电石炉气制聚酯级乙二醇生产技术的研究及应用

（新疆天业（集团）有限公司，石河子市，832000） 秦明月 唐红建 张永龙

中国是世界乙二醇最大消费国，由于技术受制于国外，中国乙二醇产能增长很慢。乙二醇的消费构成中，90%用于生产聚酯，其中大部分用于纤维，小部分用于片基、薄膜与瓶子，大约10%用于生产不饱和聚酯，防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂、聚酯多元醇等。因此，近些年聚酯行业的迅速发展也是带动乙二醇发展主要因素。

乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线，石油路线主要采用环氧乙烷水解合成乙二醇产品，但由于我国是贫油富煤的能源特点，为减少对石油的依赖，研究煤制乙二醇对我国能源格局调整具有十分重要的意义，然而由于煤制乙二醇中存在一系列问题，造成目前国内企业生产的乙二醇均不能达到聚酯级要求，使用受到极大限制。针对国内乙二醇生产现状，新疆天业（集团）有限公司在成功建成5万吨/年电石炉尾气制工业级乙二醇的基础上，电石炉气制乙二醇过程中分塔盘进料及分塔盘侧采技术、脱醇塔微量、合理补精乙二醇技术及优等乙二醇的脱醛技术的研发及工业化应用，解决微量杂质和醛的净化问题，实现非石油路线生产出聚酯级乙二醇产品。

1 聚酯级乙二醇产品关键指标介绍

1.1 乙二醇纯度

直接影响聚酯生产过程中的消耗及品质。

1.2 醛含量

易形成双键及引起支链反应而使产品热稳定性差、黄色指数上升。

1.3 紫外透光率

包括220nm、275nm、350nm三个指标，国际上普遍通过该指标衡量乙二醇产品的质量。UV值偏低的乙二醇产品在聚酯生产过程中会对聚酯催化剂产生影响，导致聚酯树脂发灰，白度下降及产生杂质等。

2 电石炉气制聚酯级乙二醇研究难点及技术方案

2.1 乙二醇精馏技术的研究及应用

2.1.1 研究难点

乙二醇合成粗产物主要为乙二醇和甲醇，还有众多副产物（见表1）。乙二醇中杂质的增加给精馏系统净化带来了难度，由于乙二醇粗产品料液沸点高，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，常规方法难以精馏。

表1 乙二醇加氢粗品中的杂质种类表

2.1.2 技术实施方案

根据不同时期粗品中的杂质的不同，本项目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。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。

2.2 提高乙二醇紫外透光率的研究及应用

2.2.1 研究难点

粗乙二醇中杂质复杂，易形成共沸物，影响紫外透光率。

2.2.2 技术实施方案

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；公司技术人员通过研发，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（见图1）。项目实施后远远低于目前的石油法中的杂质要求，220nm的紫外透光率能达到85%以上，远远高于国家规定的指标要求的目标。

图1 脱醇塔微量、合理补精乙二醇技术工艺流

2.3 优等乙二醇的脱醛技术的研究及应用

2.3.1 研究难点

乙二醇中醛含量严重影响乙二醇产品中275nm的紫外透光率，直接影响聚酯生产中的色度，是最关键的指标之一，为此除从上述精馏系统进行改造外，通过筛选国内树脂品号及规格，选择合适的用于电石炉气制乙二醇的脱醛树脂脱醛树脂很关键，用于电石炉气制乙二醇的脱醛工艺国内没有研究的先例和实际运行的装置。

2.3.2 技术实施方案

通过筛选国内树脂品号及规格，选择合适的用于电石炉气制乙二醇的脱醛树脂，用于乙二醇脱醛，最终实现乙二醇产品的聚酯等级。为了与脱醛树脂相配套，本项目将自主研发新的脱醛工艺流程，实现自动化控制和出料产品稳定。脱醛工艺主要设计思路如下。

乙二醇精馏生产的产品先进入相互即可串联，又可并联的树脂塔中进行连续脱醛，树脂主要作用为提高乙二醇紫外透光率，具有脱醛效果，失活后可通过再生，仍具备提高乙二醇紫外透光率效果。

3 实施效果

本项目已于2015年9月20日成功应用于公司5万吨/年电石炉气制工业级乙二醇项目中，已形成4.5万吨/年聚酯级乙二醇生产规模，装置运行以来安全平稳，2015年12月新疆维吾尔自治区分析测试研究院检测人员对项目中涉及到的乙二醇产品纯度、乙二醇紫外透光率等主要技术指标进行了现场分析检测，检测结果表明：乙二醇产品质量优于《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》优等品指标，产品质量达到聚酯级标准（见表2）。

表2 乙二醇产品主要指标检测数据对比表

4 结语

通过对电石炉气制聚酯级乙二醇生产技术进行研究及工业化应用，可充分利用废弃的CO资源，实现了CO资源高值化综合利用，延伸了循环经济产业链，并且有效减少资源消耗，减轻环境污染。

[1]李代红，王洪波.合成气制乙二醇市场及技术进展[J].现代化工.2017(01)

[2]黄格省，李雪静，杨延翔，曲静波.合成气制乙二醇产业化发展现状及分析[J].石化技术与应用.2015(01)

[3]崔小明.乙二醇生产技术进展及国内市场分析[J].聚酯工业.2012(01)