影响煤制乙二醇加氢催化剂使用寿命的因素及应对措施分析
2021-11-08贾现伟
贾现伟
(河南龙宇煤化工有限公司,河南 永城 476600)
乙二醇又名“甘醇”,是一种重要的有机化工基础原料。随着石油资源价值的增高,煤制乙二醇依靠价格低廉的优势迅速发展。在煤制乙二醇技术的发展过程中,加氢催化剂的使用周期在运行期间占据较高的生产成本,如何延长煤制乙二醇加氢催化剂的使用寿命对降低生产成本具有较为重要的意义。目前,煤制乙二醇加氢催化剂签订目标使用寿命一般为1.5~2年,产能为30万t/a,但是整个行业加氢催化剂使用寿命多为1年,乙二醇产能约在25万t/a。在催化剂使用末期,由于粉化、结焦使加氢系统压差较高,同时副反应增多,粗乙二醇的质量变差,最终影响产品乙二醇的质量[1-3],造成催化剂的使用寿命不能达到设计寿命。本文结合河南龙宇煤化工有限公司(以下简称龙宇煤化工)20万t/a富余合成气制乙二醇装置运行情况,分析了影响DMO加氢催化剂使用寿命的因素,并提出优化改进措施。
1 加氢反应机理、加氢催化剂相关参数及控制要求
DMO加氢合成乙二醇是一个两步串联反应,DMO和氢气反应生成乙醇酸甲酯(见式1),乙醇酸甲酯加氢反应生成乙二醇(见式2),若进一步加氢则生成乙醇(见式3),反应过程如下:
(COOCH3)2+2H2=HOCH2COOCH3+CH3OH
(1)
HOCH2COOCH3+2H2=HOCH2CH2OH+CH3OH
(2)
HOCH2CH2OH+H2=C2H5OH+H2O
(3)
加氢催化剂的主要参数及反应条件控制如下:DMO加氢催化剂外形为圆条状,长度1~2cm,主要成分是以SiO2为载体的Cu+或Cu0,铜含量约30%~45%(w),反应器温度控制在170~200 ℃,反应压力控制在2.2~3.0 MPa(g),汽包温度控制在160~180 ℃,循环气相空速在5 000~8 000 h-1,DMO进料浓度控制在75%~80%(w),循环气中CO含量≤0.8%(φ)、CO2含量≤0.2%(φ),DMO进料中水分含量≤0.1%(w),DMO进料pH值约6~7。……
