合成气制乙二醇技术的创新和突破可能会对项目带来威胁。
合成气制乙二醇
工艺选择目前，乙二醇制备技术路线有3种：石油路线、煤路线和生物路线。
1.石油路线生产乙二醇石油路线法均以石油化工产品乙烯或其所制产品环氧乙烷为原料，再经不同反应过程制得乙二醇，国内工业生产实际应用的石油路线法为环氧乙烷直接水合法。
环氧乙烷直接水合法采用原料环氧乙烷与水在190～200 ℃、MPa 操作条件下，反应 h，生成乙二醇含量约 10%的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇混合水溶液，再经分离制得乙二醇。
优点：技术成熟，应用面广，收率为90%。
缺点：依赖石油资源，水耗大，成本高，并且国内缺少自主产权技术，即工艺技术对外依赖程度高。
2.煤路线生产乙二醇该工艺是以煤为原料，制得合成气后，通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。
目前国内合成气路线法乙二醇生产装置均采用间接法。
实际工程应用的间接法为草酸酯法。
即先制得合成气，然后再经催化反应生成草酸二甲酯（DMO），然后以 Cu/SiO2为催化剂，150 ℃条件下进行 DMO 的低压加氢制取乙二醇。
该方法转化率达 %，乙二醇选择性 %。
优点：成本低，能耗低，水耗低，适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。
缺点：技术不成熟，目前催化剂寿命较短，聚合级产品质量不稳定，工程放大存在风险。
3.生物路线生产乙二醇自然界中的碳水化合物，无论是淀粉基的多糖类作物（如玉米、小麦等），还是单糖或多糖类农作物（如甜高粱、菊芋等）均可以作为生物路线生产乙二醇的原料。
中科院大连化学物理研究所研究人员首次尝试采用廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化，利用碳化钨催化剂在涉氢反应中具有的类贵金属性质，可以替代价格昂贵的贵金属催化剂，将纤维素全部转化为多元醇，而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性，尤其是在少量镍的促进作用下，乙二醇的收率可高达61%, 是一种极具工业应用前景的绿色工艺路线。
优点：不需要消耗大量的氧气，没有废气、废水排放，属于环境友好技术。
缺点：收率低，技术难度大，目前达不到工业化生产要求。
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工艺选择
目前，乙二醇制备技术路线有3种：石油路线、煤路线和生物路线。
1.石油路线生产乙二醇
石油路线法均以石油化工产品乙烯或其所制产品环氧乙烷为原料，再经不同反应过程制得乙二醇，国工业生产实际应用的石油路线法为环氧乙烷直接水合法。
环氧乙烷直接水合法采用原料环氧乙烷与水在190～200 ℃、2.23 MPa 操作条件下，反应 0.5 h，生成乙二醇含量约 10%的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇混合水溶液，再经分离制得乙二醇。
优点：技术成熟，应用面广，收率为90%。
缺点：依赖石油资源，水耗大，成本高，并且国缺少自主产权技术，即工艺技术对外依赖程度高。
2.煤路线生产乙二醇
该工艺是以煤为原料，制得合成气后，通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。
目前国合成气路线法乙二醇生产装置均采用间接法。
实际工程应用的间接法为草酸酯法。
即先制得合成气，然后再经催化反应生成草酸二甲酯（DMO），然后以 Cu/SiO2为催化剂，150 ℃条件下进行 DMO 的低压加氢制取乙二醇。
该方法转化率达 99.8%，乙二醇选择性 95.3%。
优点：成本低，能耗低，水耗低，适合我国缺油、少气、煤炭资
源相对丰富的资源国情。
缺点：技术不成熟，目前催化剂寿命较短，聚合级产品质量不稳定，工程放大存在风险。
3.生物路线生产乙二醇
自然界中的碳水化合物，无论是淀粉基的多糖类作物（如玉米、小麦等），还是单糖或多糖类农作物（如甜高粱、菊芋等）均可以作为生物路线生产乙二醇的原料。
中科院化学物理研究所研究人员首次尝试采用廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化，利用碳化钨催化剂在涉氢反应中具有的类贵金属性质，可以替代价格昂贵的贵金属催化剂，将纤维素全部转化为多元醇，而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性，尤其是在少量镍的促进作用下，乙二醇的收率可高达61%, 是一种极具工业应用前景的绿色工艺路线。
优点：不需要消耗大量的氧气，没有废气、废水排放，属于环境友好技术。
缺点：收率低，技术难度大，目前达不到工业化生产要求。
目前，国外大型乙二醇的生产均为石油法，其主要原料为乙烯和氧气，用银催化剂，甲烷或氮气做致稳剂，乙烯直接氧化成环氧乙烷，然后再生成乙二醇。
全球环氧乙烷生产技术大部分使用的是英荷Shell 化学公司、美国科学设计公司 ( SD)和美国 UCC 3 家公司的技术。
国乙二醇生产企业在实际生产中因存在原料采购、技术壁垒及地域差异等问题，导致石油法乙二醇生产成本比富产石油的中东地区要
高出35% 以上，比欧美等技术发达国家高 18% 左右。
随着工业的快速发展，国对乙二醇的需求增加。
为减少对石油产品及原料的依赖，按照国目前的发展趋势，从环境保护、能源领域和技术开发及推广等方面来考虑，应适度开发非石油法乙二醇技术，特别是煤制乙二醇生产技术的研究及开发。
气相草酸酯合成法是目前离大规模工业化生产最近的方法,由于其对于工艺条件的要求不高,反应条件也相对温和,在可以预见的将来,有可能将成为合成气合成乙二醇的重要方法。
虽然该方法还不是成熟的工艺，但对于本项目而言它是最佳的选择。
过程描述
技术方案：羰化、加氢两步法间接合成乙二醇
合成气制乙二醇生产分两部分，第一部分为合成气氧化羰化制草酸二甲酯，第二部分为草酸酯加氢制乙二醇。
具体反应流程为草酸二甲酯与氢气在催化剂存在下，反应生成乙二醇和甲醇的混合物，经过精馏，获得乙二醇产品，同时副产甲醇，甲醇返回草酸二甲酯装置循环利用。
图中：EG 乙二醇、 DMC 碳酸二甲酯、 DMO 草酸二甲酯、 MN 亚硝酸甲酯、 ME 甲醇、 BDO 1,4丁二醇、MG 乙醇酸甲酯、ET 乙醇。
草酸酯法反应式：
羰化： 2CH 3ONO+2CO → (COOCH 3)2+2NO 酯化再生： 2CH 3OH+2NO+2
1O 2 → 2CH 3ONO+H 2O 加氢：(COOCH 3)2+4H 2 → (CH 2OH)2+2CH 3OH 总反应：2CO+4H 2+2
1O 2 → (CH 2OH)2+H 2O 羰化工段：
羰化单元以酯化单元来的合成气以及界区来的CO 为原料，在催化剂（Pd/Al 2O 3）的作用下，CO 与亚硝酸甲酯（MN ）发生偶联反应，生产草酸二甲酯DMO ；粗DMO 经过进一步精制后，泵送至下游加氢工序。
反应副产物的蒸汽首先供装置部自用，剩下蒸汽经空冷后送去界区，回收利用。
为维持系统的惰性气体含量，所驰放的工艺气送至尾
气处理单元，经处理达标后，高点排放。
副产的碳酸二甲酯DMC，泵送至中间罐区。
酯化单元以羰化单元返回的循环气、氧气以及甲醇为原料，通过亚硝酸与醇的酯化反应，制备气体亚硝酸甲酯，送至下游的羰化单元，作为羰化反应中CO的中强度氧化剂。
副产物含硝酸废水，送至尾气处理单元，作为尾气的洗涤用水。
加氢工段：
草酸二甲酯与预热后的新鲜氢气及循环气进行混合，经换热后进入乙二醇合成塔。
在温度180～240℃，压力3.5MPag，铜系催化剂的作用下，草酸二甲酯与氢气进行气相加氢反应，生成气态乙二醇、甲醇和少量副产物如乙醇、乙醇酸甲酯、1,2-丁二醇等。
反应产物经过
与氢气换热回收热量后，通过冷却器冷却到40℃，进入高压分离器。
为了维持反应系统的惰性气平衡未反应的氢气从分离器顶部出来后分成两部分，一部分进入循环氢气压缩机，加压后返回反应进料系统，少量作为驰放气送出系统，维持系统惰性气平衡。
乙二醇和副产物乙醇等产品从分离器底部排出，进入低压闪蒸槽进一步释放溶解气后进入乙二醇精馏系统
草酸二甲酯加氢反应是个顺序反应，其反应方程式如下：(COOCH3)2+2H2 → HOCH2COOCH3+CH3OH
HOCH2COOCH3+2H2 →(CH2OH)2+CH3OH
(CH2OH)2+2H2 → CH3CH2OH+H2O
尾气处理：
利用加氢单元的含氢驰放气作为还原剂，将排放的含有一氧化氮、亚硝酸甲酯和甲醇等成分的尾气在尾气处理催化剂的作用下，发
生氧化还原反应，反应后的气体进入尾气吸收塔，以酯化单元来的含酸废液作为吸收液进行逆流接触吸收气相中的有机物，使得吸收塔顶高空排放尾气符合排放要求，吸收液经碱液中和后送至全厂污水厂处理。
设备清单。