[发明专利]一种合成气制备乙二醇的提纯精制工艺及装置

说明书

本发明工艺涉及乙二醇精制技术，具体为一种合成气制备乙二醇的提纯精制工艺及装置。所述装置包括三个固定床吸附反应器Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，两个精馏塔Ⅳ和Ⅴ，固定床吸附反应器Ⅰ底部与固定床吸附反应器Ⅱ顶部相连，固定床吸附反应器Ⅱ底部与固定床吸附反应器Ⅲ顶部相连，精馏塔Ⅳ与固定床吸附反应器Ⅰ相连，精馏塔Ⅴ与固定床吸附反应器Ⅲ相连。本发明采用三级固定床吸附反应器脱除乙二醇中的杂质，保证了高纯度乙二醇(99.99wt％)的生产，并通过精馏塔实现了解析剂的重复利用，同时降低了分离装置的能耗，提高了产品的附加值，极大地提高了装置的经济性。

技术领域

本发明工艺涉及乙二醇精制技术，具体为一种合成气制备乙二醇的提纯精制工艺及装置，特指以煤为原料生产乙二醇的技术中脱出煤质乙二醇中杂质的工艺。

背景技术

乙二醇是最简单的脂肪族二元醇，也是一种重要的化工原料，主要用于生产聚酯纤维(占乙二醇用量的80wt％)、聚酯塑料、防冻剂、润滑剂、增塑剂、炸药及化工中间产物，其它用途包括表面涂层、照相显影液、水力制动用液体以及油墨等行业。现在有多种合成乙二醇的工艺路线，主要包括石油路线、生物质制乙二醇路线及合成气制乙二醇路线。

石油路线制乙二醇指的是以乙烯为原料经环氧乙烷水合生产乙二醇，是最成熟也是应用最广的工业化生产路线。然而，我国是一个石油资源贫乏的国家，蒸汽裂解生产乙烯耗油多，且乙烯本身又是塑料等许多重要化工产品的基本原料。随着石油资源的日益减少，其价格持续走高，该路线的经济优势逐渐降低。

生物质资源是一种重要的可再生资源，作为太阳能的有效载体，间接存在于植物、动物和微生物中，被认为是解决未来能源瓶颈的可能途径之一。生物质制乙二醇工艺有多种路线，生物乙醇脱水制乙烯而后经环氧乙烷制备乙二醇；生物质气化制合成气而后制备乙二醇；生物质资源中，甘油、糖醇经过糖醇氢解及纤维素类化合物直接催化反应制乙二醇。前两个工艺路线与石油路线和合成气路线相近，只是增加了原料的来源。生物质制乙二醇是一种颇具工业应用前景的绿色工艺路线，未来可作为传统石油基乙二醇生产路线的补充。尽管糖类经糖醇加氢技术已实现工业化，但主要采用玉米或其他富含淀粉的粮食为原料，生产规模受到粮食安全政策限制；以纤维素等非粮作物为原料的工艺，包括经纤维素制糖醇以及纤维素直接催化转化制乙二醇等，则具有更好的发展机遇与广阔前景。

合成气制乙二醇指的是以煤、天然气为原料经合成气路线生产乙二醇的工艺过程。该工艺具有原料来源广泛、价格低廉、技术经济性高等众多优点。中国的天然气资源比较贫乏，而煤的储量较大，以煤作为原料经过合成气制备乙二醇的工艺是近些年研究的热点。目前，该工艺正处于大规模商业化生产前期，技术接近成熟，有待进一步商业化运行的检验。目前该技术存在的挑战主要为催化剂的稳定性、产品的质量合格率和大规模工艺的集成。

煤制乙二醇工艺在节约石油资源的同时，也引入了原石化路线中不存在的杂质，较多种类的杂质极大地限制了乙二醇的用途。因此，针对煤制乙二醇产品中的杂质，现有技术中提出了不同的精制工艺，主要分为精馏和吸附。