1. 項目背景
2021年,隨著動力電池需求爆發(fā),鋰電池用溶劑需求急劇上升,碳酸二甲酯產(chǎn)能在2021年達到了184.8萬噸,同比增長44.9%。2022年產(chǎn)能繼續(xù)增加,新增投產(chǎn)49.1萬噸,達到233.9萬噸。
我國碳酸二甲酯行業(yè)起步于1995年,至今已經(jīng)歷了27年的發(fā)展歷程,作為應(yīng)用廣泛的新型綠色有機溶劑,經(jīng)歷了環(huán)氧丙烷酯交換法工藝的起步、成長和成熟。2020年隨著環(huán)氧乙烷法、甲醇羰基化法、尿素醇解法等工藝技術(shù)工程化投產(chǎn),碳酸二甲酯結(jié)束了環(huán)氧丙烷酯交換法一家獨大的局面,步入行業(yè)成長期。從2020年開始,我國碳酸二甲酯產(chǎn)能擴大,同比增長54.3%,達到113.6萬噸/年。
作為新的碳酸二甲酯生產(chǎn)技術(shù),環(huán)氧乙烷酯交換制備工藝(EO法)并不十分成熟,尤其是對于大型EO法DMC,其副產(chǎn)乙二醇很難達到聚酯級指標,成為行業(yè)難點之一。
2. 關(guān)于環(huán)氧乙烷酯交換DMC副產(chǎn)乙二醇提質(zhì)增效的建議
合肥江新專注于采用乙二醇液相加氫技術(shù)來提高乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量和聚酯級產(chǎn)品收率,對于環(huán)氧乙烷酯交換副產(chǎn)乙二醇的提質(zhì)增效,建議如下:
國標聚酯級乙二醇對紫外透光率有很高的要求,這對乙二醇的精制工藝要求很高。乙烯法和煤化工制乙二醇的精制工藝通過近幾十年的發(fā)展,已十分成熟,DMC副產(chǎn)乙二醇的精制工藝應(yīng)借鑒此流程,并在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化創(chuàng)新。
1)乙烯法乙二醇精制工藝流程
圖1為乙烯法乙二醇精制工藝流程,簡單介紹如下:
含水量約10%~15%的乙二醇送干燥塔,在干燥塔中乙二醇中含水量降低至≤0.01wt%,塔頂乙二醇含量≤0.04wt%。脫水后的乙二醇送乙二醇產(chǎn)品塔,乙二醇產(chǎn)品塔上部側(cè)采乙二醇產(chǎn)品,塔頂采出含輕組分的乙二醇返回干燥塔或前序系統(tǒng),塔底采出重組分去乙二醇回收塔,以便進一步回收乙二醇。
為減少熱敏性乙二醇的結(jié)焦,干燥塔、乙二醇產(chǎn)品塔、乙二醇回收塔均為負壓塔,操作壓力為10kPaA左右,將塔釜溫度控制在150℃左右。
一般設(shè)置脫醛單元,作為乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量保證手段。
圖1 乙烯法乙二醇精制工藝流程
2)煤化工制乙二醇精制工藝流程
圖2為煤化工制乙二醇精制工藝流程,簡單介紹如下:
粗乙二醇原料依次進脫甲醇塔→脫水塔→脫輕塔→乙二醇產(chǎn)品塔→乙二醇回收塔。
脫輕塔、乙二醇產(chǎn)品塔、乙二醇回收塔均為負壓塔,操作壓力為10kPaA左右,將塔釜溫度控制在150℃左右。
煤制乙二醇一般設(shè)置液相加氫和脫醛單元,來提高乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量和聚酯級產(chǎn)品收率。
圖2 煤化工制乙二醇精制工藝流程
圖3為建議的EO法DMC副產(chǎn)乙二醇精制工藝流程,簡單介紹如下:
含有輕組分的粗乙二醇送脫輕塔,在脫輕塔中將乙二醇中輕組分降低至≤0.01wt%,脫除輕組分的乙二醇送乙二醇產(chǎn)品塔,乙二醇產(chǎn)品塔上部側(cè)采乙二醇產(chǎn)品,塔頂采出含輕組分的乙二醇返回脫輕塔或前序系統(tǒng),塔底采出重組分去乙二醇回收塔,以便進一步回收乙二醇。
脫輕塔、乙二醇產(chǎn)品塔、乙二醇回收塔均為負壓塔,操作壓力為10kPaA左右,將塔釜溫度控制在150℃左右。
設(shè)置液相加氫(用于處理回流液或側(cè)采乙二醇產(chǎn)品)和脫醛單元,來提高乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量和聚酯級產(chǎn)品收率。
圖3 建議的EO法DMC副產(chǎn)乙二醇精制工藝流程