煤制乙二醇工艺设计流程详细工艺设计VIP专享VIP免费

CHa—CH2+H7O「煤制甲醇］环氧乙烷水合制乙二醇环氧乙烷水合制乙二醇乙二醇是合成聚酯树脂的主要原料，大家熟知的涤纶纤维就是由乙二醇与对苯二甲酸合成的。乙二醇还可用作防冻液,w（乙二醇）=55%的水溶液的冰点为-36°c,可用作中国北方冬天汽车必需的冷却液。此外，乙二醇还可用作溶剂和用于化妆品、毛皮加工、烟叶润湿和纺织工业染整等。据预测，2000年乙二醇的世界产量将达到10Mt/a。中国1995年的产量为53x104t/a,到2000年将达72x104t/a。1.乙二醇生产方法综述现在，乙二醇有多种工业生产方法，但环氧乙烷水合制乙二醇法仍占主导地位。（1）环氧乙烷法可用酸作催化剂，但用得较多的是加压水合:反应中生成约10%的二乙二醇醚（二甘醇）和三乙二醇醚（三甘醇），它们是有用的化工产品，故反应所得的有用产品总产率按环氧乙烷计接近100%,生成的二乙二醇醚用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂。三乙二醇醚主要用来生产刹车液。它们的售价比乙二醇还高，因此可改善生产装置的经济效益。环氧乙烷法因环氧乙烷售价高，生产总成本也比较高。（2）乙烯乙酰氧基化法乙烯乙酰氧基化法又称奥克西兰（Oxirane）法，它可由乙烯为原料生产乙二醇。工艺分二步进行，第一步乙烯与醋酸反应生成乙二醇-醋酸酯和乙二醇二醋酸酯：OIICHj—C—OCHi—CtljDHo1t-E707ffe«十GH.LCYCH；!—CH；卜鉤+般b反应条件：反应温度160C，反应压力2.8MPa，催化剂TeO2/HBr［w（HBr）=48%的水溶液］，还可用醋酸锰加碘化钾作催化剂，乙烯转化率60%,选择性95%〜97%,产品分布：乙二醇二醋酸酯70%,乙二醇一醋酸酯25%,乙二醇5%。第二步是醋酸酯水解生成乙二醇和醋酸：aooIIICH1—匚OCIIj—0^011+Cl-tj—C—C—CHj+BHaO―rO比工7。7论圻2HOCWJ—CHsOHl"11反应条件为：反应温度107〜130C，压力0.117MPa,选择性95%。该法的总反应式为：2CH2=CH2+2H2O+O2-2HOCH2-CH2OH以乙烯计的摩尔产率为94%,高于以环氧乙烷法生产乙二醇的产率。该法虽然以廉价的乙烯作原料，但投资和能耗比环氧乙烷法高，经济上是否比环氧乙烷法好尚有争论，再加上醋酸对设备的腐蚀是一个头痛问题，催化剂的再生和回收问题也没有很好解决，致使已开工生产的0.36Mt/a生产装置被迫停产关闭。(3)乙烯氧氯化法MPi该法又称帝人(Teijin)法。由日本帝人公司开发成功，是对老式的氯乙醇法生产环氧乙烷的改进。采用TiCl3-CuCl2-HCl水溶液为催化剂。化学反应如下：CH2=CH2+TiCl3+H2O-C1CH2—CH2OH+TiCl+HClClCH2—CH2OH+H2O-HOCH2—CH2OH+HCl催化剂再生：TiCl+2CuCl2—2CuCl2+H2O2CuCl+2HC1+1/202—2CuCl2+H2O反应条件为：反应温度160°C，压力7.3MPa,pH<4,乙二醇选择性为89%,乙醛6%,其他(二氧杂环己烷和二乙二醇)5%，如果Cl—:Ti3+的比例小于4:1时，乙醛产率将显著增大，在反应温度大于120C时，氯乙醇可在同一装置内水解。乙烯的氧氯化亦可在另一个催化剂体系中进行：QHZ=CH2+兀/+(或)4—*HOCHj—CH2OH-h2Cu+(或2F0)+2H*催化剂再生：2Cu+(或2Fe2+)+2H—H1/202—2Cu2+(或2Fe3+)+H2O反应条件：反应温度150〜180C，压力1.0〜6.0MPa,乙二醇选择性86%，该法的优点是乙烯消耗定额很低，仅0.47kg/kg乙二醇，但有强腐蚀性，产物与催化剂溶液的分离比较困难。(4)由合成气制乙二醇合成气是一氧化碳和氢气混合物的总称现在工业上用煤、天然气和劣质重油为原料可廉价、大量的生产出来，目前主要用来生产甲醇、合成氨、羰基化产品等。由合成气制乙二醇已引起世界各国高度重视，期望用合成气代替乙烯能取得更大的经济效益。以合成气为原料合成甲醇，继而制得甲醛已是成熟的工业技术，世界各工业发达国家从甲醛出发合成乙二醇的研究正在积极开展。开发成功的有谢夫隆(Chevron)法和美国的甲醛在丝光沸石上的低温低压合成法。①谢夫隆公司法首先由甲醛与合成气反应生成羟基乙酸：CH20+C0+H2—HOCH2COOH然后与甲醇发生酯化反应生成羟基乙酸酯，最后经加氢还原成乙二醇：—H2OHOCH2COOH+CH3OHaHOCH2COOCH3(羟基乙酸甲酯)HOCH2COOCH3+2H2—CH3OHHOCH2CH2OH该法的优点是操作压力不高，采用价廉的非贵金属催化剂，缺点是工艺流程长，投资和操作费用均较大。②甲醛低温低压合成法这是...