影响煤制乙二醇紫外透光率因素实验分析

白一霈，宋 俊

（寿阳化工有限责任公司，山西 寿阳 045400）

0 引 言

寿阳化工有限责任公司一期年产20 万t 乙二醇项目，是以煤为原料制备乙二醇的“煤制乙二醇技术路线”，项目工艺先进，安全环保，采用国内同行业领先的高化学乙二醇合成技术，具有成本低、能耗低、排放低和水耗低等优势。

乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用来生产聚酯纤维、塑料、增塑剂、油漆、表面活性剂、炸药和防冻剂等，用途十分广泛。

乙二醇紫外透光率，是衡量乙二醇产品质量一项重要指标，GB/T4649-2018《工业用乙二醇》中对聚酯级乙二醇紫外透光率的规定是在波长220、275 和350 nm，对应的紫外透光率要分别≥72%、92%和99%，如果外卖乙二醇产品紫外不合格，将影响乙二醇产品的色相和白度。因此，在实际工艺生产中，要分析总结导致乙二醇产品紫外衰减的因素，及各因素对乙二醇产品紫外透光率的衰减影响程度，提出提高乙二醇产品紫外透光率或减缓乙二醇产品紫外透光率的衰减的方法，确保乙二醇产品在生产和运输中产品质量优于其他煤制乙二醇企业，提高寿阳化工在同行企业中知名度及竞争力。

1 影响煤制乙二醇紫外透光率物理因素实验

实验原料从乙二醇产品塔侧采样位置取乙二醇产品800 mL，平均分成A、B、C 和D 4 份试样各200 mL。

A 类试样操作：充氮气鼓泡。

B 类试样操作：阳光照射。

C 类试样操作：空气中静置。

D 类试样操作：充空气鼓泡。

A、B、C、D 4 个试样同时实验，实验时长2 d。影响乙二醇产品紫外透光率物料因素实验数据见表1。

表1 影响乙二醇产品紫外透光率物料因素实验数据Table 1 Experimental data of material factors affecting uv transmittance of ethylene glycol products

由表1 可知，乙二醇产品衰减程度按由慢到快顺序排序A＜B＜C＜D，即乙二醇产品在氮气环境中，紫外透光率衰减最慢，在空气鼓泡环境中，紫外透光率衰减最快。

2 影响煤制乙二醇紫外透光率化学因素实验

影响乙二醇紫外透光率的根本原因是受工艺参数变化、原料组分变化或催化剂寿命等影响，其副反应较多，尤其在催化剂末期，乙二醇产品中醛、酮、酯和羧酸类化合物等杂质浓度增加。这些微量有机物含有C=C 和C=O 双键及其共轭结构基团，使乙二醇产品紫外透光率下降。

化学方法提高乙二醇产品紫外透光率实质是使乙二醇中对紫外有吸收的不饱和键—C=C—、—C=O、—C=C—C=O 转变为对紫外无吸收的饱和键，目前寿阳化工采取的化学方法有以下3 种。

（1） 精馏系统加碱工艺水解不饱和键。

（2） 合格品乙二醇在催化剂作用下加氢反应。

（3） 树脂质量提升吸收、反应转化为饱和键。

通过以上3 种化学方法处理不饱和键，3 种化学方法处理后乙二醇产品紫外透光率衰减程度实验如下。

实验原料取A、B、C、D 4 个试样，分别取200 mL。

A 原料是通过树脂质量提升后乙二醇产品，空气鼓泡一周。

B 原料是通过液相加氢后乙二醇产品，空气鼓泡一周。

C 原料是精馏系统加碱工况下侧采乙二醇产品，空气鼓泡一周。

D 原料是精馏系统未加碱工况下侧采乙二醇产品，空气鼓泡一周。

影响乙二醇产品紫外透光率化学因素实验数据见表2。

表2 影响乙二醇产品紫外透光率化学因素实验数据Table 2 Experimental data of chemical factors affecting uv transmittance of ethylene glycol products

由表2 可知，A 通过树脂质量提升后乙二醇产品，空气鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降约22%，275 nm 紫外透光率降约5%。

B 通过液相加氢后乙二醇产品，空气鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降约12%，275 nm 紫外透光率未降。

C 精馏系统加碱工况下侧采乙二醇产品，空气鼓泡一周后，220 nm 紫外透光率降约13%，275 nm 紫外透光率降约2%。

D 精馏系统未加碱工况下侧采乙二醇产品，空气鼓泡一周后220 nm 紫外透光率降约22%，275 nm 紫外透光率降约2%。

整体而言，通过液相加氢后乙二醇产品紫外透光率衰减最慢，其次是通过精馏系统加碱后乙二醇产品，而通过树脂质量提升和精馏系统未加碱工况下乙二醇产品紫外衰减程度相近，同时也是衰减最快的。

3 工业生产降低乙二醇产品紫外透光率衰减措施

为保证乙二醇在生产中或外卖运输中质量合格，工业化生产可以通过物理措施和化学措施提高乙二醇紫外透光率或降低乙二醇紫外透光率衰减。

3.1 物理措施

物理措施有以下3 条。

（1） 对乙二醇成品储罐氮气保护、装卸车充氮气保护、乙二醇产品装车后对罐车充氮气置换。

（2） 精馏系统开车前严格做正压气密试验。

（3） 使用棕色玻璃品或铝瓶取样。

3.2 化学措施

化学措施有以下2 条。

（1） 通过控制精馏塔釜PH 在7~8，精馏系统加入适量碱液。

（2） 由于乙二醇产品树脂提升后紫外衰减较大，可以考虑使用乙二醇产品液相加氢新技术，减少树脂的使用。

4 结 语

影响煤制乙二醇产品紫外透光率因素有物理因素和化学因素，各因素对乙二醇产品紫外透光率衰减程度不同，工业化生产乙二醇过程中，采取适当的措施降低各因素对乙二醇产品紫外透光率的影响，提高乙二醇产品质量和企业竞争力。