CN103553877B

CN103553877B - 电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法

Info

Publication number: CN103553877B
Application number: CN201310496239.8A
Authority: CN
Inventors: 吴彬; 张永龙; 关刚; 张红雷; 唐红建; 陆俊; 金华; 李成科; 张云洁
Original assignee: XINJIANG TIANZHI CHENYE CHEMICAL Co Ltd; Xinjiang Tianye Group Co Ltd
Current assignee: XINJIANG TIANZHI CHENYE CHEMICAL Co Ltd; Xinjiang Tianye Group Co Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: CN103553877A

Abstract

本发明涉及电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，包括依次相连接的甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔；本发明根据不同时期粗品中的杂质的不同，乙二醇关键提纯设备产品塔采用分塔盘进料及分塔盘侧采技术，提高乙二醇产品纯度；为了解决粗乙二醇中杂质复杂，易形成共沸物，影响紫外透光率的问题，对主要的脱醇塔及脱水塔采用合理补精乙二醇的方法提纯乙二醇的质量。本发明有效解决我国煤制乙二醇产品质量差，市场占有率低、不能工业化放大等难题，具有杂质去除率高、产品质量高、经济合理、工艺技术可行、安全稳定的优点，能够达到降低产品中杂质、提高产品质量的目的。可应用于电石炉气制乙二醇的乙二醇精馏方法中。

Description

电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法

技术领域

本发明涉及乙二醇精馏技术，特别适用于电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法中。

背景技术

乙二醇（EG）是有机化学工业的重要原料之一，主要用于生产聚酯树脂和防冻液，在不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂等领域也有少量应用。

我国是世界上最大的乙二醇消费国，消费量约占世界的1/3。2012年我国乙二醇需求量达1050万吨，产量达350万吨，进口依存度达70%以上。我国聚酯工业发展迅速，90％的乙二醇用于生产聚酯树脂，10%用于生产防冻液、粘合剂、油漆溶剂等，生产聚酯树脂要求乙二醇产品质量达到聚酯级要求。

目前世界上乙二醇的生产方法主要有石油路线和非石油路线两大类，石油路线工艺成熟，应用较为广泛，但该方法受国际石油价格影响波动较大，且水比大，能耗高，生产成本较高。根据我国“贫油、富煤、少气”的资源状况，非石油路线的煤制乙二醇技术是今后的研究和发展方向。

2011年以来我国煤制乙二醇掀起热潮，但是到目前为止，煤制乙二醇技术还不成熟、不完整，存在的问题之一是产品质量存在问题，乙二醇产品质量只能达到工业级产品，不能达到聚酯级要求，聚酯级乙二醇对产品纯度要求99.9%以上。由于加氢反应为一个复杂的化学合成过程，随着催化剂的使用寿命增加，副反应也随之增加，杂质种类和含量增多，使得精馏分离较为困难，这也是目前国内煤制乙二醇产品不能达到聚酯级要求的主要原因。而乙二醇精馏***对最终产品质量起到关键性作用。乙二醇粗品中的杂质为甲醇、乙醇、乙醇酸甲酯、草酸二甲酯、1，2-丁二醇等，以上杂质的增加给乙二醇精馏***带来了净化的难度，由于乙二醇粗品料液沸点高，需要真空操作且料液中杂质容易和乙二醇形成共沸物，同时沸点升高，更难以常规精馏。因此研究开发经济合理、工艺技术可行的电石炉气制乙二醇的乙二醇精馏技术，迫在眉睫。

煤化工“十二五”规划提出，到2015年，基本掌握20万～30万吨煤制乙二醇大规模成套技术，具备项目设计建设和关键装备制造能力。如果不能实现合成气法生产聚酯级要求的乙二醇产品，将造成我国富裕煤不能进行深加工，生产不出符合下游要求的聚酯级乙二醇产品，严重影响我国的能源格局，对石油的依存度会进一步加深。

发明内容

本发明在于解决了目前我国煤制乙二醇产品杂质含量高、质量差、市场占有率低、不能工业化放大等难题，通过设计和优化乙二醇的精馏工段，进而提供一种杂质去除率高、产品质量高、经济合理、工艺技术可行的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法。

本发明采用的技术方案是：本发明所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，包括依次相连接的甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔；甲醇回收塔塔顶设置一级冷却器、二级冷却器、深冷器、甲醇回收塔回流罐、真空***，脱水塔塔顶设置一级冷却器、二级冷却器、深冷器、脱水塔回流罐、真空***，脱醇塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、脱醇塔回流罐、真空***，乙二醇精制塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、乙二醇精制塔回流罐、真空***，乙二醇产品回收塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、乙二醇产品回收塔回流罐、真空***。采用五塔精馏工艺流程，甲醇回收塔的主要目的是回收加氢粗醇产品中的甲醇，并回收产品在的前馏分（包括二甲醚、甲酸甲酯等），脱水塔的主要目的是除去产品中的水分和部分低沸点醇类、酯类（如C2-C5醇类、乙醇酸甲酯、草酸二甲酯），脱醇塔的主要目的是脱除二醇类（如2,3-丁二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇），乙二醇精制塔主要目的是获得优质乙二醇产品，乙二醇回收塔的主要目的是提出重馏分，回收乙二醇精制塔塔底出料的乙二醇。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，包括如下步骤：

①从加氢单元来的粗乙二醇经预热器与乙二醇产品换热后，进甲醇回收塔下部，甲醇回收塔塔顶气在一级冷却器中部分冷凝，未冷凝的气体进入二级冷凝器冷凝，仍未冷却的气体进入深冷器，不凝气去真空***，一级冷凝器和二级冷凝器的冷凝液进甲醇回收塔回流罐经泵送到甲醇回收塔塔顶回流，深冷器的冷凝液进前馏分储罐，甲醇回收塔上部测线采出精甲醇；

②甲醇回收塔釜液经泵输送到脱水塔中部，脱水塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝的气体进入二级冷凝器中冷凝，仍未冷凝的气体进入深冷器，不凝气去真空***，一级冷凝器的冷凝液进脱水塔回流罐经泵送到脱水塔塔顶回流，二级冷凝器和深冷器的冷凝液为杂醇油副产品，进杂醇油储罐；

③脱水塔釜液输送到脱醇塔中部，脱醇塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝气体送入深冷器中冷凝，不凝气去真空***，一级冷凝器和深冷器的冷凝液进脱醇塔回流罐，冷凝液经回流泵送到脱醇塔塔顶回流，部分冷凝液送至轻馏分缓冲罐储存；

④脱醇塔釜液经泵输送到乙二醇精制塔下部，乙二醇精制塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝气体送入深冷器中冷凝，不凝气去真空***，一级冷凝器和深冷器的冷凝液进乙二醇精制塔回流罐，冷凝液一部分经泵送到乙二醇精制塔塔顶回流，另一部分采出送至98%一二醇储罐；

⑤乙二醇精制塔上部侧线采出优等品乙二醇产品，乙二醇产品经预热器与粗乙二醇换热降温后再经冷凝器冷凝后进乙二醇产品储罐；

⑥乙二醇精制塔釜液经泵输送到乙二醇回收塔中部，乙二醇回收塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝的气体进入深冷器冷凝，不凝气去真空***，冷凝液一部分经泵送到塔顶回流，另一部分作为98%乙二醇产品经冷却后采出送至98%乙二醇储罐，乙二醇回收塔釜液送至重组分储罐。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，在甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔塔底均设置再沸器，再沸器热量由1.0~2.0MPa蒸汽提供。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，深冷器采用液氨作为冷凝介质。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，真空***由真空缓冲罐和真空泵组成。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，处理后乙二醇紫外透光率为：220nm≥85%、275 nm≥94%、350 nm≥99.5%。

所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，处理后乙二醇产品纯度≥99.98%。

根据不同时期粗品中的杂质的不同，乙二醇关键提纯设备精制塔采用分塔盘进料及分塔盘侧采技术，提高乙二醇产品纯度。由于加氢催化合成粗乙二醇中杂质含量复杂，而且随着反应时间的延长，副反应会不断增加，原本塔的进料位置已偏离原设计值，为此增加了分段分体积进料的技术，调整改变进料塔盘层数及三段分流量进料，并对塔内每段的填料数量进行了增加，同时采用计算机软件计算和模拟了乙二醇的精馏过程，优化了出料塔板的位置，选择了适合的出料位置，在实际生产中可以根据实际运行进行负荷和出料位置的调整；

为了解决粗乙二醇中杂质复杂，易形成共沸物，影响紫外透光率的问题；从上述分析中得知杂质含量复杂，种类多，采用对主要的脱醇塔及脱水塔采用合理补精乙二醇的方法提纯乙二醇的质量，最终预期使产品纯度达到99.9%以上水平。

本发明的有益效果：本发明根据不同时期粗品中的杂质的不同，乙二醇关键提纯设备产品塔采用分塔盘进料及分塔盘侧采技术，提高乙二醇产品纯度；为了解决粗乙二醇中杂质复杂，易形成共沸物，影响紫外透光率的问题，对主要的脱醇塔及脱水塔采用合理补精乙二醇的方法提纯乙二醇的质量，最终可使产品纯度达到99.9%以上水平。本发明有效解决我国煤制乙二醇产品质量差，市场占有率低、不能工业化放大等难题，具有杂质去除率高、产品质量高、经济合理、工艺技术可行、安全稳定的优点，能够达到降低产品中杂质、提高产品质量的目的。本发明可广泛应用于乙二醇精馏技术中，特别适用于电石炉气制乙二醇的乙二醇精馏方法中。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

图1中：1为甲醇冷却塔、2为预热器、3为甲醇回收塔、4为再沸器、5为甲醇回收塔回流罐、6为脱水塔、7为脱水塔回流罐、8为脱醇塔、9为乙二醇精制塔、10为乙二醇产品回收塔、11为乙二醇回收塔回流罐、12为一级冷却器、13为深冷器、14为真空缓冲罐、15为真空泵、16为乙二醇精制塔回流罐、17为脱醇塔回流罐、18为二级冷却器。

具体实施方式：

参照附图1，本实施例包括依次相连接的甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔；甲醇回收塔塔顶设置一级冷却器、二级冷却器、深冷器、甲醇回收塔回流罐、真空***，脱水塔塔顶设置一级冷却器、二级冷却器、深冷器、脱水塔回流罐、真空***，脱醇塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、脱醇塔回流罐、真空***，乙二醇精制塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、乙二醇精制塔回流罐、真空***，乙二醇产品回收塔塔顶设置一级冷却器、深冷器、乙二醇产品回收塔回流罐、真空***。

另一实施例不同之处在于包括如下步骤：

另一实施例不同之处在于在甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔塔底均设置再沸器，再沸器热量由1.0MPa蒸汽提供。

另一实施例不同之处在于在甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔塔底均设置再沸器，再沸器热量由1.5MPa蒸汽提供。

另一实施例不同之处在于在甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔塔底均设置再沸器，再沸器热量由2.0MPa蒸汽提供。

另一实施例不同之处在于深冷器采用液氨作为冷凝介质。

另一实施例不同之处在于真空***由真空缓冲罐和真空泵组成。

另一实施例不同之处在于处理后乙二醇紫外透光率为：220nm 85%、275 nm 94%、350 nm 99.5%。

另一实施例不同之处在于处理后乙二醇紫外透光率为：220nm 89%、275 nm 97%、350 nm 99.6%。

另一实施例不同之处在于处理后乙二醇产品纯度为99.98%。

另一实施例不同之处在于处理后乙二醇产品纯度为99.99%。

Claims

1.电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，其特征在于包括如下步骤：

①从加氢单元来的粗乙二醇经预热器与乙二醇产品换热后，进甲醇回收塔下部，甲醇回收塔塔顶气在一级冷却器中部分冷凝，未冷凝的气体进入二级冷凝器冷凝，仍未冷却的气体进入深冷器，不凝气去真空***，一级冷凝器和二级冷凝器的冷凝液进甲醇回收塔回流罐经泵送到甲醇回收塔塔顶回流，深冷器的冷凝液进前馏分储罐，甲醇回收塔上部侧线采出精甲醇；

④脱醇塔釜液经泵输送到乙二醇精制塔下部，乙二醇精制塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝气体送入深冷器中冷凝，不凝气去真空***，一级冷凝器和深冷器的冷凝液进乙二醇精制塔回流罐，冷凝液一部分经泵送到乙二醇精制塔塔顶回流，另一部分采出送至98%乙二醇储罐；

⑥乙二醇精制塔釜液经泵输送到乙二醇回收塔中部，乙二醇回收塔塔顶气在一级冷凝器中冷凝，未冷凝的气体进入深冷器冷凝，不凝气去真空***，冷凝液一部分经泵送到塔顶回流，另一部分作为98%乙二醇产品经冷却后采出送至98%乙二醇储罐，乙二醇回收塔釜液送至重组分储罐；

经上述步骤处理后所得乙二醇产品纯度≥99.98%，紫外透光率为：220nm≥85%、275nm≥94%、350nm≥99.5%。

2.根据权利要求1所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，其特征在于：在甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇产品回收塔塔底均设置再沸器，再沸器热量由1.0~2.0MPa蒸汽提供。

3.根据权利要求2所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，其特征在于：深冷器采用液氨作为冷凝介质。

4.根据权利要求3所述的电石炉气制乙二醇中乙二醇精馏的方法，其特征在于：真空***由真空缓冲罐和真空泵组成。