1、环保与节能56|2023年03月0 引言生产建设的飞速发展对生态环境造成了一定的影响，目前提出了“双碳”目标，越来越多的行业领域开始重视低碳生产，因此对煤制乙二醇技术以及煤炭清洁高效利用技术进行优化和升级也成为当前发展的重要内容。为贯彻落实我国“绿色发展”战略目标，各相关企业一定要积极提升煤制乙二醇技术水平，并对副产蒸汽进行回收和利用，进而降低煤制乙二醇能耗，同时降低煤制乙二醇的生产成本，推动企业优化和进步。1 煤制乙二醇技术生产方法在实际进行乙二醇生产的过程中，由于生产所需要的原料之间存在一定的差异性，因此可以将生产方法主要分为石油路线法制乙二醇和煤制乙二醇。其中石油路线法制乙二醇，主要原料
2、为石油，具有一定的优势和弊端，目前该技术相对较为成熟，且对企业的生产要求较低，但是在应用的过程中水耗以及能耗过多，成本较高。而煤制乙二醇生产技术在实际应用的过程中，主要以煤为原料，据研究调查显示，在煤制乙二醇生产技术之中主要包括三种方法，分别为直接合成法、煤制烯烃法以及合成气两步法。1.1 直接合成法直接合成法的基础为合成气，实际应用的过程简单便捷，一步可以直接合成，但也存在一定的弊端，在反应的过程中需要应用催化剂，并对催化剂的种类有更高的要求。反应时对其反应要求也比较高，选择性相对来说比较低，因此对生产制造精良的乙二醇存在较强的难度。1.2 煤制烯烃法在实际应用的过程中，煤制烯烃法主要包含
3、4 个步骤。首先需要合成气制甲醇，随后应用甲醇制造乙烯，然后乙烯氧化制造环氧乙烷，最后环氧乙烷应用水合法制造乙二醇。现阶段煤制烯烃法工艺技术相对来说也较为成熟，也有部分企业应用此方法制造乙二醇。但是其应用也存在一定弊端，在生产制造的过程中由于需要消耗大量的时间，因此需要投入大量的资金，而且在生产制造的过程中需要消耗大量的水资源，所以对一些缺少水资源的地区不适合，因此也具有一定的局限性。煤制乙二醇副产蒸汽的回收利用措施潘学平，汤涛，戎燊，梁鹏(江苏金聚合金材料有限公司，江苏 丹阳 212300)摘要：中国经济社会不断发展和进步，生产建设在飞速发展的过程中也对生态环境造成不良影响，因此节能减排十分
4、重要。基于此，文章主要阐述了煤制乙二醇技术在乙二醇实际生产过程中，会产生大量副产蒸汽，因此对其进行回收和利用相关技术的研究和使用，有助于煤制乙二醇的节能降耗。关键词：煤制乙二醇；醇副产蒸汽；回收利用措施中图分类号：TQ223 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)09-0056-04DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.09.016Recovery and Utilization Measures of By-product Steam from Coal to Ethylene GlycolPAN Xue-ping,TANG Tao,RONG
5、 Shen,LIANG Peng(Jiangsu Jinju Alloy Materials Co.,Ltd.,Danyang 212300,China)Abstract:As Chinas economy and society continue to develop and progress,production and construction in the process of rapid development also has a negative impact on the ecological environment,so energy conservation and emi
6、ssion reduction is very important.Based on this,this paper mainly describes the coal to ethylene glycol technology in the actual production process of ethylene glycol,will produce a lot of byproduct steam,so the recovery and utilization of relevant technology research and use,contribute to the coal
7、to ethylene glycol energy saving and consumption reduction.Keywords:coal to ethylene glycol;alcohol by-product steam;recycling measures2023年03月|571.3 合成气两步法目前我国工业生产乙二醇的过程中，主要应用合成气两步法，其在制造的过程中，以煤资源为主要原料，经过一系列的反应形成合成气 CO 以及 H2气体，再经过两个反应步骤就可以制造出乙二醇，即羰化以及加氢。合成气两步法制造乙二醇在我国已经形成工业化的生产规模，已被大范围的推广和应用。2 煤制乙二醇
8、副产蒸汽的来源及其利用在实际进行煤制乙二醇生产的过程中，通常会产生一定量的副产蒸汽，这些副产蒸汽主要是来自于3 个部位，分别是 DMD 反应器汽包副产蒸汽、EG 精馏废锅副产蒸汽以及废气废液燃烧副产蒸汽。2.1 DMD 反应器汽包副产蒸汽及其利用在实际进行煤制乙二醇加工制造的过程中，需要合成 DMD，在合成 DMD 的过程中，在合成反应进行的过程中会释放一定的热量，进而产生热水，而热水进入汽包之中，由于汽包内的压力较低，此时就会产生副产蒸汽。但是全部副产蒸汽会被分为两个部分，其中一部分可以作用于 DMD 合成反应器汽包蒸汽预热器，为其预热提供一定的能量，将循环气加热到90。另外，可以发挥自身的
9、作用和价值，其被应用于新型硝酸还原装置之中，其主要是作为伴热热源而存在，为整体装置的反应提供一定的热能与能力。据调查显示，一般来说在煤制乙二醇制造的过程中会设置 9 套回收装置，对产生的副产蒸汽进行回收1。2.2 EG 精馏废锅副产蒸汽及其利用煤制乙二醇工艺在应用的过程中，通常需要进行EG 精馏环节。在实际进行精馏环节的过程中，精馏塔之间存在一定的差异性，特别是压力与温度，每个精馏塔的温度和压力不同，因此在实际进行运行生产的过程中需要注意到这一点，进而在设置塔顶冷却以及塔釜加热时，需要保证二者之间的匹配性，并保证匹配的科学性以及合理性。在脱醇塔以及乙二醇产品塔顶废锅实际进行运行工作的过程中通常
10、会产生副产蒸汽。而对于此部分副产蒸汽而言，也可以加以回收和利用，在甲醇回收塔进行工作过程中，其中间布置了一个再沸器，其运行需要一定的热源，因此就可以利用回收的 EG 精馏废锅副产蒸汽，作为其主要热源，这样可以在很大程度上降低能源消耗。在乙二醇精馏系统工作过程中会消耗一定的蒸汽以及循环体，而副产蒸汽的应用可以在很大程度上将降低能源消耗，进而保证整体的经济利益。根据研究调查显示，在实际应用煤制乙二醇技术的过程中，每年 0.5 MPa 低压蒸汽的消耗量可降低 220 万吨，而循环水的消耗每年可降低约 1.1108 m3。2.3 废气废液燃烧副产蒸汽极其利用应用煤制乙二醇技术通常会产生一定量的废气以及
11、废液。针对此情况，部分企业会对其进行回收，在回收的过程中主要依靠废气废液回收装置，无论是废气还是废液其主要成分都为甲醇、乙醇、DMD 以及DMC 等有机物，在回收之后一般会进行燃烧处理。在燃烧的过程中会释放大量的 CO 以及 H2等有机物。针对此部分的副产蒸汽来说，也可以进行回收和利用，通常需要在装置内布设余热锅炉，进而回收废气废液燃烧产生的副产蒸汽，随后将回收的副产蒸汽输送至降温降压装置内，最后再将其并入到 3.5 MPa 中压饱和蒸汽管网之中，经过研究调查显示，此部分的副产蒸汽量大约为 120 m3/h。除了上述三点副产蒸汽，在实际应用煤制乙二醇技术的过程中，可以积极利用更多成功经验。比如
12、寿阳化工厂乙二醇项目，其项目生产的过程中布设了CO 压缩机汽轮机组，此项装置安装的主要目的是回收外漏的蒸汽，并将回收的蒸汽传输至汽化除氧站，其可以在很大程度上改善整体工作内容，并将其作为主要蒸汽来源。这不仅降低了蒸汽的排放量，提升其有效利用率，同时当冬季来临温度降低时，也可以避免管道发生结冰的情况，降低发生安全事故的概率，进而保证企业整体的经济利益以及社会效益。3 蒸汽的等级变换应用煤制乙二醇技术在实际应用的过程中，其中最为基础的系统为蒸汽系统，蒸汽系统是保证整体技术运行稳定性的基础，也是其运行的关键内容。良好的蒸汽系统，不仅保证了煤制乙二醇技术应用的稳定性以及持续性，同时也在很大程度上保证了
13、企业的稳定运行和发展，特别是遇见较为特殊的情况时，优质的蒸汽系统柜可以在很大程度上帮助企业降低损失。在煤制乙二醇装置应用的过程中，其会产生同级别的蒸汽，共计 5 个等级，且各级别之间的蒸汽存在一定的差异性，其消耗量以及乙醇消耗量之间存在差异，具体如表 1 所示。环保与节能58|2023年03月3.1 0.5 MPa 低压饱和蒸汽的变换应用在实际应用煤制乙二醇装置技术生产乙二醇的过程中，会应用到各种各样装置和设备，同时也还会布置安装各种各样不同的管线，主要是为了满足整体生产制造的需求。但是在实际生产制造的过程中，设备设置和管线的伴热以及低温低压段循环气和脱盐水的过程中，都需要在一定高温的环境下进
14、行，因此需要对其进行预热升温，此时就可以应用 0.5 MPa 低压饱和蒸汽。0.5 MPa 低压饱和蒸汽的应用不会受到外部环境的限制，其可以应用于全厂范围内的装置设备以及管线，因此具备一定的优势和价值。通常情况下，回收的 0.5 MPa 低压饱和蒸汽在厂区界外，因此首先需要将 0.5 MPa 低压饱和蒸汽输送至厂区界内，然后通过调节，根据设备以及管线的实际需求再输送至其需要的位置区域。但是在输送 0.5 MPa 低压饱和蒸汽的过程中，对于应用于全厂区管线伴热的 0.5 MPa 低压饱和蒸汽来说，为了提升整体应用的有效性，提升 0.5 MPa 低压饱和蒸汽应用率，可以建设伴热站以及凝液站，对 0
15、.5 MPa 低压饱和蒸汽进行集中处理，然后再输送至管线之中，用于伴热。而这主要是因为部分 0.5 MPa 低压饱和蒸汽的形成，来自于蒸汽凝液闪蒸罐，其通过闪蒸产生副产蒸汽，即 0.5 MPa 低压饱和蒸汽，在使用之前需要进行集中处理，然后才能投入使用。部分企业煤制乙二醇装置可以消耗 248 t/h 的 0.5 MPa 低压饱和蒸汽。而针对 0.5 MPa 低压饱和蒸汽进行换热处理，在处理之后可以形成凝液，然后回收并集中进行处理，最后将其输送至凝液管网，也是其应用的方式方法之一。3.2 1.7 MPa 低压过热蒸汽的变换应用在实际进行生产制造的过程中，使用的设备包括压缩机组，而 1.7 MPa
16、 低压过热蒸汽就可以应用于压缩机组的轴封以及射汽抽气器。通常情况下整体工厂界内安装布置 13 个压缩机组，在厂区界外完成 1.7 MPa 低压过热蒸汽回收之后，需要根据厂区生产制造的实际情况将 1.7 MPa 低压过热蒸汽输送至各个压缩机组内。针对此过程进行了深入的研究和分析，发现大部分的蒸汽经过回收之后会分为 3 个路线，分别进入 3 个连接 5.5 MPa 锅炉给水，其内部存在一个降温降压装置，对蒸汽进行处理，最后将其进行整合成为一路 1.7 MPa 低压过热蒸汽。为了降低噪声，减少噪声污染，在装置界区总管位置设置放空消音器，同时也需要设置安全阀，保证整体生产制造的安全性。对 1.7 MPa 低压过热蒸汽进行传输的过程中，通常会使用管廊，然后将管廊与 DMO 精馏、碳酸二甲酸(DMC)回收以及 EG 精馏装置内的各个精馏塔的再沸器进行链接，通过蒸汽对其进行加热。在精馏塔的塔釜物料应用过程中，对温度提出一定要求，可应用 1.7 MPa 低压过热蒸汽进行加热。通过对不同再沸器的 1.7 MPa 低压过热蒸汽用量数据进行整理和统计，发现在进行 DMO 精馏的过程中，每小时应用267 t
