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| 編輯推薦： |
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1.本书是谢克昌院士主编的“煤炭清洁转化技术丛书”的分册之一，与丛书其他分册一起共同描绘了煤炭清洁转化技术群像。2.本书作者团队汇聚了中国科学院福建物构所、东华科技、上海浦景等国内煤制乙二醇领域知名的研究机构和工程公司，作者们丰富的研发和工程经验，保障了图书内容的科学性和实用性。3.本书凝结了作者团队多种催化剂的研发成果和多套工业化装置的设计建设经验，具有很强的实用性。4.本书全面介绍了煤制乙二醇技术的工程化现状，对不同技术路线的典型工业装置做了系统介绍，便于读者了解国内煤制乙二醇的产业全貌。5.本书详细介绍并展望了煤制乙二醇关联产品及其技术的发展前景，为乙二醇产业链的延伸指明了方向。
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| 內容簡介： |
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本书是“煤炭清洁转化技术丛书”的分册之一，全面呈现了中国煤制乙二醇的技术和工程图景。本书概述了煤制乙二醇技术和行业发展现状、机遇与挑战，深入探讨了CO氧化偶联合成草酸酯、氧化酯化合成亚硝酸甲酯、草酸酯加氢制备乙二醇、乙二醇产品与中间体的精制等关键技术；系统介绍了煤制乙二醇工艺系统的设计与分析，包括能耗分析、技术经济分析、安全控制技术和环境保护措施。在此基础上，介绍了已实现工业化的代表性煤制乙二醇技术及典型的工业化装置，展望了煤制乙二醇技术发展方向以及关联产品和技术。本书深入总结了作者团队的研究和工程化成果，内容翔实，实用性强，可供煤化工领域的研究、设计和生产技术人员，尤其是煤制乙二醇领域的技术人员阅读参考。
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| 關於作者： |
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姚元根，中科院福建物质结构研究所研究员，中科院煤制乙二醇及相关技术重点实验室主任。主要从事煤制乙二醇及其相关技术、金属簇合物对小分子的活化和催化反应、功能金属配合物和新型原位化学反应等方向研究。主持了国家重点研发计划、国家科技支撑计划、中科院弘光专项、中科院先导A类专项课题、福建省重大等项目和课题的研究工作。已发表研究论文200余篇，授权中国发明专利30多项。率领福建物构所煤制乙二醇攻关组于2009年在内蒙古通辽市建成了世界首创20万吨级煤制乙二醇技术工业示范装置并成功运行，标志着煤制乙二醇技术正式走向产业化。吴越峰，教授级高工，现任东华工程科技股份有限公司副总经理，合肥工业大学客座教授，享受国务院特殊津贴，曾获合肥市十大杰出青年荣誉称号。从事化工设计、项目管理、技术管理近35年，担任过多个大、中型项目的项目经理，具有近百项化工工程设计、项目管理和研发项目经验。在煤制乙二醇等煤化工、环保领域深耕多年，拥有专利和专有技术十余项，发表科技论文多篇，获得过省部级奖励多项，主持的“草酸二甲酯加氢制乙二醇成套工艺技术”获2015年度安徽省科学技术奖一等奖，合成气制乙二醇（SEG）技术开发项目获2019年全国质量创新大赛QIC-V级。诸慎，上海浦景化工技术股份有限公司董事长兼总经理。1992年本科毕业于华东理工大学，2012年获得北京大学工商管理硕士学位。曾荣获科技部科技创新创业人才，入选国家第 二批万人计划。2005年创办上海浦景化工技术股份有限公司，开创性提出“商学研”合作理念，开展了煤化工和新材料技术的研发、许可和服务业务。浦景公司现为国家专精特新“小巨人”企业，目前拥有成熟的醋酸、醋酸乙烯、乙二醇、乙醇、乙醇酸和聚乙醇酸等技术，并已实现多套工业化应用，逐渐成长为国内领先的化工、新材料技术提供商。
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| 目錄：
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1绪论001
1.1乙二醇的性质与应用001
1.1.1乙二醇的性质001
1.1.2乙二醇的应用002
1.2乙二醇工业生产技术002
1.2.1石油化工路线制乙二醇003
1.2.2煤化工路线制乙二醇005
1.2.3生物质转化制乙二醇006
1.3中国煤制乙二醇行业现状006
1.4中国煤制乙二醇产业的挑战与机遇009
参考文献010
2CO氧化偶联合成草酸酯012
2.1技术原理及工艺012
2.1.1羰化偶联012
2.1.2CO合成DMO的工艺简介013
2.2反应机理016
2.2.1羰化反应机理016
2.2.2主要副反应及相关机理020
2.3催化剂024
2.3.1合成催化剂概述024
2.3.2催化剂的失活和再生研究031
2.3.3催化剂制备技术034
2.4反应工艺研究037
2.4.1反应条件037
2.4.2反应动力学和热力学研究041
2.4.3反应器模拟和工艺优化047
2.5小结053
参考文献053
3氧化酯化合成亚硝酸甲酯057
3.1亚硝酸甲酯的性质和应用057
3.1.1基本性质057
3.1.2亚硝酸酯的下游应用059
3.2亚硝酸甲酯再生技术061
3.2.1氮氧化物制备技术061
3.2.2MN再生反应原理062
3.2.3MN再生工艺063
3.2.4反应热力学065
3.2.5反应动力学067
3.2.6反应器模拟070
3.3氮回收技术072
3.3.1氮损失途径072
3.3.2稀硝酸还原氮回收技术073
参考文献075
4草酸酯加氢制备乙二醇077
4.1反应原理077
4.1.1化学反应077
4.1.2反应机理078
4.2催化剂079
4.2.1研究状况079
4.2.2活性组分080
4.2.3载体081
4.2.4助剂083
4.2.5制备085
4.3工艺条件089
4.3.1还原工艺089
4.3.2反应温度090
4.3.3反应压力091
4.3.4氢酯比092
4.3.5液时空速092
4.4化学热力学与动力学093
4.4.1化学热力学093
4.4.2化学动力学095
4.5反应器模拟097
4.6催化剂的失活与再生100
4.6.1烧结100
4.6.2中毒101
4.6.3积炭101
4.6.4粉化102
4.6.5载体流失102
4.6.6再生102
参考文献103
5乙二醇产品与中间体的精制111
5.1草酸二甲酯的精制111
5.1.1产品指标112
5.1.2产物分析与进料组成112
5.1.3DMO精馏114
5.2乙二醇的精制116
5.2.1产品指标116
5.2.2产物分析与进料组成118
5.2.3乙二醇精馏122
5.2.4其他分离技术126
5.3碳酸二甲酯(DMC)的分离与回收132
5.3.1产品指标132
5.3.2工业级DMC的精制133
5.3.3电子级DMC的精制134
5.4甲醇分离与循环134
5.4.1草酸二甲酯精制中的甲醇分离与循环135
5.4.2硝酸浓缩和甲醇回收工艺136
5.4.3后置碱处理和甲醇回收工艺137
5.4.4乙二醇精制中的甲醇分离与循环138
5.4.5碳酸二甲酯回收中的甲醇分离与循环138
5.5其他副产物的分离与回收138
5.5.1甲酸甲酯138
5.5.2乙醇139
5.5.3丁二醇140
参考文献141
6煤制乙二醇工艺系统设计143
6.1煤制乙二醇工艺系统143
6.1.1合成气的制取与净化分离143
6.1.2DMO装置159
6.1.3乙二醇装置177
6.2工艺系统分析193
6.2.1能耗分析193
6.2.2技术经济分析201
6.3安全控制技术202
6.3.1安全风险源分析203
6.3.2安全控制方案205
6.3.3关键控制联锁207
6.4环境保护措施209
6.4.1废气污染源与环保措施209
6.4.2废水(液)污染源与环保处理工艺213
6.4.3固体废弃物污染源与环保措施215
参考文献216
7煤制乙二醇的产业化218
7.1煤制乙二醇产业化进程218
7.1.1福建物构所乙二醇技术218
7.1.2高化学乙二醇技术219
7.1.3上海浦景乙二醇技术219
7.1.4WHB乙二醇技术219
7.1.5中石化乙二醇技术220
7.1.6上海戊正乙二醇技术220
7.1.7中科远东乙二醇技术220
7.1.8上海华谊乙二醇技术220
7.1.9天津大学乙二醇技术221
7.1.10西南院乙二醇技术221
7.1.11上海交大乙二醇技术221
7.1.12煤制乙二醇产业化装置统计221
7.2典型的工业化装置223
7.2.1通辽金煤20万吨/年乙二醇装置223
7.2.2新疆天业5万吨/年乙二醇装置227
7.2.3新杭能源30万吨/年乙二醇装置229
7.2.4湖北化肥20万吨/年乙二醇装置232
7.2.5山西沃能30万吨/年乙二醇装置235
7.2.6建元煤化26万吨/年乙二醇装置239
7.2.7哈密广汇40万吨/年乙二醇装置242
7.2.8国能榆林40万吨/年乙二醇装置248
7.2.9湖北三宁60万吨/年乙二醇装置252
7.2.10山西美锦30万吨/年乙二醇装置256
7.2.11陕煤榆林化学180万吨/年乙二醇装置260
8煤制乙二醇技术发展方向265
8.1技术存在的问题265
8.1.1催化剂技术265
8.1.2关键单元技术266
8.1.3工业大型化266
8.1.4尾气处理的环保要求267
8.1.5碳减排要求268
8.1.6装置的稳定性268
8.2技术发展方向268
8.2.1催化剂技术268
8.2.2关键技术单元新技术270
8.2.3装置大型化271
8.2.4尾气处理与环保技术273
8.2.5低碳化技术273
8.2.6先进控制技术274
8.2.7小结275
参考文献275
9煤制乙二醇的关联产品与技术277
9.1甲酸甲酯278
9.1.1性质及用途278
9.1.2市场分析278
9.1.3技术原理279
9.1.4产业发展现状279
9.1.5技术前景280
9.2碳酸二甲酯280
9.2.1性质及用途280
9.2.2市场分析280
9.2.3技术原理281
9.2.4产业发展现状281
9.2.5技术前景285
9.3草酸285
9.3.1性质及用途285
9.3.2市场分析286
9.3.3技术原理286
9.3.4产业发展现状286
9.3.5技术前景287
9.4草酰胺287
9.4.1性质及用途287
9.4.2市场分析288
9.4.3技术原理288
9.4.4产业发展现状288
9.4.5技术前景289
9.5聚乙醇酸290
9.5.1性质及用途290
9.5.2市场分析291
9.5.3技术原理293
9.5.4产业发展现状294
9.5.5技术前景294
9.6乙醇295
9.6.1性质及用途295
9.6.2市场分析296
9.6.3技术原理296
9.6.4产业发展现状296
9.6.5技术前景298
9.7其他新产品299
9.7.1氨基甲酸甲酯299
9.7.2聚乙二醇醚300
参考文献301
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| 內容試閱：
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煤炭一直是中国的主导能源和碳资源，这种局面在未来仍将维持相当长的时间。煤化工以煤炭为碳资源合成各种化学品，相比燃烧发电，可显著降低单位煤炭使用的二氧化碳排放。经过几代科技工作者的不懈努力，中国在煤炭清洁高效利用方面取得了长足的进步，从煤气化到化学品合成，形成了一系列具有自主知识产权的现代煤化工技术。
21世纪初，由于我国聚酯产业的迅猛发展，对乙二醇的需求量大幅上升，传统的环氧乙烷水合工艺（石油路线）所生产的乙二醇已远远不能满足聚酯需求，大量依赖进口。在这种局面下，煤制乙二醇技术应时而生，我国在2009年首先实现了煤制乙二醇技术的工业化，利用我国相对富产的煤炭资源替代石油生产大量依赖进口的乙二醇，具有重要的战略意义。
自从建在内蒙古自治区通辽经济开发区的世界首套20万吨煤制乙二醇装置在2009年末实现运行后，国内外出现了多种技术，建成了数十套大型煤制乙二醇工业生产装置。经过这十几年的发展，中国的煤制乙二醇产能规模已超过1000万吨/年。大型煤制乙二醇装置的建设和投产运行，也推动了工程设计和配套技术的发展，涌现了煤（合成气）制草酸、碳酸二甲酯、聚乙醇酸等新的工业化生产技术。针对乙二醇期货市场对煤制乙二醇技术的冲击，各技术供应单位都加强了技术创新、节能降耗和产品结构优化。因此，系统总结煤制乙二醇的技术原理、工程化技术和产业发展状况很有必要。
本书是谢克昌院士主编的“煤炭清洁转化技术丛书”的分册之一，由中国科学院福建物质结构研究所（以下简称福建物构所）、东华工程科技股份有限公司（以下简称东华科技）、上海浦景化工技术股份有限公司（以下简称上海浦景）牵头组织编写，由姚元根、吴越峰、诸慎担任主编，为读者呈现了全面的煤制乙二醇技术和工程图景。
全书共分9章，主要内容和编写分工如下：
第1章由福建物构所覃业燕、东华科技吴越峰和毛宇杰、上海浦景计扬编写，介绍了乙二醇的工业生产技术、中国煤制乙二醇行业现状、产业的挑战与机遇。
第2章由福建物构所潘鹏斌、上海浦景骆念军编写，介绍CO氧化偶联合成草酸酯的技术原理、催化剂研发进展和反应工艺研究。
第3章由上海浦景骆念军编写，介绍亚硝酸甲酯的性质和制备技术以及在反应过程中的再生循环。
第4章由福建物构所林凌编写，介绍草酸酯加氢制备乙二醇的反应原理、热动力学、催化剂研发进展及其失活再生研究。
第5章由福建物构所程建开、东华科技吴越峰和毛宇杰、上海浦景鲁文质编写，介绍了乙二醇的精制以及草酸二甲酯、碳酸二甲酯等中间产品的精制分离，并列举了适用于煤制乙二醇生产路线的分离方法和节能技术。
第6章由东华科技吴越峰、毛宇杰、王暠、余海清、张冰、李林、聂明成、苗卉编写，介绍了煤制乙二醇工艺系统设计和分析、安全控制技术、环境保护措施。
第7章由福建物构所周张锋、东华科技吴越峰和余海清、上海浦景钱宏义编写，介绍了中国已实现产业化的代表性煤制乙二醇技术及典型的工业化装置。
第8章由福建物构所周张锋、东华科技吴越峰和王暠、上海浦景毛彦鹏编写，指出了当前煤制乙二醇及其催化剂技术的发展方向，也介绍了常压加氢、装置大型化、尾气循环和吸收、节能减排等新技术开发。
第9章由福建物构所周张锋、上海浦景孙朝阳编写，介绍了煤制乙二醇的关联产品与技术，随着这些技术的发展和工业化，煤制乙二醇技术有望形成一个技术产业群。
本书各章尽管有分工，但全体编者对各章内容的写作和优化均有贡献。
本书许多内容是编者团队多年学术研究的结晶和工业化实践的成果，这些研究得到了国家973计划、863计划、国家科技攻关（支撑）计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院弘光专项等科技和人才项目持续不断的支持，也一直得到了江苏丹化集团、丹化科技、通辽金煤、中石化广州工程公司、贵州鑫醇科技、高化学株式会社、北京兴高化学技术有限公司、浙江联盛化学股份有限公司、新疆天业（集团）有限公司、陕煤集团榆林化学有限责任公司、中化学（内蒙古）新材料有限责任公司、华陆工程科技有限责任公司、鄂尔多斯市新杭能源有限公司、国能榆林化工有限公司等的支持。在本书出版之际，对上述单位表示衷心的感谢。
国内许多专家、学者对本书编者团队的研究和技术推广工作一直给予指导和支持，他们无私的帮助，促进了煤制乙二醇技术的顺利开花结果，也促进了编者团队的继续成长和发展。在此，对他们表示衷心的感谢。
本书写作过程中，得到了丛书主编谢克昌院士、丛书副主编任相坤教授和丛书责任编辑细致入微的指导。在编写过程中，他们多次组织视频会议，统一了来自各方编写团队的写作口径，并对本书的写作提出了许多重要的建议和修改意见。在此，也对他们表示衷心的感谢。
煤制乙二醇技术还在不断创新发展，新的催化剂技术及由煤制乙二醇技术衍生出来的新技术研究成果正在不断涌现。编写团队虽竭尽所能让本书周到齐全，但难免有疏漏和不当之处，敬请读者批评指正。
编者
2024年8月
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