文档介绍：潍坊科技学院
专科生毕业设计(论文)
题目: 乙二醇合成技术研究进展
学生姓名:
系别: 化学工程学院
专业年级: 2008级应用化工技术
指导教师:
2011年月日
摘要
介绍了合成乙二醇的工艺进展情况,包括催化水合法、碳酸乙烯酯法和合成气法,并对各种方法的工艺技术特点进行了综述。由环氧乙烷直接水合制乙二醇、环氧乙烷催化水合制乙二醇、环氧乙烷经碳酸乙烯酯制乙二醇以及合成气制乙二醇研究进展,重点介绍了环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法制乙二醇的研究进展,对各催化体系进行了比较分析,并指出了目前催化体系所存在的问题及发展方向。
关键词:乙二醇;环氧乙烷;合成气合成技术;发展前景;供需现状;
目录
第一章 EG合成的传统工艺 1
1
1
3
乙二醇和碳酸二甲酯联产法该方法的主要过程 3
碳酸乙烯酯水解合成法 4
5
第二章 EG合成的新工艺与新技术 7
1. EG和DMC联产法 7
2. C1化学法 7
乙烯合成法 7
合成气合成法 8
甲醇及甲醛合成法 9
第三章国内外乙二醇发展前景 12
1. 世界乙二醇的供需现状及发展前景 12
生产现状 12
新建、扩建情况 12
消费现状及发展前景 13
2. 存在的问题及发展建议 14
参考文献 16
第一章 EG合成的传统工艺
乙二醇(EG),又称甘醇,是最简单、最重要的脂肪族二元醇。分子式:CH2CH2(OH)2。主要用于生产聚酯纤维、汽车防冻剂、解冻液、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂非离子表面活性剂以及炸药等,此外还可用于涂料、照相显微液、刹车液以及油墨等行业,用途十分广泛。目前国内外大型EG 生产都采用直接水合即加压水合法的工艺路线,生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)美国 HalconSD及美国联合碳化物(UCC)三家公司垄断。三家公司专利技术的主要区别在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术细节上。各公司的工艺技术和流程基本相同, 通常是将水与环氧乙烷(EO)按照物质的量比为20~25:1 的比例混合,在管式反应器中于190~200℃、~ 下反应,EO 全部转化为混合醇, 生成的EG 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EG 及副产物DEG(二乙二醇)和TEG(三乙二醇)等。混合醇中收率为88%。由于反应中水大大过量,产物中EG 的质量分数较低。为了对产品进行提纯,需通过蒸发除去大量的水分,因此能耗较大,这也是现行EG 生产方法的主要缺点。近些年来,EG 合成新技术的研发进展迅速,新的制备工艺不断地被开发出来,主要有shell、UCC 等公司开发的EO 催化水合法以及Halcon-SD、日本触媒等公司开发的碳酸乙烯酯法和美国杜邦、日本宇部工业等公司开发的合成气法。
1. 直接水合法
目前国内外大型EG装置的生产方法均采用直接水合法, 亦称加压水合法[1], 该工艺是将水与环氧乙烷( EO )按摩尔比(简称水比) (20~22) ∶1配成混合水溶液,在管式反应器中于130~180 ℃、1. 0~2. 5M Pa下反应18~30m in, EO 全部转化,生成质量分数约为10%的EG 水溶液,经多效蒸发器脱水提浓、减压精馏分离得到EG及副产物二甘醇(D EG) 、三甘醇( TEG)等。反应产物中EGD、EG、TEG的摩尔比约为100 ∶10 ∶1,产品总收率为88%。增加水的用量可减少副产物含量,同时提高EO 的转化率。
2. 催化水合法
催化水合法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两大类。其技术的关键是
针对目前直接水合法水和EO 的摩尔比(简称水比)高的缺点,开发新的水合催化剂,以降低水比,同时保证较高的EG选择性。其中具有代表性的有shell 公司的非均相催
公司的均相催化水合法。UCC 公司开发了两种水合催化剂:一种是钼酸盐复合催化剂; 另一种是负载于离子交换树脂上的阴离子催化剂,主要是钨酸盐、钒酸盐。在两种催化剂的应用例子中,用离子交换树脂DOWEX WSA-1制备的TM 催化剂, 在水比9:1 的条件下水合,EG 选择性为96%。应用钨酸盐复合催化剂,在水比为5:1 时EG %。shell 公司最新研发了一种水合工艺“OMEGA”,该工艺采用有机磷鎓盐为催化剂,在水比小于5 的情况下,可使EG %。该工艺具有产品收率最大、水用量少且几乎没有副产物的特点。这套工艺从实验室、中试装置到商业应用的成比例放大试验已经完成,其中30kg/a