一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺制造技术

一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，包括如下步骤：将煤加入焦化装置内进行焦化反应，生成焦炉气、焦炭及余热产生的水蒸气；将兰炭和石灰石加入电石装置，反应生成电石炉气及电石产品；将焦炉气及电石炉气输入到甲醇装置中，反应生成驰放气及甲醇；将电石产品加入乙炔装置中，反应生成精乙炔；驰放气采用PSA提氢工艺处理得到纯净氢气、甲醇加入甲醛装置中反应生成甲醛；将精乙炔、甲醛和氢气加入BDO装置中反应生成BDO；将BDO反应生成PTMEG、PABT、PBS和PBT；另一方面，将苯和硝酸反应生成精己二酸，将精己二酸与PTA反应制备PABT、PBS和PBT。PBS和PBT。PBS和PBT。

【技术实现步骤摘要】
一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺


[0001]本专利技术涉及塑料领域，更具体的说是一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺。

技术介绍

[0002]塑料与人们的日常生活息息相关，广泛应于与人类日常生活的各个领域之中，它们虽然方便了人类的物质生活，但是使用后的废弃物在自然条件下很难降解，一般需要几十年甚至上百年才能完全分解掉。这不仅造成环境污染危害人们身体健康，而且影响动植物的正常生长。据统计，全球已经废弃的塑料和聚酯产品超过70亿吨，仅有9％被回收，其它被焚烧、填埋或者遗弃在环境中。
[0003]伴随每年超过4亿吨新料的释放，大量新增废料源源不断的产生，遗弃在环境中的塑料垃圾存在着严重潜在的危害，由于其结构稳定，不易被降解，从而在自然环境中永久存在并不断累积，污染土壤、水体，最终危害到人类及其他生物的健康。
[0004]因此，想要从根本上解决以上问题，就应该用可降解、易降解的塑料制品代替现形的塑料制品，现有的可降解塑料多以化石燃料为原料合成，不但成本高，还会造成资源浪费，本专利技术提出一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，目的在于解决塑料污染环境的问题，利用了煤在燃烧过程中产生的副产品焦炉气制备可降解塑料，不但成功制备了绿色可降解塑料、同时也进行了废气利用，降低了环境的污染，具体技术方案如下：
[0006]一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，包括如下步骤：
[0007]步骤1、将煤加入焦化装置内进行焦化反应，生成焦炉气、焦炭及余热产生的水蒸气，所述水蒸气作为后续步骤的加热及发电厂供电；
[0008]步骤2、将兰炭和石灰石加入电石装置，反应生成电石炉气及电石产品；
[0009]主要反应为：CaO+3C
→
CaC2+CO
‑
111.3千卡
[0010]步骤3、将所述步骤1生成的焦炉气及步骤2生成的电石炉气输入到甲醇装置中，反应生成驰放气及甲醇；
[0011]主要反应为：
[0012]2H+O2→
2H2O+Q
[0013]CH4+2O2→
CO2+2H2O+Q
[0014]CH4+H2O
→
CO+3H2‑
Q
[0015]CH4+CO2→
2CO+2H2‑
Q
[0016]CO+H2O
→
H2+CO2+Q
[0017]CO+2H2→
CH3OH+Q
[0018]CO2+3H2→
CH3OH+H2O+Q
[0019]步骤4、将所述步骤2生成的电石产品加入乙炔装置中，反应生成精乙炔；
[0020]步骤5、将所述步骤3生成的驰放气采用PSA提氢工艺处理得到纯净氢气；将所述步骤3生成的甲醇加入甲醛装置中反应生成甲醛；
[0021]步骤6、将所述步骤4生成的精乙炔、步骤5得到的甲醛和氢气加入BDO装置中，反应生成BDO；
[0022]步骤7、将步骤6生成的BDO在树脂催化剂的作用下生成粗THF，粗THF再经蒸馏塔精馏得到精THF；
[0023]主要反应为：
[0024][0025](注：HOCH2CH2CH2CH2OH为BDO；
[0026]为THF。)
[0027]步骤8、将步骤7得到的精THF和醋酐(ACAN)加入到反应器系统中，反应生成PTMEA；
[0028]步骤9、将PTMEA与步骤3生成的甲醇反应，合成可降解塑料PTMEG，所述甲醇来自甲醇装置反应生成的甲醇。
[0029]主要反应为：
[0030]NaOMe
[0031][0032](注：CH3COO[(CH2)4O]nCOCH3+2MeOH为PTMEA；HO[(CH2)4O]nH+2MeOAc为PTMEG。)
[0033]进一步地，所述焦化装置主要包括：备煤、炼焦、焦炉气净化三个单元，所述备煤单元将外来煤贮存并加工成装炉煤，采用先配煤、预筛分后再粉碎的工艺；所述炼焦单元包括干熄焦和焦处理，所述干熄焦采用全干熄工艺，用来回收红焦的显热，后利用焦处理将熄焦后的焦炭进行充分冷却后再利用；所述焦炉气净化单元净化合格的焦炉气送至甲醇装置。
[0034]进一步地，所述步骤2中将兰炭和石灰石混合物加热至1500
‑
2500℃反应生成电石炉气及电石产品，兰炭和石灰石混合物的质量配比为570
‑
590：1000。
[0035]进一步地，所述步骤4中的乙炔装置包括乙炔发生工序和净化工序。
[0036]进一步地，所述乙炔发生工序包括乙炔冷却1塔、乙炔冷却2塔、硫酸清净塔；所述乙炔发生工序的工艺为：采用水以雾态喷在电石粉上使之水解，生成粗乙炔，所述水与电石粉的比例值为1
‑
1.2，所述电石粉的粒度≤3mm；。
[0037]主要反应为：CaC2+2H2O
→
C2H2+Ca(OH)2+127.3kJ/mol
[0038]进一步地，所述步骤4净化工序为：将粗乙炔加入乙炔冷却1塔进行降温冷却后，进行加压，加压后的粗乙炔进入乙炔冷却2塔再次进行冷却降温，然后将粗乙炔加入硫酸清净
塔除去粗乙炔带来的硫化氢、磷化氢杂质，得到精乙炔气。
[0039]主要反应为：
[0040]H2S+H2SO4
→
SO2+2H2O+S
[0041]PH3+2H2SO4
→
H3PO4+2H2O+SO2+S
[0042]SO2+2NaOH
→
Na2SO3+H2O
[0043]H3PO4+3NaOH
→
Na3PO4+3H2O
[0044]进一步地，步骤5所述的甲醛装置包括空气压缩工序、反应及蒸发工序、甲醛吸收工序及ECS尾气处理工序，所述压缩工序包括透平增压机和两个串联的循环风机；所述反应及蒸发工序包括甲醇蒸发器、甲醛反应器、导热油储罐、导热油电加热器和导热油冷却器；所述甲醛吸收工序包括吸收塔,所述ECS尾气处理工序包括尾气预热器、尾气电加热器、尾气反应器、蒸汽发生器。
[0045]进一步地，所述空气压缩工序的工艺为：新鲜空气通过透平增压机一次升压到0.4
‑
0.6bar再通过循环风机二次升压到1.3
‑
1.7bar后进入反应及蒸发工序。
[0046]进一步地，将二次升压的新鲜空气及甲醇装置生成的甲醇同时进入甲醇蒸发器进行气化成甲醇气后送入甲醛反应器，所述甲醛反应器中设有铁钼催化剂，甲醇气及高压空气在铁钼催化剂及高温的作用下生成甲醛气，所述高温的热量来自导热油储罐、所述导热油储罐内装有导热油，利用导热油电加热器对导热油进行加热后送入甲醛反应器，所述导热油进入甲醛反应器后通过在导热油冷却器及甲醛反应器中的循环流动来保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将煤加入焦化装置内进行焦化反应，生成焦炉气、焦炭及余热产生的水蒸气，所述水蒸气作为后续步骤的加热及发电厂供电；步骤2、将兰炭和石灰石加入电石装置，反应生成电石炉气及电石产品；步骤3、将所述步骤1生成的焦炉气及步骤2生成的电石炉气输入到甲醇装置中，反应生成驰放气及甲醇；步骤4、将所述步骤2生成的电石产品加入乙炔装置中，反应生成精乙炔；步骤5、将所述步骤3生成的驰放气采用PSA提氢工艺处理得到纯净氢气；将所述步骤3生成的甲醇加入甲醛装置中反应生成甲醛；步骤6、将所述步骤4生成的精乙炔、步骤5得到的甲醛和氢气加入BDO装置中，反应生成BDO；步骤7、将步骤6生成的BDO在树脂催化剂的作用下生成粗THF，粗THF再经蒸馏塔精馏得到精THF；步骤8、将步骤7得到的精THF和醋酐(ACAN)加入到反应器系统中，反应生成PTMEA；步骤9、将PTMEA与步骤3生成的甲醇反应，合成可降解塑料PTMEG，所述甲醇来自甲醇装置反应生成的甲醇。2.如权利要求1所述的一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，所述焦化装置主要包括：备煤、炼焦、焦炉气净化三个单元，所述备煤单元将外来煤贮存并加工成装炉煤，采用先配煤、预筛分后再粉碎的工艺；所述炼焦单元包括干熄焦和焦处理，所述干熄焦采用全干熄工艺，用来回收红焦的显热，后利用焦处理将熄焦后的焦炭进行充分冷却后再利用；所述焦炉气净化单元净化合格的焦炉气送至甲醇装置；所述步骤2中将兰炭和石灰石混合物加热至1500
‑
2500℃反应生成电石炉气及电石产品，兰炭和石灰石混合物的质量配比为570
‑
590：1000。3.如权利要求1所述的一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，所述步骤4中的乙炔装置包括乙炔发生工序和净化工序；所述乙炔发生工序包括乙炔冷却1塔、乙炔冷却2塔、硫酸清净塔；所述乙炔发生工序的工艺为：采用水以雾态喷在电石粉上使之水解，生成粗乙炔，所述水与电石粉的比例值为1
‑
1.2，所述电石粉的粒度≤3mm；所述净化工序为：将粗乙炔加入乙炔冷却1塔进行降温冷却后，进行加压，加压后的粗乙炔进入乙炔冷却2塔再次进行冷却降温，然后将粗乙炔加入硫酸清净塔除去粗乙炔带来的硫化氢、磷化氢杂质，得到精乙炔气。4.如权利要求1所述的一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，步骤5所述的甲醛装置包括空气压缩工序、反应及蒸发工序、甲醛吸收工序及ECS尾气处理工序，所述压缩工序包括透平增压机和两个串联的循环风机；所述反应及蒸发工序包括甲醇蒸发器、甲醛反应器、导热油储罐、导热油电加热器和导热油冷却器；所述甲醛吸收工序包括吸收塔,所述ECS尾气处理工序包括尾气预热器、尾气电加热器、尾气反应器、蒸汽发生器。5.如权利要求4所述的一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，所述空气压缩工序的工艺为：新鲜空气通过透平增压机一次升压到0.4
‑
0.6bar再通过循环风机二次升压到1.3
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1.7bar后进入反应及蒸发工序。
6.如权利要求5所述的一种煤高效制备可降解塑料的绿色低碳制备工艺，其特征在于，所述反应及蒸发工序的工艺为：将二次升压的新鲜空气及甲醇装置生成的甲醇同时进入甲醇蒸发器进行气化成甲醇气后送入甲醛反应器，所述甲醛反应器中设有铁钼催化剂，甲醇气及高压空气在铁钼催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海生，张敬宇，张红瑞，侯哲，郭彬，沈勇，熊永臻，李运秀，李科武，王哲，樊珍，刘欣，赵鑫武，赵玉成，段燕飞，孔红霞，余佳，曲利迎，王柏春，徐红楚，柏兴龙，张旭豪，陈飞，
申请(专利权)人：内蒙古君正氯碱化工技术研究院，
类型：发明
国别省市：