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煤化工產品深度凈化應受重視

   2012-11-07 中華石化網中國化工報

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當前,煤制乙醇、乙二醇、混合醇等已經形成建設熱潮,醋酸下游產品開發也進一步擴展,而科研單位、生產企業普遍對生產中所形成的痕量羰基金屬、氯等物質會導致催化劑中毒等危害缺乏認識。對此專家建議,深度凈化屬于煤化工新產品的工藝技術體系,應當引起重視。早關注,早動手,最好能從中試階段就著手研究脫除工藝。

據了解,羰基金屬形成于原料氣中CO對設備和管道的腐蝕,以及原料氣中CO與原料中鐵和鎳的結合,形成CO金屬腐蝕,導致催化劑中毒,活性下降。氯在生產中主要來源于原料煤、工藝蒸汽、生產用水、化工助劑、保溫材料等,同樣會導致催化劑中毒,還會腐蝕設備與管道,形成安全隱患。

我國甲醇行業目前存在的一個突出問題就是甲醇催化劑使用壽命偏短。就甲醇催化劑生產強度(1立方米甲醇催化劑生產甲醇的噸數)而言,國內最好水平與國際先進水平相差1倍以上,而國內較差水平則只有國內較好水平的1∕5左右。眾多企業采用同一種甲醇生產工藝、同一種催化劑,為何生產水平差距如此之大?業內專家認為主要是氣體凈化程度的差距造成的。

湖北華爍科技股份有限公司(原湖北省化學研究院)教授李小定向記者介紹,羰基金屬、氯等不僅對催化劑有危害,產品的應用也會受制約。乙醇、乙二醇、混合醇會應用到下游精細化工生產中,而精細化工生產對金屬濃度都是有指標控制的。李小定表示,目前我國煤化工新產品開發還處于初級階段,技術開發單位對深度凈化問題認識不足、理解不透,精力都放在其他大的技術問題上了,無暇顧及這些物質的脫除。殊不知,這個看似小的技術問題將來會演變成大的技術問題,影響到煤化工新產品的開發和應用。

中國石化上海石油化工研究院教授級高工楊運信表示,采用貴金屬催化劑生產的煤化工新產品中還需注意碘的存在,如不對其及時脫除,產品將不可避免地含有少量碘化物,在制備下游產品的生產過程中,這些碘化物會造成催化劑中毒,影響、降低甚至破壞催化劑性能,使催化劑失效,增加了產品的深加工難度,影響了產品的市場應用。據楊運信介紹,醋酸甲酯羰基化合成醋酐是一種采用碘化銠作為主催化劑、碘甲烷作為助催化劑的均相反應體系,反應體系中的碘化合物濃度較高,其中碘甲烷濃度一般控制在2.4~3.2摩爾/升,經過精制分離后,醋酐產品中總碘含量高達數百ppb,國內某企業分析其醋酐產品中的總碘含量高達246ppb,這對醋酐的下游應用是不利的。楊運信強調,引入脫碘技術是醋酐行業需要考慮的問題。

楊運信向記者表示,煤制乙醇同樣需要重視脫碘。我國是以煤基醋酸為主的國家,由于醋酸產能過剩,國內企業和科研機構正在開發應用醋酸經醋酸酯加氫制乙醇和醋酸直接加氫制乙醇技術路線。其中醋酸加氫合成乙醇的催化劑主要是鉑基和銅基,這兩種類型催化劑中的金屬鉑、銀或銅活性組分容易與鹵素化合物特別是碘化合物發生中毒反應,導致金屬活性組分失去活性,從而影響加氫反應。

楊運信介紹,工業乙醇的國標主要還是針對糧食或非糧燃料或生物發酵生產的酒精制定的,今后引入化學加工如醋酸或酯加氫制取的酒精,國標的某些指標也會發生變化,如醋酸加氫制取乙醇的總碘含量等。據了解,目前索普集團正在著手創建煤制燃料乙醇行業標準,羰基金屬、碘等都或列入控制指標。

在采訪中業內人士還建議,煤制乙醇雖然還沒有國家標準或行業標準,但是全行業要形成共識,根據國家無水乙醇標準(GB/T678)、變性燃料乙醇標準(GB18350-2001)及企業自身的生產工藝制定煤制乙醇企業標準。

李小定認為,煤化工新產品深度凈化問題屬于新產品工業化后續問題,目前尚無人關注,在研究成果的評價、評定中也忽略了這個問題。而一旦裝置工業化后,科研單位與生產企業的合作關系就會脫節,深度凈化問題解決起來的難度會更大。因此李小定建議,應當將深度凈化列入煤化工新產品的技術開發體系之中,研發單位的科研人員對這個問題也應一管到底。



(原標題:煤化工產品深度凈化應受重視)
 
 
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