煤制乙二醇系統沙盤(pán)模型
解碼一：噸成本降低近千元
新一代煤制乙二醇技術(shù)從實(shí)驗室技術(shù)到完成千噸級工業(yè)試驗，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結構研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科院福建物構所”)姚元根研究員和他的團隊，為此付出了10年的努力。
根據考核結果，新一代煤制乙二醇單位產(chǎn)品綜合能耗為2.097tce/t(噸標準煤當量)，原料氣消耗為3006.1Nm3/t(立方米/噸), 乙二醇選擇性大于95%，產(chǎn)品優(yōu)級品率達到88.4%。
研發(fā)團隊成功開(kāi)發(fā)了三種新型催化劑體系，建立了全新的工藝技術(shù)流程，實(shí)現了貴金屬的高效利用、有毒金屬鉻的替代，大幅度降低了催化劑的成本，由原來(lái)的平均300元/噸乙二醇降低到100元/噸乙二醇以下。
姚元根向記者介紹，新一代煤制乙二醇技術(shù)生產(chǎn)成本約為3985元/噸，比第一代技術(shù)產(chǎn)品節約成本近1000元，而目前乙二醇市場(chǎng)價(jià)約7500元/噸。以年產(chǎn)60萬(wàn)噸煤制乙二醇為例，年產(chǎn)值近50億元，可實(shí)現利稅25億元左右，其市場(chǎng)競爭力和經(jīng)濟效益非常明顯。
中科院福建物構所從1982年起經(jīng)過(guò)30多年研發(fā)，形成了第一代煤制乙二醇技術(shù)，2009年建成世界首套20萬(wàn)噸級煤制乙二醇工業(yè)示范裝置，率先在國際上實(shí)現了工業(yè)化。
姚元根表示，相比第一代煤制乙二醇技術(shù)，新一代煤制乙二醇技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了工藝流程，加強了環(huán)保和安全控制，降低了催化劑貴金屬負載量，催化劑性能顯著(zhù)提升，經(jīng)濟效益大幅度提高。
全新的催化劑體系，是新一代煤制乙二醇技術(shù)的核心，獨特的精餾工藝也是關(guān)鍵技術(shù)。
在優(yōu)化工藝流程方面，經(jīng)過(guò)研發(fā)團隊與合作伙伴中石化洛陽(yáng)(廣州)工程公司的共同努力，改進(jìn)和完善了第一代技術(shù)工藝不足的地方，優(yōu)化了酯化塔進(jìn)料方式、氮氧化物吸收和乙二醇產(chǎn)品的提純方案等。
姚元根介紹，新一代煤制乙二醇技術(shù)形成了完整的自主知識產(chǎn)權體系，完全獨立于第一代煤制乙二醇技術(shù)，共申請了52項國家發(fā)明專(zhuān)利，已獲得授權專(zhuān)利15項。
解碼二：更加安全環(huán)保
安全環(huán)保是社會(huì )對煤化工行業(yè)最為關(guān)注的話(huà)題。新一代煤制乙二醇技術(shù)加強了安全環(huán)保工藝，特別是對氫氣、一氧化碳、亞硝酸甲酯等危險氣體的安全處理。
“對于殘余的氫氣和一氧化碳，在充分吸收利用后主要通過(guò)馳放氣系統送到火炬，通過(guò)燃燒實(shí)現廢氣處理。”姚元根說(shuō)，對于氮氧化物和亞硝酸甲酯等含氮化合物，通過(guò)高效的吸收工藝處理后達標排放。新一代煤制乙二醇技術(shù)有一個(gè)十分高效的廢氣吸收系統，可以把99%的氮氧化物吸收利用。國家氮氧化物的排放標準是低于200 mg/L(毫克/升)，而新一代煤制乙二醇氮氧化物的排放目標是低于100 mg/L。
廢液的處理分為兩個(gè)方面，一方面是對從酯化塔出來(lái)的稀硝酸進(jìn)行還原處理后循環(huán)利用。第一代煤制乙二醇技術(shù)是將1%到5%的稀硝酸排出交給專(zhuān)業(yè)的廠(chǎng)家處理，含酸廢水的處理成本很高。新一代煤制乙二醇技術(shù)是將2%的稀硝酸還原成亞硝酸甲酯回到體系里，然后將剩下0.2%的稀硝酸的廢水輸送管排到自備水處理裝置進(jìn)行處理后，低于國家標準排放。
姚元根介紹，新一代煤制乙二醇技術(shù)的廢渣主要有二到三噸失效的催化劑。將這部分失效的催化劑交回生產(chǎn)催化劑的廠(chǎng)家進(jìn)行專(zhuān)業(yè)回收處理，回收廢催化劑里的貴金屬以及一些其他金屬元素。
“今后建成的60萬(wàn)噸煤制乙二醇生產(chǎn)裝置，會(huì )做得更加潔凈。”姚元根表示。
“中試工業(yè)試驗是技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的必由途徑。”姚元根說(shuō)，下一步，將進(jìn)一步優(yōu)化工藝流程，啟動(dòng)30萬(wàn)噸工藝包設計，并重點(diǎn)推動(dòng)在興仁巴鈴重工業(yè)園內建設年產(chǎn)30萬(wàn)噸工業(yè)示范和年產(chǎn)60萬(wàn)噸乙二醇工業(yè)生產(chǎn)基地。同時(shí)在全國范圍推廣新一代煤制乙二醇工業(yè)化技術(shù)，使新一代煤制乙二醇技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成為“政產(chǎn)學(xué)研”合作推動(dòng)科研成果轉移轉化的典范。姚元根表示，新一代煤制乙二醇技術(shù)將會(huì )遇到更大的挑戰，為此，計劃在項目所在地建立技術(shù)研發(fā)中心，匯聚先進(jìn)技術(shù)、工藝以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才隊伍，不斷推動(dòng)煤制乙二醇技術(shù)的持續發(fā)展。
