探索环氧乙烷、乙二醇生产技术进展

合集下载

环氧乙烷的技术进展与市场分析

环氧乙烷的技术进展与市场分析
因此研究人 员采用 了计算机筛选方 法对可 提高环 氧化反 应选择性 的银基过渡金属催化剂进行研究 , 重点放在对环 氧乙烷 和副产物活性 和选择性有 差异的含银 双金 属合金 上。理论分析结果表 明, 含约2 %铜原子 的双金 属表面可 5
钠 、 、 ) 而且杂质含量每一批差别很大 , 钾 钙 , 因而制得 的催 化剂重现性较差 , 而加入有 机聚合 物后情况 大为改 观, 适 宜的聚合物包括烯烃聚合物和共聚物如聚乙烯 、 聚丙烯和
乙烯 一乙酸 乙烯 共聚 物等 , 粉末 的粒度 为5— 0 m, 其 4 0m
最 好 为 1 2 0m 5— 0 m。
达到预期 目的。事实上 , 该预测 已通过 以氧化铝为载体 的 c A 催化剂 的实验验证 。据 称 , 些双金 属催 化剂在 u— g 一 相同条件下 , 其选择性 比纯 银催化 剂高 15 。以前 人们 .倍 所进行 的催化剂设计研究只是为了提高其活性或 稳定性 ,
大学 研 究 人 员 发 现 氧 杂 金 属 环 (xm tlcc ) 即 两 端 oa eaayl ( l e
0 0 % 一 .5 更 好 。 .8 02%
在主体银浸渍制备方 面提供 了一种新 的多级活化 方 法, 即载体经银盐 浸渍后 , 低于 空气中氧含 量的惰性 气 在 氛中分 4级进行活化 , 以使催化剂活性达到最佳状态 。 日本三菱化学公司研制 出带有细孔分布 、 表面酸碱性
在内的 2 0余套 E O生产装 置上 。该公 司还 开发 出高选择
52
AV NE D A C


SI N NE ETROCHEM I AI P C S





卷第 2期

环氧乙烷生产技术进展与市场分析

环氧乙烷生产技术进展与市场分析

环氧乙烷生产技术进展与市场分析吕咏梅(中国石化集团南京化工厂,210038)摘要: 环氧乙烷广泛应用于合成乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙醇胺、乙二醇醚和乙氧基化合物。

该文对国内外环氧乙烷生产技术现状、市场供需进行了分析,提出了我国环氧乙烷的发展建议,即开发大型反应器,加大其下游产品的开发与应用等。

关键词: 环氧乙烷技术进展生产市场发展环氧乙烷(EO)是重要的石化产品,主要用于生产乙二醇,还可以衍生出几十种重要的精细石油化工中间体,广泛应用于洗染、电子、医药、农药、纺织、造纸、汽车、石油开采与炼制等众多领域。

1 生产技术进展[1-3]目前,世界上EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法。

全球EO生产技术主要被Shell公司(英荷合资)、美国SD(科学设计公司)、美国UCC三家公司所垄断,90%以上的生产能力采用上述三家公司生产技术。

此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW公司、德国赫斯公司等。

综观国内外EO 生产技术发展趋势,开发高性能催化剂,降低乙烯消耗成为技术进展的主要体现。

下面主要介绍近年来国内外催化剂研究开发与生产工艺设备的改进等最新进展。

1.1 催化剂目前国外提供催化剂技术的公司主要有Shell、SD、UCC和日本触媒公司,此外三菱化学、ICI(英国帝国化学公司)、BASF、DOW化学、赫斯公司和我国燕山石化研究院也进行了这类催化剂开发与生产。

近年来新型高性能产品不断被开发与应用,三菱化学公司研制出带有细孔分布、表面酸碱性适中的高表面积载体,在银中添加碱性成份,使选择性增加,并研究出利用过热蒸汽进行干燥的方法,使银与添加组分均匀地附在载体上,大幅度降低反应温度,提高催化剂选择性和寿命,这种产品已在该公司的两套装置上顺利运行。

Shell公司高活性催化剂的最新产品为S-860、861、862、863,其特点是初始温度低(218~225℃),初始选择性为81%~83.5%,活性与选择性下降速度慢等。

环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展

环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展
方 向。
最近该 公 司又成 功地 开发 出新一 代水合 催化 剂 S0 , 10 并完 成 了催 化 剂筛选 和 4 0k aE o 0水 合 装置 的工 艺设计 , 化剂水 合 已经完 成 了单 管 和 中试 , 催 试 验 经过工 程放 大试验 就有 可能 在 日本 装置 上实 现工 业 化生产 , 并将 此技 术引入 国外 其他 E G项 目上 。 U C公 司早 期 开 发 了 2种 水 合催 化 剂 : 种 是 C 1
关键词
乙二 醇 ; 氧 乙烷 ; 化 水 合 ; 化 剂 环 催 催
中图分类号 T 2 .6 Q 2 31
文献标识码 A
文章编号 10 — 8 92) )6 0 4 — 3 o6 6 2(( 80 — 0 6 0 o
乙 二 醇 ( G) 最 简单 、 重 要 的脂 肪 族 二 元 E 是 最
摘 要 介 绍 了国 内 外对 环 氧 乙烷催 化 水合 法制 备 乙二 醇 的催 化 剂 研 究 进 展 情 况 . 述 了各 评
催 化 剂 的 特 点 , 对 应 用 状 况进 行 了分 析 。 为环 氧 乙烷 催 化 水合 法制 乙二 醇 必 将 代 替 非 并 认
催化水合法 , 而技 术 的 关键 是 催 化 剂的 开 发 。
选择 。本 文 主要介 绍 目前 国 内外 E 0催 化 水合 法 制 备E G催 化 剂的研 究进展 情况 。
9 ,压 力 1 a的 条 件 下 。 O 转 化 率 大 于 0 . MP 4 E 9 % ,G选 择性 为 9 %。 6 E 6 这些催 化 剂对 于降低水 比、
提 高转化 率及 提高选 择性 均有 利 ,但 部分 催化 剂会 流 失到 产物 E 中 ,从 而增 加 了不 必要 的分 离 提纯 G

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

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。

乙烷为原料制备乙二醇工艺技术调研报告

乙烷为原料制备乙二醇工艺技术调研报告

乙烷为原料制备乙二醇工艺技术调研报告制备乙二醇的工艺路线比较多,其中以乙烷为原料,经乙烯、环氧乙烷制备乙二醇就是其中的路线之一,该工艺路线的主要技术特征是以乙烷为原料制乙烯,其技术经济性主要取决于乙烷原料及乙烷制乙烯的技术经济性。

本文从乙烷原料的来源及乙烷制乙烯的工艺技术两个方面进行初步的分析,供参考。

一、乙烷原料的来源乙烷原料的来源主要有三个方面:天然气、油田气及炼化厂气。

其中天然气是主要的来源。

天然气的组成随产地的不同而不同,我国的天然气中甲烷的含量比较高,达到95%以上,而美国的天然气中乙烷含量比较高,乙烷含量一般在5%左右,高的气田达到了20%以上。

丰富的乙烷资源使得乙烷成为美国乙烯的主要原料,约占到乙烯原料的46.3%以上。

表1 美国天然气组成表 2 是中国天然气及油田气的组成,中国天然气中乙烷的含量较少,内陆天然气中乙烷含量不足1%,因此很少采用天然气中的乙烷为原料来生产乙二醇。

而油田气中乙烷含量较高,达到8~12%甚至更高。

因此少数有油田伴生气的企业采用油田气中的乙烷来生产乙烯。

表2 国内天然气及油田气的组成炼厂气是乙烷的第三个来源,它是石油炼制中催化裂化、焦化、加氢裂化、重整等加工过程副产气体,其中以催化裂化的量为最大。

在使用重质烃为原料时,催化裂化约产15%的气态产品,其中乙烷约占10~20%。

炼制过程所得炼厂气的组成和比例随加工工艺而异,表3中列出两种典型的炼厂气组成。

由于炼厂气的资源有限,因此乙烷量也有限。

表3 典型的炼厂气组成从天然气中回收乙烷常用的方法有低温油吸收法、外部致冷法、透平膨胀机法、焦尔-汤姆逊法等,这些工艺既可以回收乙烷,也可以回收丙烷、丁烷和戊烷。

从炼厂气回收乙烷、丙烷、丁烷等低级烷烃常用的方法有压缩法、油吸收法、膨胀机法等工艺。

其中低温油吸收法和低温膨胀机法是分离乙烷的主要工艺。

二、乙烷制乙烯工艺路线乙烷制乙烯的工艺路线主要有三种,(1)乙烷水蒸汽裂解法;(2)乙烷氧化脱氢法;(3)乙烷二氧化碳脱氢法。

环氧乙烷合成乙二醇的研究进展

环氧乙烷合成乙二醇的研究进展

高 强度 台金钢 管 ;3反 应生 成气 中 的醛类 等杂质 通过 环氧 ( )
乙烷吸收塔急冷段大部分被吸收掉, 保证了产品中较低的醛 含量 以及乙二醇产品的 U V值;4从贫吸收水中抽出2 () O一
3 t 送 到解 吸塔提 浓段 , 0/ h 将解 吸过程 中环 氧 乙烷水解 生成 的醇 浓缩 ( 含醇 3 %) 约 O ,以每 4 m 2  ̄t . 吨量排至 醇 闪蒸 回收 - 1 塔 , 免 了吸收水 中醇 的积累 。 避 S D工艺 的主 要技 术特 点为 : 1采用 C 以 新酸 银盐 () 9
e h ln ie a edius e d t iSu g si f h v lpme t t ye e gy o i r p t ow a d. t ye eoxd r c s d i e al g e t n . on or ede eo t n e h ln lc ln Chnaa e u r r of i f
质的量 比在管式反 应器 内进行 水合反 应生成乙二醇, 乙二醇 溶液 经蒸发提 浓、 脱水 、 分馏得到 乙二醇及其它 副产品 。 此
树 脂 、 滑剂 、 塑剂 、 润 增 非离子 表面活性 剂 以及炸 药等 , 此
外 还可用于 涂料 、 照相 显影 液 、 车液 以及 油墨等行 业 , 刹 用
外, 整个工艺还设置 了与其牛产能力配套的空分装置、 碳酸
盐 的处理 以及废 气废液处理 等系统 。 家公司的专利 技术主 三 要区别体现在催化剂 反应和吸收工艺 以及一些技术细节上 。
Sh l el 工艺 的主要 技术特 点为 :() 1使用 Ag R - - e CsS体 系银催 化 剂; 2反 应管 使 用管径 为 中4 .mm ×30 () 49 ,mm的

20240321三江化工环氧乙烷乙二醇现状及发展前景RE

20240321三江化工环氧乙烷乙二醇现状及发展前景RE

20240321三江化工环氧乙烷乙二醇现状及发展前景RE 三江化工环氧乙烷乙二醇(简称环氧乙烷)是一种重要的化工原料,广泛应用于涂料、树脂、塑料、纤维、皮革等多个工业领域。

本文将从环氧乙烷的现状、产能与供需关系、应用领域以及发展前景等方面进行介绍。

一、环氧乙烷的现状环氧乙烷是一种无色、有毒的液体,主要用于合成环氧乙烷聚合物和制备乙二醇。

国内主要的环氧乙烷生产企业有三江化工、亚宝药业、泸源化工等。

其中,三江化工是国内环氧乙烷生产的龙头企业,具有较强的市场竞争力。

目前,国内环氧乙烷的产能和产量逐年增长,由于环氧乙烷在多个行业的广泛应用,市场需求也在不断增长。

然而,国内环氧乙烷的生产技术相对成熟,竞争激烈,价格波动较大。

此外,环氧乙烷属于有毒化学品,生产过程中存在较高的安全风险,需要符合严格的环保要求。

二、环氧乙烷的产能与供需关系近年来,国内环氧乙烷的产能和供应量逐渐增加,但由于环氧乙烷需求持续增长,供需矛盾相对较为突出。

根据数据显示,环氧乙烷的国内市场需求量大约在100万吨左右,而国内大部分企业的年产能均在10万吨以下,供应压力相对较大。

三、环氧乙烷的应用领域环氧乙烷主要用于生产乙二醇和制备环氧乙烷聚合物。

乙二醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成树脂、涂料、塑料、纤维等领域。

环氧乙烷聚合物是一种具有良好绝缘性和耐腐蚀性的材料,广泛应用于电子电器、汽车制造、航空航天等领域。

四、环氧乙烷的发展前景随着我国经济的快速发展,环氧乙烷的需求将继续增长。

特别是环保需求的增加,将推动环氧乙烷生产技术的升级改造,提高环氧乙烷的生产工艺和工艺水平。

此外,对于乙二醇等环氧乙烷衍生物的需求也将不断扩大。

在技术层面,环氧乙烷的生产工艺将朝着高效、低能耗、低排放的方向发展,以满足环保和可持续发展的要求。

同时,环氧乙烷的衍生物也将继续研发和创新,开拓新的应用领域。

总结而言,环氧乙烷是一种重要的化工原料,具有广泛的应用领域和市场需求。

乙二醇合成研究进展

乙二醇合成研究进展

乙二醇合成研究进展乙二醇合成技术研究进展摘要:乙二醇(Ethylene Glycol,简称乙二醇)又称为甘醇,是一种重要脂肪族二元醇,能够和水以任意比例混合。

乙二醇的沸点高、凝固点低,可作为制冷剂或冷媒。

与对苯二甲酸反应可生成聚对苯二甲酸二乙醇酯,是生产聚酯纤维和聚酯塑料的重要原料,世界上生产的乙二醇80%以上都用于对苯二甲酸二乙醇酯的生产。

乙二醇广泛用于防冻剂、聚酯纤维、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂以及炸药等。

本文综述了国内外乙二醇合成的传统工艺的发展以及新工艺的开发情况,包括乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法、C1化学法等。

关键词:乙二醇;水合法;环氧乙烷;C1化学1 乙二醇合成的传统工艺1.1 直接水合法目前国内外大型乙二醇生产工艺均采用直接水合法,直接水合法也称为加压水合法[1]。

该工艺是将水与环氧乙烷(环氧乙烷)按照摩尔比(简称水比)20~22:1配制环氧乙烷水溶液,然后在管式反应器中于130~180℃,1.0~2.5MPa下反应18~30min,环氧乙烷全部转化,生成质量分数约为10%的乙二醇水溶液,然后经过多效蒸发器蒸发提浓,减压精馏得到乙二醇和二甘醇(D乙二醇)、三甘醇(R乙二醇)等副产物。

产物中乙二醇、二甘醇和三甘醇的比例约为100:10:1,产品总收率为88%。

增加水的用量可以提高环氧乙烷转化率,减少副产物量。

但是由于直接水合法需要多效蒸发,工艺流程长,设备投资大,直接影响了乙二醇的生产成本[2]。

1.2催化水合法相对于直接水合法,催化水合法是在直接水合法的工艺中加入催化剂,降低水比,同时保证较高的乙二醇选择性。

从上世纪70年代以来,国内外一些大公司致力于环氧乙烷催化水合法合成乙二醇技术的研究,主要有美国UCC公司、荷兰Shell公司、Dow化学公司、日本三菱公司,国内大连理工大学、上海石油化工研究院[3]、南京工业大学等[4]。

催化水合法又可分为均相催化水合和非均相催化水合。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

探索环氧乙烷、乙二醇生产技术进展
作者:马晓宝
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期
摘要:环氧乙烷、乙二醇(EO/EG)的消费量在世界上位居前列,在工业生产中可以利用环氧乙烷直接水合精制生产乙二醇,所以二者的生产过程通常是在同一厂家进行,对二者的生产技术进展进行研究,有利于根据市场变化情况对其生产开工率进行调整。

關键词:环氧乙烷;乙二醇;水合;水解
随着生产技术的进步,环氧乙烷和乙二醇的生产技术发生了一系列的变化,其生产原料不断多样化,生产路线较之以前也发生了诸多环节的不同。

环氧乙烷生产的技术进展主要体现在催化剂、反应器和精制工艺的选择上;乙二醇的生产则逐渐摒弃传统的水合法,改行为以煤为原料的催化法。

1 环氧乙烷及乙二醇的生产现状
在目前的市场发展状况中,环氧乙烷生产量的70%都被用于生产乙二醇,其他方面则是被应用于表面活性剂及其他衍生化学物品[1]。

这些产品有些被直接应用于人们的日常生活中,有些则是被进一步加工成精细化工品,为人类的生产生活提供更加优质的服务。

由于我国是世界上最大的环氧乙烷及乙二醇消费国,目前不仅相关产品的进口量较大,而且带动国内相关企业的生产水平不断提高,在周边产品和生产工艺上也取得了较大的提升。

这方面的成果主要包括催化剂研究、提升产品的生产质量并达到节能降耗的目的、“废气、废水、废渣”的环保处理等,此外还包括对新型生产工艺的研究和产品的深加工等方面。

2 环氧乙烷生产技术的进展
2.1 环氧乙烷生产工艺运行现状
目前化工行业运行过程中,环氧乙烷主要有氯醇法和直接氧化法两种生产方式。

氯醇法的生产是基于氯气与水发生化学反应生成次氯酸的基础上,与乙烯发生化学反应生成氯乙醇,再通过与石灰乳皂发生反应最终生成环氧乙烷。

采用这种方式,工艺简单,步骤少,但是在生产过程中不仅会消耗大量的氯气,还会产生污水和其他污染物,对环保事业造成较大的负面影响。

直接氧化法又分为空气直接氧化法和氧气直接氧化法两种,这两种生产方式对设备要求比较复杂,生产环节繁多,需要做好多方面的控制,从而保障环氧乙烷的生产质量。

2.2 环氧乙烷生产技术进展
环氧乙烷生产技术提升的环节一般从三个方面入手:反应器、催化剂和生产工艺。

反应器的改进和提升对于生产技术的进步具有重要的推动作用,其作用的改进主要是通过反应器的启动速度、反应器导热效率的改进、氧化剂填装方式的改进和反应器参数设置的改进等四个方面体现的。

在催化剂的研究方面,我国目前的研究水平也在逐渐提高,开始缩小与行业领先者之间的差距,这方面研究水平的提升,也是整个环氧乙烷技术提升的重心所在。

在生产工艺的改进上主要是能不断提高乙烯体积分数,保障氧气高纯化。

此外,在采用氯醇法生产是,还要尽量抑制水和二氧化碳的产生。

就生产技术的整体进展而言,我国在相关理论的研究和应用水平与国际发达国家相比还存在较大差距,如何通过相关环节的深入研究,不断提升环氧乙烷的生产质量和效率,才能真正减少生产过程中出现的资源浪费和环境污染等现象[2],从而不断提升企业运营的效益。

3 乙二醇生产技术进展
就国内的发展现状而言,我国乙二醇年消耗量的70%都需要进口,在具体的生产工艺中,石油法生产工艺和煤制乙二醇生产工艺各自占到60%和40%的比例。

由于我国未开采能源结构的特点是“煤多、油缺、气少”,在未来的行业发展中,煤制乙二醇的生产工艺应用水平还将不断提升,甚至会出现比例翻转的情况。

3.1 石油路线法生产乙二醇
石油路线法生产乙二醇是先进行环氧乙烷的合成,在水解生成乙二醇。

在大型的乙二醇生产装置中,主要是采用环氧乙烷直接水合法、环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯合成法。

环氧乙烷直接水合法的应用时间比较久、但是其后期分离比较困难,生产流程比较长,水资源消耗量比较大,从而造成总体生产成本居高不下。

环氧乙烷催化水合法的生产效果主要是取决于催化剂的选择,并且不同类型的催化剂耗水量也有很大差别,但是采用这种方式所生产的产品寿命比较短还是共性的问题。

碳酸乙烯酯合成法具有生产效果好、生产过程中污染比较小等各方面的优势,但是其存在酸性催化剂会造成腐蚀的缺点,因而限制了其应用范围。

3.2 煤化工路线法生产乙二醇
煤制乙二醇的生产工艺前期是两个同步的步骤,一方面是把煤进行加压至气化的状态,从中产生一氧化碳和氢气等气体,将二者的量调整变换至合理的比例,通过低温甲醇洗脱硫脱碳,最终在深冷分离的作用下,得到纯度>99.5%的一氧化碳。

另一方面是通过变压吸附生产出纯度至99.99%的氢气,在两步骤工作完成之后,通过合成得到乙二醇。

就目前的发展现状来看,煤制乙二醇的生产工艺与石油法生产乙二醇相比,在一般情形下具有较高的成本优势,但二者的综合成本主要还是受到煤和石油实际运行价格的影响。

4 结束语
受到我国能源资源结构的影响,在未来的发展过程中,煤制乙二醇的生存空间具有更高的优势,但就目前的发展水平而言,这一技术在应用过程中还需要做好成本控制和质量提升工作。

参考文献:
[1]张翼.含环氧乙烷废气吸收工艺的分析与探讨[J].化工与医药工程,2018,39(04):54-59.
[2]安然,林子昕,安维中,别海燕,朱建民.持液量对乙二醇单乙醚催化精馏的影响及塔板的优化设计[J].化学反应工程与工艺,2017,33(06):527-534.。

相关文档
最新文档