浅谈脱醇塔煮塔对乙二醇产品质量的提升

高 超 代忠景 侯亚中 刘 斌

中盐安徽红四方股份有限公司（以下简称红四方）30 万t/a 合成气制乙二醇，分为东区和西区两个部分。东区为气头，是以水煤浆气化，分离出CO 和H2。西区主要是乙二醇生产，东区送来的CO 用来作为乙二醇羰化反应所需要的气体原料；H2用来作为加氢反应所需要的原料气。自2018年10月开车以来，红四方以行业领先的进度完成了原始开车，并以极短的时间生产出来聚酯级乙二醇产品。产品质量、产量均达到行业领先水平。为其余在建乙二醇项目起到了良好的带头作用。在近一年的生产时间里，持续不断的对产品产量、质量进行优化提升，以期望提高煤制合成气的使用效率。

1.国内外乙二醇生产方式对比

国外乙二醇生产主要是以原油为主，由1938年美国UCC 公司研发石油制乙二醇法，这套生产方法现阶段仍然是乙二醇生产的主要途径：乙烯在银的催化作用下氧化，得到中间产物环氧乙烷，再由环氧乙烷水合生成乙二醇。石油生产乙二醇优点在于杂质较少，生产出来的乙二醇紫外透光率高。紫外透光率（简称UV 值），是反应乙二醇产品质量的综合性指标，能有效、快速、直接的反应出当前乙二醇生产运行状况的优略。如果紫外透光率不合格，将影响聚酯纤维的着色、纤维的强度等。UV 值好坏主要通过3 个波段的纳米紫外透光率来判断：220nm、275nm、350nm。国外石油含量丰富，低廉的石油价格为石油制乙二醇提供了极大的优势。

我国是一个多煤少油的国家，石油制乙二醇从制造成本来说已经大大超出生产价值，利用煤制合成气方法来生产乙二醇，有效缓解了我国乙二醇进口的需求，也让传统的煤化工迎来了新的生机，煤化工转型，取得了新的突破。但是煤制合成气制乙二醇，在经过羰化催化反应、加氢催化反应后，产生了一些难以处理的杂质，如：MF（甲酸甲酯）、DME（二甲醚）、1,2BDO（1,2 丁二醇）、2,3BDO（2,3 丁二醇）、乙醇酸甲酯等[1]。这些杂质处如果处理不符合国家标准，将影响下游纺织企业使用。表1GB/T4649-2008[2]为国标中对聚酯级、一等品、合格品乙二醇质量要求，现阶段市面使用的乙二醇主要为聚酯级和合格品。

表1 GB/T4649-2008

2.红四方使用煤制乙二醇生产现状

近一年的生产过程中，红四方在羰化生产粗草酸二甲酯，再精馏得到精草酸二甲酯，加氢得到粗乙二醇。粗乙二醇按照各组分沸点不同，分为脱醇、脱水、精制等步骤精馏得到杂醇油、轻馏分、合格品乙二醇、聚酯级乙二醇、重馏分。经过不断摸索精馏系统中各组分产品的采出的影响，进出料位置的反复调整，在满负荷生产的情况下，已经使优等品率超过93%，超出设计优等品率3 个百分点。初步完成了达产、优产的目标，并为下一步提升，夯实了基础。

3.公司乙二醇装置运行优缺点

优点：①工艺指标分为公司级指标和车间级指标，由各级单位严格把控；②设备监管到位，仪表、电器、维保人员定时巡检，保证设备稳定运行；③定期召开专题会议、事故分析会议，加强培训学习。

缺点：红四方乙二醇技术也是采用煤制合成气制乙二醇，乙二醇精馏装置在连续运行一段时间，精馏系统会出现ppb 级别杂质，严重影响聚酯级乙二醇质量。这些含量极低的杂质多为不饱和双键物质，如醛，酯等。在开车初期，主要是利用脱醇塔顶部加大采出轻馏分来减少杂质的富集。但随着精馏各塔运行时间增长，紫外透光率仍会逐渐变差。

4.红四方针对乙二醇装置紫外透光率下降采取应对措施

针对这一难题，红四方乙二醇车间吸纳工艺包厂家经验并加入自身摸索，对脱醇塔进行煮塔操作。煮塔即为在脱醇塔内加入脱盐水，用1.7MPa 蒸汽在微正压状态下煮沸，脱醇塔压力控制在0.1MPa 以内，脱醇塔塔釜温度105℃，脱醇塔塔顶温度100℃，脱盐水受热蒸发以气态上升，经过冷凝器循环水降温，冷凝液回流进入脱醇塔的循环过程。红四方乙二醇车间在对本次脱醇塔煮塔前后的效果进行总结并对煮塔前后相关参数变化做出对比，希望总结出一套对乙二醇生产质量提高具有方向性的指导参数。

图1 脱醇塔煮塔紫外透光率变化曲线图

其中250nm 作为紫外透光率参考部分，一同做到图1中。由分析统计图1可以看到，脱醇塔塔釜220nm，250nm，275nm，350nm 各个波段在煮塔前期紫外透光率较低，4 个波段紫外透过率均低于20%。随着煮塔经行，8 小后，各波段紫外透光率变化不大；煮塔35 个小时后，各波段紫外透光率有较明显提升，250nm，275nm，350nm 均达到60%左右；煮塔38 个小时，220nm 开始提升；煮塔64 个小时，各波段大幅度提升除220nm 外，其余波段均接近90%透光率；煮塔66 个小时，各波段透光率达到峰值全部超过90%。通过对脱醇塔66 个小时煮塔，已经将脱醇塔内累积的醛，酯等不饱和双键类物质洗出。再次投用脱醇塔进行生产，将更加高效产出聚酯级乙二醇。

根据红四方实际生产数据制作图2、图3，为了更加有对比性的展示出脱醇塔煮塔前、后对乙二醇精馏系统产品塔采出聚酯级乙二醇紫外透光率的影响。

图2 脱醇塔煮塔前

通过图2可以分析得出，在乙二醇精馏系统连续运行数月后，影响紫外透光率杂质变多，虽然已经调整了精馏系统各组分产品的采出量，但是各个波段紫外透光率仍然受到了不同程度影响，220nm 基本维持在70 ～80%之间，采出乙二醇在国标GB/T4649-2008不合格的边缘；275nm 在80 ～90% 之间，已经不能直接采出合格的聚酯级乙二醇；350nm 主要为机械杂质类，所以随着精馏时间的延长，并不会有较大波动。总结：乙二醇精馏系统影响紫外透光率杂质富集严重，必须煮塔，将杂质清洗干净，才有可能保证乙二醇精馏正常运行。

通过图3可以分析得出，在乙二醇精馏系统连续运行数月后，影响紫外透光率杂质变多的情况下，利用脱醇塔煮塔这一方法，能够及其有效的提高采出聚酯级乙二醇的紫外透光率，并且能够保证各个波段紫外透光率保持在一个较高的水平220nm ≥90%、275nm ≥95%、350nm ≥99%。

图3 脱醇塔煮塔后

5.结束语

随着煤制乙二醇工艺技术越来越成熟，不论是对工艺参数的调整还是对工艺管线的变更，都是为了更加有效的精制出合格的聚酯级乙二醇，追求更高的优等品率。红四方在乙二醇精制的路上也会将摸索到一些关于提升产品产量、质量的方法与同行互相交流，相互提高，生产处高质量，高标准的产品。