Aspen年产30万吨乙二醇精制工段设计+CAD图纸+物料衡算表(3)

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故本次论文设计采用生物质路线秸秆制乙二醇，生物质制乙二醇，选用清洁的原料，清洁的工艺路线，原料无毒无害。本设计从经济角度分析，与传统的煤，石油化工制乙二醇相比，具有很大的优势，并且在产量上也能得到大幅度的增加。从产品需求预测角度分析，国内市场对乙二醇的需求量也有逐步扩大趋势；且以植物秸秆为原料生产乙二醇将有很大的市场竞争力。因此，建设清洁路线制取乙二醇是十分必要的。

综上所述，本论文的设计项目具有较好的建设条件和开发前景。

1.2.2 乙二醇市场评估及预测

我国乙二醇的下游产品消费主要用于生产聚酯。然而，我国聚酯已经过度开发，所以产能相对过剩。全国的许多生产聚酯的化工厂包括企业已经被市场淘汰。此外，因为近年来的经济问题，我国纺织行业也收多种因素制约，导致纺织品市场也日渐萎缩，这些乙二醇的下游产品产能的萎缩导致乙二醇的出口量年间减少。而高纯度的乙二醇还是依赖国外的进口。

从工艺路线来看，石油制乙二醇路线仍将是世界主要的生产方法，而我国乙二醇的生产技术仍将是石油制法和煤制乙二醇法等技术共存。由于目前煤制乙二醇技术仍然是我国商业化制乙二醇的主要核心技术方法，但目前还没有完全成熟，未来几年石油制法路线将是我国生产乙二醇的主要主流的技术。该制法今后的发展重点是开发和研发新型高活性、高选择性和高稳定性催化剂以及提高产品质量产量，降低产品的生产成本。由于煤制乙二醇的醇度、紫外透光率以及杂质等指标过高，使得制得的乙二醇不能满足聚酯市场上的工业化要求。我国制的乙二醇主要的应用领域还将分布在防冻液和不饱和树脂行业，因此聚酯领域的消费仍将主要依靠进口及未来的石油制路线。

从消费结构来看，乙二醇未来最主要的消费领域仍然是聚酯市场。因而目前我国乙二醇产品的用途主要局限于生产聚酯，故市场消费领域过于单一，与发达国家和较发达地区的差别相差较大，消费应用市场亟待多样化，用这个路线化解市场在乙二醇用途消费领域的风险。新技术开发设计及优化将是乙二醇产业未来发展的主要支撑。

今后除了现有的生产技术路线之外，还会加快环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯酯法、清洁能源秸秆制乙二醇、纤维素催化转化法合成乙二醇等新型技术的研发设计及优化，以此推动我国乙二醇的生产技术和聚酯产业的稳步发展。

1.3 乙二醇工艺路线的选择

2012年全世界对乙二醇的需求量超过2.1千万吨，并且在未来几年内乙二醇的需求量将以超过5%的速度持续增长[1]。全球对乙二醇的生产现状非常关注，并且不断的改进原有的工艺、钻研新的制乙二醇路线，使得乙二醇的生产技术得以迅速发展[2-3]。

图1.1 乙二醇生产的主要技术路线

Fig 1.1 Main technical route for production of ethylene glycol

乙二醇生产的主要技术路线

图1中描述了合成乙二醇的几条路线，一共分为石油制取乙二醇、煤制取乙二醇、天然气制取乙二醇以及生物质制取乙二醇。石油制乙二醇主要是得到石油的下游产品乙烯，通过乙烯合成环氧乙烷或者合成碳酸乙烯酯，然后将原料环氧乙烷水合生产乙二醇。这条路线是目前为止制取乙二醇最为成熟的技术路线，但是石油制乙二醇有一致命的缺点，石油是一次资源，石油资源的日益减少，价格也日益提高，所以石油生产乙二醇的成本也越来越高。因此，煤制乙二醇和天然气制取乙二醇在近些年有非常大的市场。此条路线主要是通过煤和天然气中得到合成气体：一氧化碳和氢气。将其合成甲醇或者合成甲醛或者合成草酸二甲酯。这条路线已经获得了初步的实施，有许多煤制和天然气的化工厂已经掌握了一部分的技术并且投入了生产效益。这在一定程度上解决了我国乙二醇的需求量。但是，同样的弊端，煤、天然气与石油一样是不可再生的能源，并且比较石油而言虽然价格相比较低，但是产生的污染也更多，路线需要设计许多后续的处理环节工段。因此最后一条路线生物质制取乙二醇是未来化工产业的最大化发展方向，此路线的原料通常价格低廉，并且产生的污染物也有限。此路线是通过催化生物质制取甘油或者糖醇或者纤维素。然而生物质制取乙二醇对于工艺技术路线设计的要求非常高，得到的乙二醇的产量也不是特别高的浓度，可以说这四条路线各有各的弊端，而生物质制取乙二醇是必然发展之势。