乙二醇生产工艺
乙二醇生产工艺流程

乙二醇生产工艺流程
《乙二醇生产工艺流程》
乙二醇是一种重要的有机化工原料,广泛用于制造涂料、树脂、溶剂、防冻液等。
其生产工艺流程经过多年的发展,已经非常成熟和高效。
首先,乙二醇的生产从乙烯开始。
乙烯经过氧化反应制得环氧乙烷,然后环氧乙烷与水在催化剂的作用下发生加成反应,生成乙二醇。
在具体的生产过程中,常采用高温高压的工艺条件,催化剂常用氧化银或氧化金属。
反应产生的乙二醇与水混合物会被蒸馏分离,然后经过净化处理,得到纯净的乙二醇产品。
对于乙二醇的生产工艺流程,需要严格控制反应条件,包括温度、压力、催化剂的选择和投加量等。
此外,还需要加强设备的安全监控和运行管理,确保生产过程的稳定性和高效性。
近年来,随着技术的不断创新和进步,乙二醇生产工艺流程也在不断优化和改进。
新型催化剂和反应条件的探索,使得乙二醇生产工艺不断向更高效、更环保的方向发展。
综上所述,《乙二醇生产工艺流程》是一项复杂而重要的工业生产过程,需要多方面因素的协同作用和精确控制。
随着技术的持续发展,乙二醇的生产工艺流程将会不断进步和完善,为化工行业的发展提供更多的支持和保障。
乙二醇工艺流程

乙二醇工艺流程一、概述乙二醇,又称乙二醇,是一种重要的有机化合物,化学式为C2H6O2。
它是一种无色、无味、具有吸湿性的液体,可溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等多种有机溶剂。
乙二醇在工业上广泛应用于合成树脂、润滑油、溶剂、防冻剂等领域。
本文将介绍乙二醇的生产工艺流程。
二、乙二醇生产工艺流程乙二醇的生产工艺主要包括乙烯氧化法和乙烷水合物法两种方法。
下面将分别介绍这两种方法的工艺流程。
1. 乙烯氧化法乙烯氧化法是目前乙二醇的主要生产方法。
其工艺流程如下:(1)原料准备:将乙烯和空气经过净化处理后送入反应器。
(2)氧化反应:在反应器中,乙烯和空气经过催化剂的作用,发生氧化反应生成环氧乙烷。
(3)环氧乙烷水解:环氧乙烷与水在一定温度和压力下发生水解反应生成乙二醇。
(4)产品分离:将反应产物进行分离,得到纯度较高的乙二醇产品。
2. 乙烷水合物法乙烷水合物法是另一种乙二醇的生产方法,其工艺流程如下:(1)乙烷水合物制备:将乙烷与水在一定温度和压力下进行反应生成乙烷水合物。
(2)乙烷水合物裂解:将乙烷水合物加热至一定温度,使其发生裂解反应生成乙二醇。
(3)产品提纯:对裂解反应产物进行提纯处理,得到纯度较高的乙二醇产品。
三、乙二醇产品的应用乙二醇是一种重要的化工原料,广泛应用于合成树脂、润滑油、溶剂、防冻剂等领域。
其中,乙二醇在聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂等的生产中起着重要作用。
此外,乙二醇还被用作溶剂、防冻剂等,具有较广泛的市场需求。
四、乙二醇生产的发展趋势随着化工行业的发展,乙二醇的需求量不断增加。
为了满足市场需求,乙二醇生产技术也在不断改进和完善。
未来,乙二醇生产工艺可能会朝着高效、节能、环保的方向发展,采用更先进的催化剂和工艺条件,提高乙二醇的生产效率和产品质量。
总之,乙二醇是一种重要的有机化合物,其生产工艺主要包括乙烯氧化法和乙烷水合物法两种方法。
乙二醇具有广泛的应用前景,随着化工技术的不断进步,乙二醇生产工艺也将不断改进,以满足市场需求。
30万吨年乙二醇生产工艺初步设计毕业设计说明书

30万吨年乙二醇生产工艺初步设计毕业设计说明书乙二醇,这东西可挺神奇的。
就好像是化工世界里的一个小明星,别看它不起眼,在很多地方都起着大作用呢。
今天咱们就来聊聊这30万吨年乙二醇生产工艺初步设计毕业设计说明书这事儿。
要设计这个生产工艺啊,得先对乙二醇有个透彻的了解。
乙二醇就像一个多变的小精灵,它在化学结构上有着自己独特的模样。
它能和好多其他物质玩得很好,这也是它能在众多领域大展身手的原因。
比如说在防冻液里,它就像是冬天里的小暖炉,让汽车发动机的冷却系统在寒冷天气里也能正常工作。
要是没有它,那发动机在冬天可能就会冻得打哆嗦,甚至罢工呢。
在开始设计生产工艺的时候,原料的选择就像是在挑选士兵去打一场大仗。
你得找那些靠谱的、能持续供应的原料。
就好比盖房子,你得有足够的砖和水泥,要是中途断了货,那房子就只能盖一半,这生产工艺也是同样的道理。
煤制乙二醇也好,石油制乙二醇也罢,都有各自的优缺点。
煤就像一个憨厚的大哥,储量丰富,成本可能相对低一些,但处理起来可能比较麻烦,就像大哥有时候有点粗枝大叶。
石油呢,就像一个精致的小姐,加工起来可能相对容易些,可成本有时候就像小姐的脾气一样,不太好控制。
生产设备的设计那也是相当重要的一部分。
这就好比给这个生产工艺打造一个合适的家。
反应釜就像是这个家里的厨房,各种原料在里面发生奇妙的化学反应,就像厨师在厨房做菜一样。
这反应釜的大小、材质、温度和压力控制都得精心设计。
如果温度控制不好,那就像厨师炒菜火大了或者火小了一样,炒出来的菜味道就不对,生产出来的乙二醇质量也会受影响。
还有像分离设备,它就像一个分拣员,把成品乙二醇和其他杂质或者未反应完全的物质分开来。
这分拣员要是不细心,那成品的纯度就没法保证了。
在整个生产工艺的流程设计上,就像规划一场旅行路线一样。
从原料的进入,到各个反应环节,再到最后的产品出来,每个步骤都得环环相扣。
不能像无头苍蝇一样乱撞。
比如说先进行什么反应,后进行什么反应,这顺序可不能乱。
天然气制乙二醇生产工艺流程

天然气制乙二醇生产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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合成气制乙二醇工艺技术

合成气制乙二醇工艺技术合成气制乙二醇(ethylene glycol production from synthesis gas)是一种重要的工艺技术,用于生产乙二醇(ethylene glycol),乙二醇是一种广泛应用于化工、纺织和医药等领域的重要基础化学品。
合成气制乙二醇的工艺主要包括合成气制乙醇和乙醇水合成乙二醇两种方法。
其中,合成气制乙醇方法是通过合成气(合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的可燃气体)催化制得乙醇,并将乙醇再催化合成乙二醇。
乙醇水合成乙二醇方法是将乙醇与水反应生成乙二醇。
以下是合成气制乙二醇工艺的具体流程。
首先,以天然气或煤作为原料,通过蒸汽重整催化剂将其转化为合成气。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成,其化学式为CO+H2。
然后,将合成气与催化剂进行反应,得到乙醇。
合成气与催化剂反应生成乙醇的反应式为CO+2H2→C2H5OH。
接下来,将乙醇进一步催化反应,生成乙二醇。
乙醇催化合成乙二醇的反应式为2C2H5OH→C2H4(OH)2+H2O。
最后,对乙二醇进行精制和除水处理,得到纯度高的乙二醇产品。
乙二醇的精制过程主要包括蒸馏、结晶和吸附等步骤,以去除杂质和提高纯度。
合成气制乙二醇的工艺技术具有以下优点。
首先,原料广泛,可利用天然气、煤、石油等作为原料,能够提高资源利用率。
其次,反应过程中无需使用高温高压,操作相对简单,投资和运营成本低。
另外,乙二醇是一种多功能化合物,在化工、纺织和医药等领域有广泛应用,其生产规模和市场需求都很大。
然而,合成气制乙二醇的工艺技术也存在一些挑战和问题。
首先,催化剂的选取和催化剂寿命对工艺的影响较大,需要持续进行催化剂研究和改进。
其次,乙醇水合成乙二醇的方法反应选择性较差,容易产生副产物,需要进一步提高反应的选择性和产率。
此外,气相催化反应过程中管道和设备对反应物质的传输和分离也是一个挑战,需要合理设计和优化。
综上所述,合成气制乙二醇是一种重要的工艺技术,具有广泛的应用前景和市场需求。
乙二醇制作工艺

乙二醇制作工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊乙二醇的制作工艺,这可真是个有意思的事儿呢!乙二醇啊,就像是我们生活中的一位小魔法师,它在很多领域都有着重要的作用。
你想想看,那些漂亮的衣服、汽车里的防冻液,都有它的功劳呢!那它是怎么被制造出来的呢?一般来说呢,乙二醇的制作主要有两种方法,一种是乙烯法,另一种是草酸酯法。
就好像我们做饭有不同的菜谱一样,这两种方法就是制作乙二醇的不同“秘籍”啦!乙烯法呢,就像是一场精心编排的舞蹈。
首先,乙烯和氧气在催化剂的作用下,欢快地跳起舞来,生成了环氧乙烷。
然后呢,环氧乙烷再和水来一场浪漫的邂逅,经过一系列反应,就变成了我们可爱的乙二醇啦!这过程是不是很神奇呀?就像变魔术一样!草酸酯法呢,也很有趣哦!它就像是搭积木一样,一块一块地堆起来。
先把一氧化碳和亚硝酸甲酯这些“小积木”准备好,然后让它们在合适的条件下组合起来,经过一些步骤,最终也能变成乙二醇这个“大城堡”。
那在实际生产中,可不能马虎大意哦!就像我们做菜要掌握好火候和调料的量一样,制作乙二醇也需要严格控制各种条件呢。
温度啦、压力啦、催化剂的选择啦,每一个环节都得小心翼翼,不然可就做不出高质量的乙二醇啦!你说,这制作乙二醇是不是很像一场奇妙的冒险呀?工人们就像勇敢的探险家,在这个充满化学反应的世界里寻找宝藏。
而且,随着技术的不断进步,制作乙二醇的方法也在不断改进和创新呢!说不定以后还会有更神奇、更高效的方法出现呢。
总之呢,乙二醇的制作工艺是一个既复杂又有趣的过程。
它让我们看到了化学的魅力和神奇,也让我们的生活变得更加丰富多彩。
所以呀,可别小看了这小小的乙二醇,它背后可是有着大大的学问和努力呢!怎么样,是不是对乙二醇的制作工艺有了更深的了解呢?哈哈!。
煤制乙二醇的生产原理及工艺流程
煤制乙二醇的生产原理及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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环氧乙烷生产装置操作 乙二醇生产原理及工艺条件
工艺条件
01
原料配比
环氧乙烷与水的摩尔比越低,乙二醇收率 越高;
用水量增加,设备利用率会降低,反应后 物料中乙二醇浓度下降,乙二醇提浓时能 耗增大;
当环氧乙烷与水的摩尔比为1:10时,乙二 醇的收率可达80%;
按所需的乙二醇及其缩合物的比例,确定 原料配比。
工艺条件
02
反应温度
水合时间为30~40min时,为达到 环氧乙烷较高的转化率,反应温度 为150~200℃。
乙二醇生产原理 及工艺条件
目
CONTENTS
录
01 认识乙二醇 02 反应原理 03 工艺条件
01
认识乙二醇
认识乙二醇
化学式HOCH2-CH2OH,简称EG,一种简单的二元醇
无色、无臭、有甜味、黏稠液体。能与水以任意比例混合, 可混溶于乙醇、醚等,对动物有毒性
认识乙二醇
乙二醇主要用于制造树脂、增塑剂、合成纤维、化妆品,也可用作 溶剂、配制发动机抗冻剂。
02
反应原理
反应原理
主反应
CH2-CH2+H2O=H2C-CH2 +81.6kJ/mol
o
OH OH
副反应
CH2-CH2 + H2C-CH2=H2C-CH2-O-CH2-CH2
o
OH OH OH
OH
ห้องสมุดไป่ตู้ 03
工艺条件
工艺条件
01
02
03
04
工艺条件
01
原料配比
收
1
率
/%
2
3 4
环氧乙烷/水(摩尔比) 图5-7 环氧乙烷和水的摩尔比对各种产物的收率影响
工艺条件
03
乙二醇生产装置的工艺设计
乙二醇生产装置的工艺设计乙二醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、医药、塑料、涂料等行业。
乙二醇的生产装置的工艺设计对于生产质量、能耗和安全性都有重要影响。
下面将从原料选择、催化剂选择、反应器设计、分离工艺等方面进行乙二醇生产装置的工艺设计介绍。
1.原料选择:乙二醇的主要原料是乙烯和水。
乙烯是通过石油催化裂化或乙烷氧化获得的;水可以选择城市自来水或消防水等。
合理选择原料质量和纯度,对乙二醇的质量有直接影响。
2.催化剂选择:乙二醇的生产主要采用酸催化剂,常用的有硫酸、磷酸、砷酸等。
催化剂的选择要考虑活性、稳定性和成本等因素。
硫酸催化剂具有活性高、稳定性好的特点,但对设备腐蚀性大,操作要求较高。
3. 反应器设计:乙二醇的生产反应器主要选择PFR(Pipe Flow Reactor)或CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)反应器。
PFR反应器具有良好的传质性能和高的反应转化率,但对反应器的设计和控制要求较高。
CSTR反应器操作简单稳定,但对反应转化率较低。
根据生产规模和技术要求选择合适的反应器设计方案。
4.分离工艺:乙二醇的生产过程中,需要进行分离纯化工艺,去除原料中杂质和副产物。
常用的分离工艺包括蒸馏、萃取和结晶等。
蒸馏是主要的分离工艺,可以分离乙二醇和水。
萃取工艺可以去除硫酸等酸性催化剂及其他有机物杂质。
结晶工艺可以提高乙二醇的纯度和溶液的浓度。
5.能耗和安全性考虑:乙二醇生产过程中需要考虑能耗和安全性。
优化生产工艺流程,减少能耗和资源消耗是一项重要的工作。
同时,对储存和处理涉及的危险材料,应严格按照相关法规和安全规程进行。
总结起来,乙二醇生产装置的工艺设计需要综合考虑原料选择、催化剂选择、反应器设计、分离工艺等因素,以达到优化生产质量、降低能耗和提高安全性的目标。
在设计过程中,还需根据具体情况进行经济性评估,保证生产过程的可持续性。
乙二醇工艺设计(2篇)
第1篇一、引言乙二醇(Ethylene Glycol)是一种无色、无味的有机化合物,化学式为C2H6O2。
它是一种重要的化工原料,广泛应用于防冻剂、溶剂、合成树脂、塑料、合成纤维、医药、化妆品等领域。
随着我国经济的快速发展,乙二醇的需求量逐年增加,因此,乙二醇的工艺设计对于提高生产效率、降低生产成本、满足市场需求具有重要意义。
本文将对乙二醇工艺设计进行详细阐述,包括工艺流程、设备选型、操作条件、控制方法等方面。
二、乙二醇生产工艺概述乙二醇的生产方法主要有以下几种:1. 合成法:以乙烯和氧气为原料,在催化剂的作用下进行合成反应,生成乙二醇。
2. 聚合法:以环氧乙烷为原料,在酸性催化剂的作用下进行聚合反应,生成乙二醇。
3. 热裂解法:以石油产品为原料,在高温下进行热裂解反应,生成乙二醇。
本文主要介绍合成法生产乙二醇的工艺设计。
三、乙二醇合成工艺流程1. 原料预处理(1)乙烯:将乙烯进行脱硫、脱氧、脱水等预处理,以保证反应原料的纯度。
(2)氧气:将氧气进行净化,去除杂质,确保氧气纯度。
2. 反应将预处理后的乙烯和氧气按照一定比例进入反应器,在催化剂的作用下进行合成反应,生成乙二醇。
3. 产物分离反应后的混合物进入分离塔,通过精馏的方式将乙二醇与其他组分分离。
4. 产品纯化将分离得到的乙二醇进行精制,去除杂质,提高产品纯度。
5. 产品包装将纯化后的乙二醇进行包装,以满足市场需求。
四、设备选型1. 反应器:选用耐腐蚀、传热性能好的反应器,如不锈钢反应器。
2. 催化剂:选用活性高、选择性好的催化剂,如钴基催化剂。
3. 分离塔:选用传质效率高、分离效果好的分离塔,如填料塔。
4. 精制设备:选用高效、低能耗的精制设备,如膜分离设备。
5. 包装设备:选用自动化程度高、包装质量好的包装设备。
五、操作条件1. 反应温度:控制在300-400℃范围内,以保证催化剂活性和选择性。
2. 反应压力:控制在1.0-2.0MPa范围内,以提高反应效率。
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摘要乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,但国乙二醇的产量一直无法满足国市场的强劲需求。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
关键词:乙二醇;环氧乙烷;水合法。
目录前言......................................................... (1)1文献综述......................................................... ..................1.1 乙二醇工业的发展[1][2]........................................前言乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,是大宗有机化工产品。
广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,还可用于除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工产品的原料,虽然乙二醇产品用途极广,但国乙二醇的产量一直无法满足国市场的强劲需求,乙二醇自给率不足50%,如图1有相当大的部分需要进口,易受国际市场供求关系的影响。
因此,发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。
随着我国市场经济的发展,以前那种单纯*增大原料和能源的消耗来提高产量的做法已逐渐被淘汰,继续这种做法的企业已经濒临破产倒闭;现在只有依*科技的力量,通过技术的改造来降低能源的消耗,同时使各种生产数据得到优化的配置,才是摆脱困境最有效的方法。
乙二醇工艺设计中,乙二醇的精制是整个工艺流程的核心部分,关系着乙二醇产品的质量和产量。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
该技术具有世界共同发展趋向的节能性,是生产乙二醇工艺的重大突破。
图1 我国近些年乙二醇的供需情况年份产量万吨/年进口量万吨/年需求量万吨/年自给率%2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20089080909694110156174214105160214251339400406480522195240304347433510562654736463330282221282729第1章文献综述1.1乙二醇工业的发展[1][2]乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇,它在有机化工生产中是一种重要的基本原料,尤其广泛用于聚酯纤维、聚酯塑料的生产。
在汽车、航空、仪表工业的冷却系统中,它是抗冻剂的重要成分。
在溶剂、润滑剂、软化剂,增塑剂和炸药的生产中也有多种用途。
乙二醇是由Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得的。
第一次世界大战期间,人们利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固点的特性来代替甘油生产炸药。
本世纪20年代,随着汽车工业的发展,抗冻剂的需求猛增,导致了乙二醇供不应求。
当时是采用氯乙醇皂化法生产乙二醇。
50年代中期,聚酯树脂的开发成功和投入生产,再度刺激了乙二醇工业的发展,由石油化工基本原料乙烯或环氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法开始占据主导地位。
70年代,在经历了石油能源危机之后,人们又试图寻求以天然气或煤替代石油制备乙二醇的方法,并取得了重大突破。
由此可见,乙二醇的生产技术主要有以石油产品和以天然气(或煤)制得合成气为原料的两条途径。
目前研究的煤制气合成乙二醇技术路线主要有三种(如图2所示)。
图2 煤造气合成乙二醇的三种主要技术路线其中,直接合成法具有理论上最佳的经济价值,其反应方程式如下:2CO + 3H22CH2OH但此反应在标准状态下属于Gibbs自由能增加的反应,△G500k= 6.60×104J/ mol,热力学上受限制,在温和条件下很难进行,需要催化剂和高温高压条件。
上世纪70年代,美国UCC公司采用铑催化剂,反应压力高达300MPa;80年代反应压力降至50MPa,温度降至230℃,但是选择性和转化率仍很低。
时至今日,直接法所取得的进展还不足以实现工业化,进一步缓和反应条件并提高催化剂的选择性和活性仍是主要的难点。
间接合成法效益则由于路线各异,取得的进展各不相同,其中甲醇甲醛路线研究的比较多,主要有甲醇脱氢二聚法、二甲醚氧化偶联法、羟基乙酸法、甲醛缩合法、甲醛氢甲酰化法等,但是这些方法研究的还不够深入,离工业化尚有很长距离。
草酸酯法的研究最为深入,分两步进行,CO与亚硝酸酯气相催化合成草酸酯,再由草酸酯加氢得乙二醇。
该方法先利用醇类与NO反应生成亚硝酸酯,在贵金属催化剂上与CO羰基合成得到草酸二酯,草酸二酯再经催化加氢制得乙二醇。
主要的反应如下:草酸酯合成2CO + 2RONO (COOR)2+ 2NO反应尾气的再生 2NO + 1/2O2 + 2ROH 2RONO + H2O草酸酯加氢制乙二醇 (COOR)2 + 4H2 (CH2OH)2 + 2ROH总反应式为:2CO + 4H2 + 1/2O22OH)2 + H2O煤制气经草酸酯合成乙二醇新技术中涉及三项关键催化剂,分别为:(1)高浓度CO气源中选择性脱氢催化剂(2)草酸酯合成催化剂(3)草酸酯加氢制乙二醇催化剂其中,选择性脱氢催化剂主要用于脱除草酸二甲酯合成原料气CO中少量的H2,采用变压吸附制得的高浓度CO气中还存在少量H2,而H2对草酸二甲酯合成催化剂会产生毒化作用,导致催化剂活性衰退,影响合成反应的进行,故要求将CO原料气中H2脱除至100×10-6(vol)以下,通常采用催化燃烧加O2脱氢的方式,但又要求避免CO与O2的副反应发生,脱氢选择性要求较高。
草酸酯工艺路线最早由美国联合石油公司于1966年提出,此后研究的重点一直围绕着上述三种催化剂展开。
1978年,日本宇部兴产公司在草酸酯合成催化剂PdCl2-CuCl2上进行了改进,选用了Pd∕C催化剂,并引入了亚硝酸酯,解决了原方法的腐蚀问题,提高了草酸酯的收率。
该公司建成了一套6000t∕a草酸二丁酯工业装置,初步实现了工业化。
1986年美国ARCO公司首先申请了草酸酯加氢制乙二醇工艺专利,并开发了Cu-Cr系加氢催化剂,乙二醇收率为95%,同年宇部兴产与UCC联合开发了Cu-Si系催化剂,乙二醇收率为97.2%。
国从上世纪70年代末期就开始了CO催化合成草酸酯及其衍生物产品草酸、乙二醇的研究。
大学许慧根等开发了草酸二乙酯合成催化剂和草酸二乙酯加氢催化剂,加氢催化剂乙二醇选择性为80%左右,据报导已进行了一氧化碳气相催化偶联合成草酸酯1000h模试稳定性考察和百吨级工业试验,但加氢制乙二醇部分的工业试验未见报道。
华东理工大学肖文德、伟等也开发了草酸二甲酯合成催化剂和草酸二甲酯加氢催化剂,草酸二甲酯转化率95%,乙二醇选择性可达90%,并与焦化厂合作申请了一种生产草酸二甲酯并联产碳酸二甲酯的工艺专利。
铜基催化剂中科院物质结构研究所庚申等人从1978年开始从事草酸酯工艺的研究,是国最富成效的研究单位,他们采用与日本宇部兴产公司类似的技术,利用脱氢净化后的一氧化碳,与亚硝酸酯在贵金属催化剂作用下,常压和140℃左右气固相催化反应合成草酸酯,同时草酸酯加氢催化剂采用Cu-Cr系催化剂,文献报导草酸酯转化率99.8%,乙二醇选择性达95.3%。
他们与丹化集团、金煤化工新技术合作开展了300吨乙二醇/年中试和万吨级工业试验,在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,取得了一项拥有自主知识产权的世界首创技术。
技术的进步永无止尽,“煤制乙二醇”作为一项全新的技术更需要不断完善,特别是三项关键催化剂的主要指标还需进一步改进提高,工艺还需进一步优化,产品还需提高质量,达到聚合级的要求。
我所开发的煤制气合成聚合级乙二醇新技术采用了经草酸二甲酯合成乙二醇的技术路线,该路线的优点在于1)羰基合成反应条件温和,易于控制;2)亚硝酸甲酯相对较稳定;3)加氢产物中草酸二甲酯与乙二醇易分离。
该新技术中三项关键催化剂的开发工作历时三年半,在广泛文献、实地调研的基础上,紧紧抓住催化剂的活性、选择性、稳定性等主要指标,开发出了TH-5选择性脱氢催化剂、HDMO-1草酸二甲酯合成催化剂和HEG-1草酸二甲酯加氢催化剂。
以三项催化剂为核心,结合先进的工业反应器、先进的工艺和高效的分离技术,我们的目标是在300-1000吨乙二醇/年中试装置的基础上开发出国际先进的煤制气合成聚合级乙二醇成套新技术。
1.1.1 世界乙二醇工业的概况[2]世界EO/EG技术进展主要可归结为以下几点。
1.EO/EG装置向更大型化发展。
近年来新建的EO装置规模均在200 kt/ Y以上,并具备240kt/Y规模单台EO反应器的制造能力,并将建成少量大规模(480kt/Y以上)EO装置。
2. EO催化剂将向高活性和高选择性两方面发展。
现有的EO/ EG装置由于反应工艺和反应器传热条件的限制,将倾向于使用高活性系列催化剂,尤其是1997年开发成功的5863高活性催化剂。
对一些新建的装置或扩能(考虑增加反应系统)的老装置,将会优先考虑选用高选择性的催化剂。
3.寻求廉价乙烯原料。
寻求廉价乙烯原料并建立EG与乙烯的联合生产已成为开发的热点。
4. EO催化水合技术将得到工业应用。
EO催化水合技术的开发解决了通常EG生产量耗能这一问题,并可降低约15%的装置总投资。
可以预见,Shell公司的EO催化水合专利技术不久将推向工业化。
1.1.2 我国乙二醇行业的概况[3]在国乙二醇市场供需方面,由于聚酯工业迅速发展,乙二醇消费量明显上升。
1995一2001年间我国乙二醇消费量年平均增长率为23.11%,2002年我国消费量为3 .0199 Mt,比2001年又增长25 .6%。
然而,为满足国民经济发展需要,每年仍有大量进口。
目前我国80%的乙二醇用于聚酯生产,8%用于防冻剂,12%用于其它方面。
预计到2005年末我国聚酯生产能力将达到8 .80 Mt/ Y左右。
若按生产1t聚酯需0 .37 t 乙二醇计算,2005年用于聚酯的乙二醇为3 .256 Mt,再加上其它消费量估计达4 .26 Mt。
如国燕山石化300 kt/ Y装置于2003年底投产,的扬子石化300 kt/ Y和的南海石化300 kt/ Y生产装置均于2005年投产,届时国乙二醇总生产能力也仅2 .006 Mt/ Y,即使这些装置全部满负荷运行仍有2 .254 Mt的缺口,因而,除考虑进口乙二醇外,现有装置仍需挖潜改造才能满足市场需求。
综上所述,乙二醇作为重要有机化工原料和聚酯单体,对国民经济各部门的发展和国计民生,尤其是人们的衣着有着十分密切的关系。