本書是“煤炭清潔轉(zhuǎn)化技術叢書”的分冊之一，全面呈現(xiàn)了中國煤制乙二醇的技術和工程圖景。書中概述了煤制乙二醇技術和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、機遇與挑戰(zhàn)，深入探討了CO氧化偶聯(lián)合成草酸酯、氧化酯化合成亞硝酸甲酯、草酸酯加氫制備乙二醇、乙二醇產(chǎn)品與中間體的精制等關鍵技術；系統(tǒng)介紹了煤制乙二醇工藝系統(tǒng)的設計與分析，包括能耗分析、技術經(jīng)濟分析、安全控制技術和環(huán)境保護措施。在此基礎上，介紹了已實現(xiàn)工業(yè)化的代表性煤制乙二醇技術及典型的工業(yè)化裝置，展望了煤制乙二醇技術發(fā)展方向以及關聯(lián)產(chǎn)品和技術。
姚元根，中科院福建物質(zhì)結構研究所研究員，中科院煤制乙二醇及相關技術重點實驗室主任。主要從事煤制乙二醇及其相關技術、金屬簇合物對小分子的活化和催化反應、功能金屬配合物和新型原位化學反應等方向研究。主持了國家重點研發(fā)計劃、國家科技支撐計劃、中科院弘光專項、中科院先導A類專項課題、福建省重大等項目和課題的研究工作。已發(fā)表研究論文200余篇，授權中國發(fā)明專利30多項。率領福建物構所煤制乙二醇攻關組于2009年在內(nèi)蒙古通遼市建成了世界首創(chuàng)20萬噸級煤制乙二醇技術工業(yè)示范裝置并成功運行，標志著煤制乙二醇技術正式走向產(chǎn)業(yè)化。
吳越峰，教授級高工，現(xiàn)任東華工程科技股份有限公司副總經(jīng)理，合肥工業(yè)大學客座教授，享受國務院特殊津貼，曾獲合肥市十大杰出青年榮譽稱號。從事化工設計、項目管理、技術管理近35年，擔任過多個大、中型項目的項目經(jīng)理，具有近百項化工工程設計、項目管理和研發(fā)項目經(jīng)驗。在煤制乙二醇等煤化工、環(huán)保領域深耕多年，擁有專利和專有技術十余項，發(fā)表科技論文多篇，獲得過省部級獎勵多項，主持的“草酸二甲酯加氫制乙二醇成套工藝技術”獲2015年度安徽省科學技術獎一等獎，合成氣制乙二醇（SEG）技術開發(fā)項目獲2019年全國質(zhì)量創(chuàng)新大賽QIC-V級。
諸慎，上海浦景化工技術股份有限公司董事長兼總經(jīng)理。1992年本科畢業(yè)于華東理工大學，2012年獲得北京大學工商管理碩士學位。曾榮獲科技部科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，入選國家第 二批萬人計劃。2005年創(chuàng)辦上海浦景化工技術股份有限公司，開創(chuàng)性提出“商學研”合作理念，開展了煤化工和新材料技術的研發(fā)、許可和服務業(yè)務。浦景公司現(xiàn)為國家專精特新“小巨人”企業(yè)，目前擁有成熟的醋酸、醋酸乙烯、乙二醇、乙醇、乙醇酸和聚乙醇酸等技術，并已實現(xiàn)多套工業(yè)化應用，逐漸成長為國內(nèi)領先的化工、新材料技術提供商。
1緒論001
1.1乙二醇的性質(zhì)與應用001
1.1.1乙二醇的性質(zhì)001
1.1.2乙二醇的應用002
1.2乙二醇工業(yè)生產(chǎn)技術002
1.2.1石油化工路線制乙二醇003
1.2.2煤化工路線制乙二醇005
1.2.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制乙二醇006
1.3中國煤制乙二醇行業(yè)現(xiàn)狀006
1.4中國煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇009
參考文獻010
2CO氧化偶聯(lián)合成草酸酯012
2.1技術原理及工藝012
2.1.1羰化偶聯(lián)012
2.1.2CO合成DMO的工藝簡介013
2.2反應機理016
2.2.1羰化反應機理016
2.2.2主要副反應及相關機理020
2.3催化劑024
2.3.1合成催化劑概述024
2.3.2催化劑的失活和再生研究031
2.3.3催化劑制備技術034
2.4反應工藝研究037
2.4.1反應條件037
2.4.2反應動力學和熱力學研究041
2.4.3反應器模擬和工藝優(yōu)化047
2.5小結053
參考文獻053
3氧化酯化合成亞硝酸甲酯057
3.1亞硝酸甲酯的性質(zhì)和應用057
3.1.1基本性質(zhì)057
3.1.2亞硝酸酯的下游應用059
3.2亞硝酸甲酯再生技術061
3.2.1氮氧化物制備技術061
3.2.2MN再生反應原理062
3.2.3MN再生工藝063
3.2.4反應熱力學065
3.2.5反應動力學067
3.2.6反應器模擬070
3.3氮回收技術072
3.3.1氮損失途徑072
3.3.2稀硝酸還原氮回收技術073
參考文獻075
4草酸酯加氫制備乙二醇077
4.1反應原理077
4.1.1化學反應077
4.1.2反應機理078
4.2催化劑079
4.2.1研究狀況079
4.2.2活性組分080
4.2.3載體081
4.2.4助劑083
4.2.5制備085
4.3工藝條件089
4.3.1還原工藝089
4.3.2反應溫度090
4.3.3反應壓力091
4.3.4氫酯比092
4.3.5液時空速092
4.4化學熱力學與動力學093
4.4.1化學熱力學093
4.4.2化學動力學095
4.5反應器模擬097
4.6催化劑的失活與再生100
4.6.1燒結100
4.6.2中毒101
4.6.3積炭101
4.6.4粉化102
4.6.5載體流失102
4.6.6再生102
參考文獻103
5乙二醇產(chǎn)品與中間體的精制111
5.1草酸二甲酯的精制111
5.1.1產(chǎn)品指標112
5.1.2產(chǎn)物分析與進料組成112
5.1.3DMO精餾114
5.2乙二醇的精制116
5.2.1產(chǎn)品指標116
5.2.2產(chǎn)物分析與進料組成118
5.2.3乙二醇精餾122
5.2.4其他分離技術126
5.3碳酸二甲酯(DMC)的分離與回收132
5.3.1產(chǎn)品指標132
5.3.2工業(yè)級DMC的精制133
5.3.3電子級DMC的精制134
5.4甲醇分離與循環(huán)134
5.4.1草酸二甲酯精制中的甲醇分離與循環(huán)135
5.4.2硝酸濃縮和甲醇回收工藝136
5.4.3后置堿處理和甲醇回收工藝137
5.4.4乙二醇精制中的甲醇分離與循環(huán)138
5.4.5碳酸二甲酯回收中的甲醇分離與循環(huán)138
5.5其他副產(chǎn)物的分離與回收138
5.5.1甲酸甲酯138
5.5.2乙醇139
5.5.3丁二醇140
參考文獻141
6煤制乙二醇工藝系統(tǒng)設計143
6.1煤制乙二醇工藝系統(tǒng)143
6.1.1合成氣的制取與凈化分離143
6.1.2DMO裝置159
6.1.3乙二醇裝置177
6.2工藝系統(tǒng)分析193
6.2.1能耗分析193
6.2.2技術經(jīng)濟分析201
6.3安全控制技術202
6.3.1安全風險源分析203
6.3.2安全控制方案205
6.3.3關鍵控制聯(lián)鎖207
6.4環(huán)境保護措施209
6.4.1廢氣污染源與環(huán)保措施209
6.4.2廢水(液)污染源與環(huán)保處理工藝213
6.4.3固體廢棄物污染源與環(huán)保措施215
參考文獻216
7煤制乙二醇的產(chǎn)業(yè)化218
7.1煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)化進程218
7.1.1福建物構所乙二醇技術218
7.1.2高化學乙二醇技術219
7.1.3上海浦景乙二醇技術219
7.1.4WHB乙二醇技術219
7.1.5中石化乙二醇技術220
7.1.6上海戊正乙二醇技術220
7.1.7中科遠東乙二醇技術220
7.1.8上海華誼乙二醇技術220
7.1.9天津大學乙二醇技術221
7.1.10西南院乙二醇技術221
7.1.11上海交大乙二醇技術221
7.1.12煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)化裝置統(tǒng)計221
7.2典型的工業(yè)化裝置223
7.2.1通遼金煤20萬噸/年乙二醇裝置223
7.2.2新疆天業(yè)5萬噸/年乙二醇裝置227
7.2.3新杭能源30萬噸/年乙二醇裝置229
7.2.4湖北化肥20萬噸/年乙二醇裝置232
7.2.5山西沃能30萬噸/年乙二醇裝置235
7.2.6建元煤化26萬噸/年乙二醇裝置239
7.2.7哈密廣匯40萬噸/年乙二醇裝置242
7.2.8國能榆林40萬噸/年乙二醇裝置248
7.2.9湖北三寧60萬噸/年乙二醇裝置252
7.2.10山西美錦30萬噸/年乙二醇裝置256
7.2.11陜煤榆林化學180萬噸/年乙二醇裝置260
8煤制乙二醇技術發(fā)展方向265
8.1技術存在的問題265
8.1.1催化劑技術265
8.1.2關鍵單元技術266
8.1.3工業(yè)大型化266
8.1.4尾氣處理的環(huán)保要求267
8.1.5碳減排要求268
8.1.6裝置的穩(wěn)定性268
8.2技術發(fā)展方向268
8.2.1催化劑技術268
8.2.2關鍵技術單元新技術270
8.2.3裝置大型化271
8.2.4尾氣處理與環(huán)保技術273
8.2.5低碳化技術273
8.2.6先進控制技術274
8.2.7小結275
參考文獻275
9煤制乙二醇的關聯(lián)產(chǎn)品與技術277
9.1甲酸甲酯278
9.1.1性質(zhì)及用途278
9.1.2市場分析278
9.1.3技術原理279
9.1.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀279
9.1.5技術前景280
9.2碳酸二甲酯280
9.2.1性質(zhì)及用途280
9.2.2市場分析280
9.2.3技術原理281
9.2.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀281
9.2.5技術前景285
9.3草酸285
9.3.1性質(zhì)及用途285
9.3.2市場分析286
9.3.3技術原理286
9.3.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀286
9.3.5技術前景287
9.4草酰胺287
9.4.1性質(zhì)及用途287
9.4.2市場分析288
9.4.3技術原理288
9.4.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀288
9.4.5技術前景289
9.5聚乙醇酸290
9.5.1性質(zhì)及用途290
9.5.2市場分析291
9.5.3技術原理293
9.5.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀294
9.5.5技術前景294
9.6乙醇295
9.6.1性質(zhì)及用途295
9.6.2市場分析296
9.6.3技術原理296
9.6.4產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀296
9.6.5技術前景298
9.7其他新產(chǎn)品299
9.7.1氨基甲酸甲酯299
9.7.2聚乙二醇醚300
參考文獻301
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