[发明专利]一种利用煤和副产煤气生产丁二酸、PBS的系统及方法

说明书

本发明本公开了一种利用煤和副产煤气生产丁二酸、PBS的系统及方法，属于化工技术领域，解决现有技术中生产成本高、经济性差的问题。本发明的一种利用煤气生产丁二酸的系统，包括石灰煅烧设备、褐煤提质设备、气化设备、电石生产设备、乙炔生产设备、气体处理设备、丁二酸生产设备。本发明的利用煤气生产PBS的系统，包括利用煤气生产丁二酸的系统，以及甲醇生产设备，甲醛生产设备，丁二醇生产设备，PBS生产设备。本发明设计科学，构思巧妙，充分利用煤和副产煤气，将生产丁二酸、1,4‑丁二醇及PBS的各中间原料产业链有机地耦合起来，使原料、中间产品、副产品得到充分利用，可最大限度地降低生产成本，提高工厂竞争力和经济效益。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用煤和副产煤气生产丁二酸、PBS的系统及方法。

背景技术

PBS（聚丁二酸丁二醇酯）是一种可生物降解的新型环保材料，是由丁二酸和1,4-丁二醇合成的聚酯加工而成，其中丁二酸是对其成本起到决定性作用的原料，每吨PBS消耗原料丁二酸0.62吨。随着限塑令等国家环境保护政策的出台，在政策引领下，今后PBS的市场份额将不断扩大。预计未来五年内我国对PBS的需求将达到300万吨/年，丁二酸市场需求为204万吨/年，远期PBS和丁二酸的市场将会达到千万吨级的规模。

目前，国内丁二酸的产能不足5万吨，每年都需要进口丁二酸，有限的丁二酸产能成为PBS产业发展的瓶颈。而且丁二酸的价格高企，其最近五年的市场均价达到13000元/吨，使得PBS可降解塑料生产成本高企，与类似性能的材料在市场和效益上的竞争力相比处于弱势。

现有技术中，丁二酸的生产方法主要有生物法、电解法和催化加氢法。这些方法中，生物法生产效率低、产品提取和纯化工艺复杂、生产成本昂贵；顺酐电解法存在电极腐蚀严重、电解槽维修困难、投资成本高和占地面积大等问题，限制了丁二酸的大规模生产；顺酐催化加氢法以顺酐为原料，顺酐的产业链较长，其市场规模也不足以满足PBS产业所需丁二酸的原料供给，且顺酐价格较高，导致丁二酸成本高企。总体上，目前丁二酸的生产方法都存在生产成本高、经济性差等问题，导致可降解塑料PBS生产成本高，竞争力差。

因此，设计一种生产丁二酸及PBS的系统及方法，能最大限度地降低生产成本、提高工厂竞争力和经济效益，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种以煤和副产煤气为原料生产丁二酸的系统，解决现有技术中生产成本高、经济性差的问题。

本发明的目的之二在于，提供一种以煤和副产煤气为原料生产PBS的系统，该系统中包括了生产丁二酸的系统。

本发明的目的之三在于，提供一种采用生产丁二酸的系统生产丁二酸的方法。

本发明的目的之四在于，提供一种采用生产PBS的系统生产丁二酸及PBS的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种利用煤和副产煤气生产丁二酸的系统，包括石灰煅烧设备、褐煤提质设备、从褐煤提质设备接出的气化设备、同时从石灰煅烧设备及褐煤提质设备接出的电石生产设备、从电石生产设备接出的乙炔生产设备、同时从褐煤提质设备、气化设备以及电石生产设备接出的气体处理设备、从乙炔生产设备及气体处理设备接出的丁二酸生产设备。

本发明的部分实施方案中，石灰煅烧设备与电石生产设备之间连接有第一石灰物料输送线，第一石灰物料输送线用于将石灰煅烧设备产出的石灰输入电石生产设备中；

或/和褐煤提质设备与气化设备之间连接有焦油输送线和第二兰炭物料输送线，焦油输送线、第二兰炭物料输送线分别用于将褐煤提质设备产出的焦油、部分兰炭输入至气化设备中生成粗煤气；

或/和褐煤提质设备与电石生产设备之间连接有第一兰炭物料输送线，第一兰炭物料输送线用于将褐煤提质设备产出的部分兰炭输入到电石生产设备中生产电石；