环氧乙烷水合制乙二醇新工艺及其过程模拟研究
环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺
Tianjin Engineering Technical Institute毕业大作业题目：____________________________ ____________________________班级：_________________姓名：_________________指导老师：_________________完成日期：_________________浅谈环氧水合法生成乙二醇摘要:环氧乙烷（以下简称EO）和水在乙二醇（以下简称EG）反应系统反应生成一乙二醇（MEG）、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG).大部分水解水会在后浓缩塔以及乙二醇精制系统之前的四效蒸发系统进行脱除。
工艺蒸汽产自于乙二醇第四效脱水塔并且用于给其他几个工艺单元提供热量。
杂质通过惰性组分排放，从脱水塔再沸器由主放空冷凝器以及工艺水罐上的醛放空气提塔除去。
关键词：乙二醇蒸发工艺水精制回流前言：环氧乙烷直接水合法生产乙二醇是一种最常用的工业方法。
本文重点介绍的是环氧乙烷和水在通过三次换热后，进入列管式反应器以及乙二醇精整反应器中完全反应生成以乙二醇/水为主的混合物流。
然后进入四效脱水塔进行脱水，随后进入真空塔再次脱水。
之后进入乙二醇塔将乙二醇产品采出，最后进入二乙二醇塔采出二乙二醇等产品。
第一章乙二醇§1.1乙二醇（以下简称EG）的物化性质1.1.1物理性质乙二醇（Ethylene Glycol，简称EG）又名甘醇，外观为无色无臭有甜味粘稠液体，分子式为C2H6O2，分子量为62.07，凝固点-13.2℃，沸点197.5℃，相对密度(水=1)1.11；相对密度(空气=1)2.14，蒸汽压6.21kPa/20℃闪点：110℃，折光率1.43063；溶于水、低级醇、甘油、丙酮、乙酸、吡啶、醛类，微溶于醚，几乎不溶于苯、二硫化碳、氯仿和四氯化碳。
1.1.2化学性质与乙醇相似，主要能与无机或有机酸反应生成酯，一般先只有一个羟基发生反应，经升高温度、增加酸用量等，可使两个羟基都形成酯。
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新摘要：乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，主要用于生产聚酯，乙二醇工业涉及国民经济的多个领域，对支撑国民经济的基础产业及战略性新兴产业具有重要的战略意义。
关键词：环氧乙烷；乙二醇；技术环氧乙烷催化水合法能降低水与环氧乙烷的摩尔比，节约能耗，降低生产成本；碳酸乙烯酯法能充分利用乙烯氧化副产物的CO2资源，在现有环氧乙烷生产装置中，只能加入生产碳酸乙烯酯的反应步骤来生产碳酸乙烯酯及碳酸二甲酯，这是应用广泛的化工产品，代表了日后乙二醇生产的发展方向。
一、乙二醇概述乙二醇又名甘醇、1,2-亚乙基二醇，简称EG，是最简单的二元醇。
乙二醇无色无臭、有甜味液体，对动物有低毒性，乙二醇能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度小。
用作溶剂、防冻剂及合成涤纶的原料。
乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂，也用于细胞融合；其硝酸酯是一种炸药。
乙二醇主要用于制聚酯，涤纶，聚酯树脂，吸湿剂，增塑剂，表面活性剂，合成纤维，化妆品，炸药；还能用作染料、油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂，气体脱水剂，制造树脂，也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。
二、环氧乙烷法路线技术现状及进展1860年，首次开发了直接水合环氧乙烷生产乙二醇的方法。
1958年，美国Shell公司建立了第一套直接水合生产装置。
1977年，我国石化公司首次引进SD 公司技术，建成了第一套6.0万吨/年乙二醇生产装置。
目前，环氧乙烷法成套技术主要由Shell、DOW、SD等少数发达国家专利商垄断，各专利商在技术上取得了很大进步。
作为核心竞争力，其将技术牢牢掌握在自己手中。
然而，我国的乙二醇装置从国外引进，无成套的自主知识产权，工艺落后，面临淘汰危险。
因此，我国乙二醇工业不仅有很大发展空间，而且面临着巨大生存挑战。
环氧乙烷法路线有直接水合法、催化水合法等。
1、直接水合法。
其是目前工业化生产乙二醇广泛采用的工艺路线，其技术基本上被Shell、HSD、UCC、DOW等公司垄断。
环氧乙烷水合制乙二醇工艺流程参数及流程图(带详细流程图)
（一）主要原料及其规格
环氧乙烷
纯度98.7%--99.6%
乙醛含量0.3以下
（二）消耗定额（以生产1t乙二醇计）
环氧乙烷0.800t
催化剂及化学品0.59美元（90年代初）
副产பைடு நூலகம்
二甘醇0.100t
三甘醇0.0100t
电0.0.37MWh
冷却水424t
燃料83.7MJ
中压蒸汽3.820t
（三）制法
环氧乙烷经加压水合制得乙二醉.其主要反应式为：
〔四)流程说明(参见附图)
将环氧乙烷和来自环氧乙烷装置的环氧乙烷水溶液送入氧化物一水混合器，使之与加入的补充水及循环水混合，使混合物中水和环氧乙烷的mol比达到22 : 1。从混合器流出的混合物首先用第四效蒸发器一再沸器出来的冷凝液加热，然后通过与蒸汽的热交换使其温度达到150℃。
第四效蒸发器的塔顶馏出物--水和一些乙二醇在冷凝器中被收集下来并随从冷凝器出来的水一起送入热水井。湿的、混合的乙二醉类泵送到干燥塔。
乙二醇精制阶段的所有干燥塔都是在真空下操作的。干燥的混合乙二醇类泵送到乙二醇塔，塔顶得到乙二醇产品，送入乙二醇产品贮槽，排出的冷凝水送到热水井，塔底物为混合二醉类送到二廿醇塔，塔顶得仁甘醇产品送入贮槽，塔底送入三甘醇塔，塔顶得三甘醇产品送入贮槽，塔底为集乙二醇残渣。
(五)产品性质
乙二醇为具有粘性的无色液体，有甜味。能以任何比例与水、乙醇和丙酮相混合，并能大大降低水的冰点。相对密度( )1. 1135。沸点197.6℃，熔点-13℃，折光指数(nb5)1. 43310微溶于乙醚。
(六)产品规格
沸点范围196-200℃
相对密度( )1.1130-1.1135
酸度0.1%以下
环氧乙烷水解法制乙二醇工艺流程
环氧乙烷水解法制乙二醇工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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环氧乙烷直接催化水合制乙二醇的研究
国内外行业发展动态环氧乙烷直接催化水合制乙二醇的研究章洪良(中国石化上海石油化工股份有限公司化工事业部,200540)摘 要: 环氧乙烷非催化水合法是目前工业规模生产乙二醇的方法,但此工艺存在选择性偏低、流程长、能耗大等缺点,而采用环氧乙烷直接催化水合技术则可大大降低能耗,提高乙二醇的选择性。
文章综述了国内外主要大公司及相关科研机构对环氧乙烷直接催化水合技术的研究成果,对国内的研究水平进行了介绍并论述了进一步的开发方向。
关键词: 环氧乙烷 乙二醇 催化剂 催化水合文章编号: 1674-1099 (2009)05-0053-04 中图分类号:T Q03214 文献标识码: A收稿日期:2009208212。
作者简介:章洪良,1965年2月出生,1989年毕业于浙江大学化工系,硕士学位,高级工程师,现任中国石化上海石油化工股份有限公司化工事业部副总工程师。
乙二醇(MEG )是重要的化工基础原料。
乙二醇的最大用途是用于生产聚酯,其次是用作防冻剂,另外还可作为有机化工中间体。
至2008年底,我国乙二醇生产能力为2195kt/a (13套装置),而2008年全年进口量达521614kt,供需矛盾十分突出[1]。
随着新一轮乙二醇项目的建设,预计至2010年,我国乙二醇生产能力将达到5000kt/a 。
1 乙二醇生产工艺现状环氧乙烷非催化水合法是当今工业规模生产乙二醇的唯一方法,生产技术为美国科学设计公司(S D )、美国道化学公司(Dow )及英荷壳牌公司(Shell )三家公司所垄断。
我国的乙二醇生产企业全部采用国外专利技术,除了广东惠州(美国BASF )、辽宁辽阳(德国Huels )这两套装置之外,其他11套装置的技术都来源于S D 以及Shell 公司。
目前正在建设中的宁波650kt/a 、天津420kt/a 乙二醇项目,其技术全部来源于Dow 。
环氧乙烷非催化水合的工艺条件为:反应物中水和环氧乙烷(E O )的物质的量比(简称水比)(20～25)∶1,反应温度150～200℃,反应压力018～210MPa 。
用反应蒸馏法水合环氧乙烷生产乙二醇工艺模拟_刘宏伟
第29卷第1期2002年北京化工大学学报JO U RNA L OF BEIJING U NI VERSIT Y O F CHEM ICA L T ECHN OLO GY Vol .29,N o .12002用反应蒸馏法水合环氧乙烷生产乙二醇工艺模拟刘宏伟 屈一新 汪文川(北京化工大学化学工程学院,北京 100029)摘 要:对反应蒸馏法水合环氧乙烷生产乙二醇的工艺进行了模拟。
结果表明,工艺进料的水与环氧乙烷之摩尔比由以往的15～22∶1降至3∶1,且其转化率接近100%,选择性达98.58%。
研究了水与环氧乙烷摩尔比、回流比、塔压等对生产结果的影响。
关键词:反应蒸馏;环氧乙烷;水合;乙二醇;模拟中图分类号:T Q 028.13;T Q 031.5收稿日期:2001-03-13第一作者:男,1972年生,硕士生 乙二醇是重要的化工原料。
多年以来,只有两种制造乙二醇的方法具有工业价值。
第一个方法为环氧乙烷水合。
第二个方法是使甲醛与一氧化碳反应,继之以初步反应物加氢。
前者由于生产流程短,是目前乙二醇较常采用的方法[1,2]。
环氧乙烷水合又分为两种,常温下用酸作催化剂水合和无催化加压水合。
用硫酸作催化剂,环氧乙烷和水在室温下就能发生反应而生成乙二醇。
这一方法在工业上获得应用,但存在较大缺点:1)硫酸对设备有腐蚀;2)反应后中和硫酸生成的硫酸盐在乙二醇提浓和精馏时在设备表面结垢,影响热的传导和塔的正常操作,硫酸盐的脱除亦比较困难;3)乙二醇与硫酸生成的酯不易和乙二醇分离。
这些缺点抵消了在低温常压下操作的优点。
其他酸及离子交换树脂或者碱亦可用,但都有较大缺点难以在工业上大量应用。
工业上发展起来并大量推广的是环氧乙烷无催化加压水合,通称加压水合。
为提高反应速度,操作温度一般控制在150～200℃,压力控制在0.8～2.0MPa[3]。
目前世界上用环氧乙烷生产乙二醇技术基本上是采用大量的水与环氧乙烷反应,其水与环氧乙烷的摩尔比高达15～22∶1。
环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析
环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析乙二醇是一种比较重要的有机化工原料，自身的用途集中在生产聚酯纤维、防冻剂等等，对化工生产具有非常重要的作用。
相对而言，我国在生产乙二醇催化剂的过程中，经过了漫长的研究和分析，获得的成果值得肯定。
当前的环氧乙烷催化水合制作，基本上可以得到理想的乙二醇催化剂，同时为化工生产水平的进步，提供了足够的支持，文章就此展开讨论。
标签：环氧乙烷；催化；水合剂；乙二醇对于乙二醇的制作而言，环氧乙烷水合法的应用，基本上成为了行业内的普遍做法，并且拥有非常长的历史，经过了很多年的研究。
我国在化工方面的起步并不算早，但国内的很多研究都与乙二醇催化剂制作具有密切的关系。
环氧乙烷催化水合制在应用过程中，各个研究机构对此都持有不同的看法，所以在具体的制作过程中，也存在一定的差异，应在乙二醇催化剂的制作当中，充分发挥环氧乙烷催化水合制的优势，并且在方式、方法上，进行不断的更新，融入更多的内容。
1 均相催化剂乙二醇催化剂的研究历程非常漫长，环氧乙烷催化水合制的应用过程中，均相催化剂的方法是比较常见的应用类型，并且对乙二醇催化剂的制备产生了非常积极的作用。
在1972年，DOW化学公司，申请了催化酯交换烷烯碳酸酯的专利。
该公司的技术应用，主要是通过碱金属，或者是碱金属的衍生物，以此来作为催化剂，并且在200摄氏度的状态下，有效反应4个小时，从而将二氧化碳和环氧乙烷反应进行有效的融合，最终将得到碳酸乙烯酯。
之后，会将碳酸乙烯酯作为中间产物，有效生成乙二醇催化剂。
该方法在应用过程中，碳酸乙烯酯的转化率为45%，在当时是比较高超的一种方法。
但以目前的角度来看，该方法不仅在制备上特别的复杂，同时需要掌控的条件也比较多，对设备的要求高，想要大量的生产乙二醇催化剂，其经济成本偏高。
随后，很多公司都对乙二醇催化剂开展深入的研究，并且针对环氧乙烷催化水合制开展深入的研究。
在20世纪80年代，乙二醇催化剂的制作开始走向了多元化的道路，各种制备方法都表现的比较理想。
环氧乙烷催化水合制乙二醇研究进展
收稿日期 : 2001 05 28 作者简介 : 李应成 ( 1972
190~ 200 和大于 1 9M Pa 下水合。反应勿需催化 剂 , 环氧乙烷转化率 100% , 选择性 88% ~ 91% 。生 产中大量的能量用于蒸发产品中 85 wt % 以上的水 份。该工艺最大的缺点是能耗大。例如, 当水、 环氧 乙烷的摩尔比( 简称水比) 为 20 时, 通过蒸发除去摩 尔量大约为乙二醇 19 倍的无用水所需的热能为每 摩尔乙二醇 714kJ 。这意味着生产 1 吨乙二醇要耗 5 5 吨蒸汽。为了降低能耗 , 各国竞相开展了环氧 乙烷催化水合技术的研究。
钨酸根等的盐类。阳离子为碱金属、 铵盐、 季铵盐、 季磷盐等。对于钒催化剂, CO2 的存在可以使其选 择性增强。催化剂可以单独使用 , 也可以负载在氧 化铝、 氧化硅或分子筛等惰性载体材料上。催化剂 用量 是 EO 的 0 05% ~ 30% ( w t ) 。反 应 条 件 为 CO2 / EO< 0 05 1, 温度 150~ 200 , 压力 0. 2 ~ 10MP a, pH 值: 7~ 9, 水比 1~ 10。水合过程分三阶 段实施效果较好。第一阶段在 无催化剂情况 下进 行, 27% EO 转化为 M EG; 第二阶段在催化剂 存在 下, 93% ~ 94% EO 转化; 第三阶段在无催化剂存在 下使 EO 全部转化 , MEG 选择性 > 90% 。 这些催化剂对于提高转化率、 降低水比及提高 选择性均有利。缺点是部分催化剂流失到产物乙二 醇中 , 从而增加了不必要的分离提纯步骤, 同时也对 产品的质量造成不利影响。 针对 水 溶性 V 、 Mo 、 W 催 化 剂 流 失 的问 题 , U CC 公司又开发了具有水滑石结构、 水热稳定的混 合金属框架催化剂。 水滑石的 结构为 M g 6Al2 ( OH ) 16 CO3 4H 2O 。 其中 Mg 与 Al 之比可在 1 7~ 4 之间变化 , 由于 M g 易流失 , UCC 公司采 取了其他二价或 三价金属 如 Ca 、 Zn、 Cu、 Ni、 T i、 M n、 Co 、 Fe 、 Cr 等通过同晶取代加 以置换; 阴离子可通过合成、 离子交换或中和的方式 转换为 X 、 P O4 、 CH 3 COO 、 SO4 、 钒酸根、 钼酸 根或钨酸根等金属酸根阴离子。该催化剂的前驱物 结构含有空间结构大的有机阴离子间隔基。其结构 式为 : M x Q y( OH ) 2x+