乙二醇生产技术.doc

乙二醇生产技术分析乙二醇又名甘醇、乙撑二醇, 是一种重要的石油化工基础有机原料, 主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及**等。目前, 国内外乙二醇的工业生产方法主要是环氧乙烷直接水合法,虽然它工艺成熟,但水比大,能耗高,生产成本较高, 为此人们又相继开发出环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法以及由合成气合成乙二醇等各种新的生产方法, 其中环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法被认为是今后乙二醇最有发展前景的工业化生产方法,是目前国内外研究开发的热点。 1 环氧乙烷直接水合法环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产乙二醇的主要方法, 该工艺是将环氧乙烷(E0) 和水按 1∶ 20-22( 摩尔比) 配成混合水溶液,在管式反应器中于 190-220 ℃、 - a 下反应, 环氧乙烷全部转化为混合醇, 生成的乙二醇水溶液含量大约在 10%( 质量分数) 左右, 然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇及副产物二乙二醇(DEG) 和三乙二醇(TEG) 等。混合醇中乙二醇、二乙二醇和三乙二醇的摩尔比约为 100 ∶ 10∶1, 产品总收率为 88% 。不足之处是生产工艺流程长、设备多、能耗高,直接影响乙二醇的生产成本。目前,环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上由英荷壳牌、美国 Halcon-SD 以及美国联碳三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似,即采用乙烯、氧气为原料, 在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、***化物抑制剂存在下, 乙烯直接氧化生成环氧乙烷, 环氧乙烷进一步与水以一定物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。此外, 整个工艺还设置了与其生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。三家公司的专利技术主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。 2 环氧乙烷催化水合法针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足, 为了提高选择性, 降低用水量, 降低反应温度和能耗, 世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院、南京工业大学等, 其技术的关键是催化剂的生产, 生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种,其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和 UCC 公司的均相催化水合法。壳牌公司曾采用***磺酸离子交换树脂为催化剂, 在反应温度为 75-115 ℃、水与环氧乙烷的重量比为 3: 1-15 :1 时,乙二醇的选择性为 94% ,缺点是水比仍然很高,而且环氧乙烷的转化率仅有 70% 左右。随后自报道了季铵型酸式碳酸盐阴离子交换树脂作为催化剂进行环氧乙烷催化水合工艺的开发,获得环氧乙烷转化率为 96%-98% ,乙二醇选择性为 97%-98% 的试验结果后, 增加了环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究和开发力度。此后又开发出类似二氧化硅骨架的聚有机硅烷铵盐负载型催化剂及其催化下的环氧化物水合工艺。在水/环氧化物摩尔比为 1-15 ∶1 ,反应温度 80-200 ℃,反应压力 -2MPa 条件下,环氧乙烷的转化率为 72% ,乙二醇选择性为 95% 。 2001 年壳牌公司又开发出