天津大学煤制乙二醇的技术进展与产业发展的思考.pdf

天津大学煤制乙二醇的技术进展与产业发展的思考马新宾天津大学化工学院绿色合成与转化教育部重点实验室KeyLaboratoryforGreenChemicalTechnologyofMOESchoolofChemicalEngineering&Technology，TianjinUniversity主要内容一、背景介绍二、煤制乙二醇关键技术三、煤制乙二醇的工程放大四、产业发展的思考中国化石能源储量（数据截止到2011年底，单位：百万吨原油当量）(ProvenReserves)数据来源：BPStatisticReviewofWorldEnergy,2012.6一碳化工路线煤造气工业排放气轻质油石蜡替代天然气费托柴油合成氨及尿合成气制氢素轻质油二甲醚甲醇草酸酯加氢水醋酸醋酸甲酯烯烃解乙二醇化工原料多样化和替代能源的途径醋酸乙烯乙烯酮醋酸酐聚烯烃乙醇单体21世纪值得重视的能源和化工领域聚醋酸乙双烯酮及醋酸乙含氧化合物乙醇草酸烯酯其衍生物酯国内乙二醇现状productionimport数据来源：工业咨询公司公开发表的数据（Basedonpublicdata）煤制乙二醇工艺流程气化DMOCoalSyngasHydrogenation&气体工艺SeparationWGSWaterCOH2空分催化偶联加氢OAir2DMOMEGCHONO补充3NONO再生DMOSynthesisCH3OHCH3OH补充经济性对比分析OilpriceEstimatedMEGpriceBearablecoalprice建设地：西北地区NorthwestChina5000-5500kcal原煤GE-Texaco气化炉宽温耐硫变换低温甲醇洗PSA分离合成气制乙二醇注：可承受煤价是指在内部收益率为12%的最高煤价（highestcoalpriceatIRR=12%）数据来源：王钰，我国煤制乙二醇发展的问题思考，化学工业，2009，27(6):17-20煤制乙二醇的科技支持国家“八五”科技攻关计划---福建物构所;国家“九五”科技攻关计划---天津大学;科技部“十一五”科技支撑计划项目---天津大学;煤制乙二醇列入2009-2011年石化产业调整和振兴规划;国务院2009年9号文“关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见”中，将煤制乙二醇作为促进产业振兴的重点先进技术之一。国家发改委2011年第9号令《产业结构调整目录（2011中国工程院在年本）》中将2012“20年能源咨询报告中指出，煤制乙二万吨及以上规模合成气制乙二醇”作为鼓励类石化化工项目醇是在煤化工领域能源利用效率最高的的技术之一。TSEG工艺原理2CO+2CH3ONO(COOCH3)2+2NODMOSynthesis2CH3OH+2NO+1/2O22CH3ONO+H2O2CO+2CH3OH+1/2O2(COOCH3)2+H2ODMO(COOCH)+4H(CHOH)+2CHOHHydrogenation322223TSEG2CO+4H2+1/2O2(CH2OH)2+H2O草酸酯加氢反应过程草酸酯加氢反应目标产物生成包括以下几个步骤：OOOOH∆H=-30.03kJ/molCH3OCCOCH3CH3OCCH2+CH3OH2H2草酸二甲酯(DMO)乙醇酸甲酯(MG)∆H=-28.70kJ/mol2H2OHOHOH∆H=-87.20kJ/molH2CCH2+H2O+H3CCH2CHOHH23乙醇(EtOH)乙二醇HydrogenationofC=OandC-O亟待解决的问题乙二醇收率低活性位不明确工业放大困难文献报道气相草铜系催化剂气相热稳定性差是铜酸酯加氢反应体系加氢活性位及构效系催化剂固有的弱研究取得一些进展，关系不确定，因而点；但乙二醇收率普遍难以从理论角度对催化剂工程放大较低。催化剂进行设计与过程带来活性降低构建，使草酸酯加和内扩散问题亟待氢的铜基催化剂的解决。进一步优化受到局限。Table2PhysicochemicalpropertiesofCu/SiO2catalystspreparedbydifferentmethods制备方法-组织结构不同制备方法制备的铜催化剂的物化性质abcdCuloadingCudispersiondCuOdCuSBETdporeVpore(%)(%)(nm)(nm)(m2g-1)(nm)(m3g-1)SiO2----37415.20.65Cu/SiO2-AEH19.325.8ND2.8483.08.11.18Cu/SiO2-AE19.220.1ND3.9413.09.21.09Cu/SiO2-CH16.316.73.45.7360.210.90.82Cu/SiO2-IM19.111.19.712.4283.613.70.74abcdDetermi