WHB煤制乙二醇工艺加氢催化剂结焦问题探析成春喜,江甜,刘应杰,雷军,刘华伟(工业气体净化精制与利用湖北省重点实验室华烁科技股份有限公司,湖北武汉430074)WHB煤制乙二醇技术是由华烁科技股份有限公司、中国五环工程有限公司和鹤壁宝马集团实业有限公司联合开发的具有完全自主知识产权的煤制乙二醇技术[1]。该技术以一氧化碳和氢气为原料,经草酸二甲酯制得乙二醇,主要包括两步反应:在贵金属催化剂作用下一氧化碳与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯的羰化反应,在铜基催化剂作用下草酸二甲酯加氢生成乙二醇的反应。目前该技术已由煤制乙二醇扩展到荒煤气制乙二醇。采用该技术的乙二醇生产项目先后于2015年、2019年和2021年在阳煤集团深州化工有限公司(简称阳煤深州)、兖矿集团内蒙古荣信化工有限公司(简称兖矿荣信)和广汇能源控股子公司哈密广汇环保科技有限公司投产,运行状况稳定,产出的乙二醇产品在聚酯长丝企业获得100%不掺混连续应用。从国内煤制乙二醇行业工业装置的运行情况来看,一氧化碳和亚硝酸甲酯合成草酸二甲酯的工艺相对比较成熟,其催化剂性能也比较稳定,大部分装置上合成催化剂的寿命均达2年以上,其中采用WHB技术的阳煤深州乙二醇项目首批合成催化剂的使用寿命超过了4年;而在草酸二甲酯加氢工段,则面临着催化剂粉化结焦以及选择性下降等问题,如何提高草酸酯加氢催化剂的性能,特别是使用寿命,已成为煤制乙二醇行业各家关注的焦点。1草酸二甲酯加氢催化剂使用现状草酸二甲酯加氢生成乙二醇的反应是一个两步串联的选择性加氢反应:草酸二甲酯加氢生成中间产物乙醇酸甲酯,乙醇酸甲酯再加氢生成乙二醇。乙二醇过度加氢则生成副产物乙醇,乙醇和乙二醇发生增碳反应生成1,2-丁二醇。目前草酸二甲酯加氢反应普遍采用的是铜硅催化剂,经过近几年的发展,催化剂的转化率、选择性和稳定性都达到了较高的水平,其对草酸二甲酯加氢制乙二醇的转化率可达99%以上,选择性可达97%。在催化剂强度提高之后,粉化问题也得到大幅缓解,结焦问题则成为影响草酸二甲酯加氢催化剂寿命的最为关键的因素。大部分装置的加氢系统在运行数月到1年后,就会由于催化剂结焦导致床层阻力增大,直到最后因阻力太大无法使用而被迫更换催化剂。找出影响催化剂结焦快慢的因素,减缓催化剂结焦的速度,成为提高草酸二甲酯加氢催化剂寿命的重要手段。2影响草酸二甲酯加氢催化剂结焦的因素张素华等[2]研究认为草酸二甲酯加氢催化剂的结焦物主要是由乙醇...