乙二醇生产工艺..doc

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,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求。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...........................................................................
  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,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求,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
2008
90
80
90
96
94
110
156
174
214
105
160
214
251
339
400
406
480
522
195
240
304
347
433
510
562
654
736
46
33
30
28
22
21
28
27
29
第1章 文献综述
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***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***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。
煤制气
直接合成路线
甲醇甲醛路线
草酸酯路线
乙二醇
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
Cat.
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 + 3H2 HOCH2CH2OH
但此反应在标准状态下属于Gibbs自由能增加的反应,△G500k= ×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,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