乙二醇是重要的化工原料,我國乙二醇90%以上用于生產(chǎn)聚酯。當前國內乙二醇產(chǎn)能1066.2萬噸,截至2019年3月,中國已投產(chǎn)運行和試車成功的煤(合成氣)制乙二醇(CTMEG)項目共22個,形成總計448萬噸/年乙二醇產(chǎn)能。但裝置運行的穩(wěn)定性一直處于待提升階段,因此乙二醇仍大量依賴進口,2018年進口量達980.24萬噸。
1、煤制乙二醇技術路線
基于我國的能源現(xiàn)狀,煤基合成氣路線制備乙二醇工藝更符合我國國情。目前研究較為廣泛的有宜接法和間接法,間接法又分為甲醇法、甲醛法和草酸酯法。
直接法主要生產(chǎn)工藝是煤經(jīng)氣化得到合成氣,合成氣_步法直接合成乙二醇。這一工藝路線簡單有效,流程短,但是反應過程條件苛刻,需要在較高的壓力下進行,還需要成本較高的貴金屬銬作為催化劑。目前催化劑的選擇性和轉化率較低,在短期內難以實現(xiàn)工業(yè)化應用現(xiàn)
甲醇法以合成氣為原料,通過甲醇制烯桂(MTO)技術生產(chǎn)乙烯,乙烯環(huán)氧化得到環(huán)氧乙烷,環(huán)氧乙烷水合并精制得到乙二醇。MTO技術及后續(xù)的乙烯制乙二醇工藝都比較成熟,但甲醇法流程長,且MTO過程中會副產(chǎn)丙烯。
甲醛路線的方法比較多,可歸納為:甲醛撥化法、甲醛氫甲酰化法、甲醛縮合法、甲醛電化加氫二聚法、甲醛與甲酸甲酯偶聯(lián)法等國。這些技術目前還處于研究階段,離工業(yè)化仍有一定距離。
草酸酯法通過CO催化偶合生成草酸酯,草酸酯再加氫的過程來制備乙二醇,反應條件較為溫和,是國內煤制乙二醇裝置的主流工藝。
2、草酸酯法工藝流程簡述
草酸酯法生產(chǎn)乙二醇技術是目前國內煤制乙二醇裝置采用最多的工藝。通過煤氣化得到合成氣,合成氣經(jīng)變換、凈化和提純后,得到乙二醇合成所需的原料氣一氧化碳和氫氣。一氧化碳采用兩步法工藝生成乙二醇:第一步由一氧化碳進行氣相反應生成草酸酯,第二步草酸酯加氫生成乙二醇。C1-C4醇與氮氧化物反應生成亞硝酸酯,亞硝酸酯與原料氣一氧化碳在Pd催化劑上實現(xiàn)氧化偶聯(lián)得到草酸酯,這一過程產(chǎn)生的NO再轉化成三氧化二氮循環(huán)使用,草酸酯則加氫生成最終產(chǎn)物乙二醇。
主要反應如下:
(1)亞硝酸酯合成
(2)草酸酯合成
(3)反應尾氣再生
(4)草酸酯加氫制乙二醇
3、草酸酯法乙二醇廢水特點
以某企業(yè)20萬噸/年的煤制乙醇裝置為例,乙二醇生產(chǎn)過程中的廢水主要 >
4、廢水處理工藝
4.1 污水處理
主要處理各裝置產(chǎn)生的生產(chǎn)污水和全廠的生活污水、污染雨水、污染消防排水、事故排水等。進水水質:CODcr:800mg/L,BOD5:350 mg/L,NH3-N:300 mg/L,SS(懸浮固體):200 mg/L,pH:6-9。出水水質:CODcr:60mg/L,BOD5:10mg/L,NH3-N:30mg/L,SS:10mg/L,pH:6-9。
由于產(chǎn)生的污水中主要污染物是氨-氮,因此采用具有脫氮功能的生化處理工藝,結合出水水質要求,主體工藝采用“脫氮生化池+接觸氧化”工藝。
處理流程如圖1所示。
生產(chǎn)污水由地下管網(wǎng)進入調節(jié)池,在調節(jié)池內進行水量、水質調節(jié)后,用泵提升至具有脫氮功能的生化池進行升華處理,生化池中污水中的COD及氨氮得到有效去除。生化池出水重力自流至接觸氧化池,接觸氧化池內設有填料和鼓風曝氣,進一步去除污水中的氨氮和有機物;接觸氧化池出水自流進入絮凝沉淀池,在絮凝沉淀池的混合反應段與投加的絮凝劑混合,經(jīng)過混凝反應的污水進入沉淀池,進一步去除污水中的有機污染物、色度及懸浮物,絮凝沉淀池出水送至回用水站。
4.2 回用水處理
回用水處理主要為工藝生產(chǎn)裝置的清凈排水、循環(huán)冷卻水站的排污水、消防水池遺留防控排水、脫鹽水站排水,以及經(jīng)污水處理站處理后的廢水。簡要流程如圖2所示。
4.3 濃鹽水處理
回用水處理裝置反滲透產(chǎn)生的濃鹽水經(jīng)過多效蒸發(fā)處理后,將鹽分和水進行分離,水送回裝置回用,蒸出的固體鹽送相應廠家進行回收加工利用,不向環(huán)境中排放任何廢水。
5、結語
簡述了目前國內煤制乙二醇主要工藝,結合草酸酯法乙二醇生產(chǎn)工藝流程,以某企業(yè)20萬噸/年的煤制乙醇裝置為例,分析了煤制乙二醇過程中產(chǎn)生廢水的主要特點。項目將各生產(chǎn)裝置及輔助設施產(chǎn)生的生產(chǎn)污水、生活污水、循環(huán)水排污水、初期雨水、地坪沖洗水等收集,經(jīng)污水處理、回用處理、濃鹽水處理等過程,產(chǎn)品水回用,不向環(huán)境中排放任何廢水。( >
如需要產(chǎn)品及技術服務,請撥打服務熱線:13659219533
選擇陜西博泰達水處理科技有限公司,你永遠值得信賴的產(chǎn)品!
了解更多,請點擊m.redpic.cn