(整理)乙二醇生产制备
乙二醇合成路线选择及应用介绍
乙二醇合成路线选择及应用介绍乙二醇生产技术主要分为石化路线、生物质资源路线、煤化工路线。
（1）石化路线目前石化路线乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料，在贵金属银催化剂作用下，乙烯氧化制环氧乙烷，通过环氧乙烷直接水合生产乙二醇。
通过对环氧乙烷生产成本的分析表明，成，工业上以乙烯计的乙二醇收率在70％左右。
②环氧乙烷水合还会生成大量二乙二醇、三乙二醇等副产物，为了得到高收率的乙二醇，水合反应必须在较高的水和环氧乙烷比例下进行，导致生成物中乙二醇浓度很低，分离精制工艺复杂，能耗大。
这是现行石化路线乙二醇工业生产方法的主要缺点。
目前，该方法的技术发展趋势是开发新的催化工艺，降低水的用量。
③乙烯是以石油为原料生产的，目前原油面临不足的趋势，价格逐渐上涨，经济性会逐渐降低。
至今该法仍是世界上工业生产乙二醇普遍采用的一种方法，产品总收率约为90％。
目前我国乙二醇主要生产企业有十几家，几乎全部采用石化路线生产乙二醇工艺。
（2）生物质资源路线生物质资源路线主要以玉米淀粉为原料生产多元醇，多元醇加氢合成二元醇。
目前核心技术路线是以玉米淀粉为原料生产山梨醇，山梨醇加氢生产二元醇。
其主要反应为：C6 H1406+2H2—3C2 H6()2(乙二醇)C6H1406+3H2—2CaH80z(丙二醇)+2H20C6H1 406+H2—2CaH803(丙三醇)C6H1406+3H2一C4HloOz(丁二醇)+CzH602+2H20由于国家粮食政策的保护，目前仅有长春金宝特生物化工开发有限公司以玉米淀粉为原料生产乙二醇。
目前的主要问题是，反应产物的后续分离仍有一定问题。
（3）煤化工路线20世纪70年代在世界石油危机的冲击，使人们认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产化工产品。
在这种情况下，人们开始探索碳一路线合成乙二醇的新方法。
我国煤炭资源十分丰富，而石油资源不足，原油较重，裂解生产乙烯耗油量大，而且乙烯又是塑料及许多重要石化产品的基本原料。
乙二醇制备方法
乙二醇制备方法一、引言乙二醇是一种重要的有机化工原料，广泛应用于聚酯、溶剂、涂料、塑料等行业。
其中，乙二醇的制备方法多种多样，本文将介绍其中较为常见的两种方法：氧化法和水合物法。
二、氧化法制备乙二醇1. 原理氧化法是将丙烯腈经过加氢后得到丙二醇，再经过催化剂催化氧化反应得到乙二醇。
具体反应式如下：CH2=CHCN + 2H2 → HOCH2CH(OH)CH3HOCH2CH(OH)CH3 + O2 → HOCH2CH2OH + HCHO2. 实验步骤（1）将丙烯腈与氢气在加热下反应生成丙二醇。
反应条件：温度180-220℃，压力10-20MPa。
（2）将丙二醇与空气在催化剂的作用下进行氧化反应。
常用催化剂有铬、锰等金属催化剂。
（3）通过分离提纯得到纯乙二醇。
三、水合物法制备乙二醇1. 原理水合物法是将乙烯与水在催化剂的作用下进行反应，生成乙二醇。
具体反应式如下：C2H4 + H2O → HOCH2CH2OH2. 实验步骤（1）将乙烯和水按一定比例混合，加入催化剂后放入反应釜中。
（2）在一定的温度和压力下进行反应。
常用催化剂有硫酸、磷酸等。
（3）通过分离提纯得到纯乙二醇。
四、比较与分析氧化法制备乙二醇相对于水合物法制备乙二醇，其原料成本较高，但是由于其反应条件较为温和，所以产率高、纯度高、质量稳定。
而水合物法则是利用了廉价的原材料，并且生产过程简单，但是由于其反应条件较为苛刻，因此容易受到杂质的影响。
五、结论综上所述，氧化法制备乙二醇和水合物法制备乙二醇各有优劣之处。
在实际生产中需要根据具体情况选择适宜的方法。
六、参考文献1. 张明华. 有机合成实验[M]. 北京：高等教育出版社，2004.2. 刘丽华，李建国. 乙二醇的制备方法[J]. 化学工程师，2010(9): 174-176.。
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法
合成气制备乙二醇孟山都的工艺方法是将合成气（一氧化碳和氢气的混合物）经过催化剂反应生成乙二醇孟山都。
以下是合成气制备乙二醇孟山都的传统工艺方法：
1. 生成气体混合物：将甲烷（天然气）与水蒸气在高温下反应生成合成气。
反应方程式如下：
CH4 + H2O -> CO + 3H2
2. 加压反应：将合成气与催化剂经过一系列加压反应器进行反应。
反应过程中，一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）与氢气（H2）发生选择性催化水合反应，生成乙二醇孟山都。
反应方程式如下：
CO + 2H2 -> CH3OCH2OH
3. 分离纯化：将反应产物中的乙二醇孟山都与副产物分离，并进行纯化处理，以获得高纯度的乙二醇孟山都。
值得注意的是，乙二醇孟山都的工业生产方法还包括其他用途更广泛的工艺方法，如从乙烯和氧化碳（气相法）、从天然气甲醇和一氧化碳（石化法）等方法。
这些工艺方法都可用于制备乙二醇孟山都，但其具体操作细节和催化剂选择等可能会有所不同。
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。
乙二醇制法
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乙二醇生产技术
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℃、1.0-2.5MPa 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、氯化物抑制剂存在下，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。
乙二醇的制备方法(一)
乙二醇的制备方法(一)
乙二醇的制备方法
1. 乙烯水合制备法
•将乙烯通过高压水合反应与水反应生成乙二醇。
•反应在高温高压条件下进行，通常需要催化剂的存在。
2. 丙二醇氢化制备法
•将丙二醇通过氢化反应转化为乙二醇。
•氢气与丙二醇反应，在催化剂的催化下生成乙二醇。
3. 乙烯醇氧化制备法
•将乙烯醇与空气中的氧气在催化剂的作用下进行氧化反应。
•氧化反应生成乙二醇。
4. 甘油脱水制备法
•将甘油进行脱水反应，生成乙二醇和丙烯醛。
•这种方法是一种间接制备乙二醇的方式。
5. 乙烷氧化制备法
•将乙烷与空气中的氧气在催化剂的作用下进行氧化反应。
•氧化反应生成乙二醇。
6. 乙二酸酯水解制备法
•将乙二酯进行水解反应，生成乙二醇和酸。
•这种方法是一种间接制备乙二醇的方式。
总结
乙二醇是一种重要的有机化工原料，因其广泛的应用领域而备受关注。
根据制备方法的不同，可以通过乙烯水合、丙二醇氢化、乙烯醇氧化、甘油脱水、乙烷氧化和乙二酸酯水解等多种方法来制备乙二醇。
每种方法都有其特点和适用范围，具体选择哪种方法需根据具体的需求和实际情况进行评估和决策。
注意：以上内容仅供参考，具体操作请遵循相关的化学实验守则和安全操作规范。
乙二醇制备以及用途
乙二醇制备以及用途乙二醇（Ethylene glycol），也称为1,2-乙二醇或MEG，是一种无色、无臭的液体，具有吸湿性和可溶性。
乙二醇的分子式为C2H6O2，其化学结构中包含两个羟基（-OH），因此具有较高的溶解度和反应活性。
乙二醇是一种重要的化学原料，广泛应用于多个领域。
乙二醇的制备方法有多种途径，其中最常见的是从乙烯制取。
乙烯在高温高压条件下与水反应生成乙二醇。
这个过程通常需要使用催化剂，如氧化铜或钴。
乙二醇的制备过程需要控制反应温度和压力，以确保反应的高效进行。
乙二醇被广泛应用于多个领域，其最主要的用途之一是作为溶剂。
由于乙二醇的良好溶解性，它被广泛用于制造化妆品、洗涤剂、涂料和染料等产品中。
此外，乙二醇也是许多塑料、纤维和树脂的重要原料，它可以用于制造聚酯纤维、聚乙二醇醚和聚乙二醇醚酯等。
乙二醇还可用于制造抗冻液、防冻液和汽车制动液等。
由于其低毒性和良好的抗冻性能，乙二醇被广泛用于汽车冷却系统中，以防止引擎过热。
乙二醇还可用作溶剂和媒介剂。
在化学实验室中，乙二醇常用于催化剂的制备和有机合成反应中。
它还可以用于纳米材料的制备和表面活性剂的合成。
乙二醇还可以用作药物和生物化学试剂的保湿剂和稳定剂。
在医药领域，乙二醇被广泛用于制造药物、疫苗和生物制剂，以增强其稳定性和保持活性。
乙二醇还具有一些其他应用。
例如，乙二醇可以用作烟雾剂的主要成分，用于烟幕弹和烟雾生成器。
它还可以用于制造人造雪和烟火特效，以及皮革和纸张的柔软剂。
乙二醇还可以用于制造润滑油、防霉剂和防腐剂等。
乙二醇是一种重要的化学原料，具有广泛的应用领域。
它的制备方法多种多样，其中最常见的是从乙烯制取。
乙二醇的主要用途包括溶剂、材料制备、药物和生物化学试剂的保湿剂等。
乙二醇的广泛应用为多个行业提供了便利和创新的可能性。
合成气制备乙二醇
和以铜基催化剂为主的非均相气相或液相加氢法。 由于均相液相加氢需在高压下进行，产品的分离回收困难，人们更倾向于采用负载型催 化剂进行气相或液相催化加氢。 非均相催化加氢法生产乙二醇工艺中， 最早要属杜邦公司在 40 年代开发的甲醛偶合生产 乙醇酸(或乙醇酸甲酯)，再加氢制乙二醇的工艺，加氢催化剂采用铜基催化剂，反应在气相 (200-225℃、3.04MPa)或液相(40.53MPa)进行，但乙二醇的收率很低，仅 30%。美国 ARCO 公司在 80 年代后期对草酸二酯液相加氢反应的负载催化剂进行了大量研究，发现铜铬系催 化剂具有较高的加氢活性和选择性。 采用负载在 Al2O3、 SiO2 或玻璃珠上的铜-铬系催化剂， 反应压力降为 1.034-3.275MPa，温度 200-230℃，但乙二醇的收率仅为 11.7%-18.9%。为降 低反应压力，提高反应选择性和收率，人们把目光转向了草酸酯气相加氢，1982 年 Tahara 等提出了草酸酯在铜铬催化剂上气相加氢制乙二醇的路线。 由于铬的毒性，即使微量的铬也会对人体造成极大的威胁，因而开发不含铬的催化剂成 为今后研究的重点。 近年来发表了相当多的关于草酸酯加氢催化剂的专利， 其中宇部兴产在 80 年代初对铜基无铬催化剂进行了大量研究。他们针对以铜为主体的催化剂，考察了载体 (Al2O3、SiO2、La2O3 等)、助剂(K、Zn、Ag、MO、Ba 等)、制备方法等对催化活性和选 择性的影响。 在以铜基催化剂为基础的草酸酯气相加氢工艺中， 比较宇部兴产不同反应条件 下的结果可以得出，在相同的催化剂作用下通过改变氢酯比、温度、压力和停留时间等，可 以调节产物的组成，从而获得以乙醇酸酯或乙二醇为主的产品。 80 年代中期，美国 UCC 公司申请了一系列草酸二甲酯气相加氢制乙二醇的铜硅系催化 剂专利，采用浸渍法制备。 2.3 国内研究现状 国内研究的方向基本上是以气相法为主，在国家“八五”和“九五”重点科技计划中也都给 予了重点支持， 组织过国内科研机构进行技术攻关。 代表性研究单位中科院福建物质结构研 究所、天津大学、浙江大学、中科院成都有机化学研究所等对 CO 气相偶联合成草酸酯的反 应进行了广泛的研究，主要集中在偶联反应的工艺条件、动力学、反应机理、催化剂的考评 和载体效应，以及再生反应的工艺条件、动力学等方面。福建物构所、天津大学等对草酸酯 加氢催化剂进行了研究和考评，并取得了较好的结果。 2.3.1 草酸酯合成技术 对 CO 气相偶联合成草酸酯技术研究，国内进行了大量工作，且基本出发点都是在催化 反应过程中引入了强氧化剂亚硝化烷基酯，在 Pd/Al2O3 催化剂作用下进行偶联反应生成草 酸酯。 福建物构所陈庚申、天津大学等对羰化反应机理进行了较为深入的研究。陈庚申等认为 在反应条件下，活性中心 Pd 络合两个 CO 分子，形成钯的羰基络合物，由于载体和钯的相 互作用，使钯具有较多的负电荷，羰基上的碳原子带有较多的正电荷，因此有利于 RO-NO+ 的 RO-亲核进攻。通过氧化加成反应，形成双烷基钯，中间络合物，活性中心从 Pd0-Pd1，
煤制乙二醇工艺
用途：我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等[1]。聚酯系列产品耗用的乙二醇占世界产量的大部分。第二大用途是用于生产防冻液及化工中间产品的原料等，55%的乙二醇水溶液在-40℃时结冰。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂，可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等。
1.3.3
该方法主要过程为两步：首先CO2和EO在催化剂作用下合成EC，然后EC和甲醇(MA)反应生成DMC和EG。若同乙二醇装置联合，提供了一个不用水合成乙二醇的低能耗技术。1972年，Dow化学公司发布了催化酯交换烷烯碳酸酯的专利[10]。该技术采用碱金属或碱金属衍生物作催化剂，在200℃反应4h，EC转化率为45%。1974年Dow化学公司发布了新的专利。该专利报道基于动态平衡原理，通过及时移走反应生成的DMC和甲醇共沸物，提高了EC的转化率，并通过冷却结晶和萃取精馏的方法分离DMC和EG。后来Bayer公司对Dow公司专利中的例子进行实验，发现30%EC转化为副产物，副产物主要是乙二醇醚和多元醇。随后德国的Bayer公司、美国的Texaco公司和英国的BP公司分别开展这方面的研究[11]，主要研究改良催化剂，从均相催化到非均相催化。直到1987年Texaco公司开发了以离子交换树脂为催化剂的技术[12]。该技术DMC的选择性达到了99%以上，EG的选择性为97%以上，为EG和DMC联产技术的工业化打下了较好的基础。
煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线[整理]
![煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/3c471c8c84254b35eefd34a3.png)
煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线[整理] 第2章煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线虽然乙二醇的生产工艺有很多种，但是现在石油价格居高不下，乙二醇的生产成本越开越高，煤制乙二醇技术成为解决这一问题的有效途径。
各国都对煤制乙二醇技术做了研究，有草酸酯加氢合成路线、合成气直接合成路线、甲醛合成路线等，其中草酸酯加氢合成路线有较高的开发价值，通辽金煤的草酸酯加氢合成路线制乙二醇装置已经打通全部流程。
2.1生产原理(1)原料气制备低压煤气化制一氧化碳2C+O2=2CO 2-1间歇法制半水煤气，再经高变低变制得氢气C+H2O=CO+H2 2-2CO+H2O=CO2+H2 2-3(2)草酸二甲酯合成CO气相偶联合成草酸二甲酯(DMO)由两步化学反应组成。
首先为CO 在催化剂的作用下，与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和NO，称为偶联反应，反应方程式如下:2CO+2CH3ONO=(COOCH3)2，2NO 2-4 其次为偶联反应生成的NO与甲醇和O2反应生成亚硝酸甲酯，称为再生反应，反应方程式如下:2NO+2CH3OH+1/2O2=2CH3ONO+H2O 2-5 生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。
总反应式为: 2CO+1/2O2+2CH3OH=(COOCH3)2+ H2O 2-6 (3)草酸二甲酯加氢制取乙二醇草酸二甲酯加氢是一个串联反应，首先DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯煤制乙二醇工艺(MG)，MG再加氢生成乙二醇，总反应、主反应方程式如下:(COOCH3)2，4H2=(CH2OH)2+ 2CH3OH 2-72.2草酸二甲酯生产流程第一步，原料气的制备、净化及变换:1、一氧化碳气体的制备，通过空分制得氧气与炉内煤反应制得炉气，炉气经脱硫净化送到下一工序;2、氢气的制备，通过间歇制气法制得半水煤气，炉气经脱硫净化，接着进行高温变换和低温变换，制得氢气。
第二步，一氧化碳原料气的再净化处理:从合成气净化装置出来的一氧化碳原料气，采用催化氧化技术除去氢和氧，最后以分子筛脱水。
乙二醇的制备方法[发明专利]
![乙二醇的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6e0434254028915f814dc223.png)
专利名称：乙二醇的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：唐大川,郝新宇,山下雅由,李永烨申请号：CN201410817148.4
申请日：20141224
公开号：CN105777494A
公开日：
20160720
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种乙二醇的制备方法，该方法包括在铜基催化剂存在下，在加氢反应条件下，将草酸酯与氢气接触，其中所述铜基催化剂采用包括以下步骤的方法制备：(1)将硅源加入到去离子水中，然后用氨水调节pH值至6.5-12，得到溶胶混合物；(2)将步骤(1)得到的溶胶混合物与铜氨络合物溶液混合后蒸氨，得到粘稠物料；(3)将步骤(2)得到的粘稠物料依次进行第一干燥、洗涤、第二干燥、焙烧。
本发明提供的乙二醇的制备方法，能够兼顾转化率和选择性高且所得产物中杂质含量低。
申请人：高化学株式会社
地址：日本东京都
国籍：JP
代理机构：北京市中咨律师事务所
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【清华】乙二醇制备工艺完全版-1011-JH
乙二醇制备工艺选择乙二醇的制备工艺根据原料来源主要可以分为石油路线、非石油路线两种，每种路线又包括多种具体的工艺，下面进行详细的描述。
1.石油路线合成乙二醇石油路线的基本原料是乙烯和氧气，在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在条件下，将乙烯直接氧化生成环氧乙烷，然后将环氧乙烷制得乙二醇，具体的工艺又可以分为环氧乙烷直接水合法、环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯酯法，下面予以详述。
1.1环氧乙烷直接水合法环氧乙烷直接水合法是在2.23MPa、190~200℃条件下，在管式反应器中进行如下反应：生成的乙二醇水溶液中乙二醇质量分数大约在10%左右，同时副产一缩二乙二醇、三缩三乙二醇和多缩聚乙二醇，反应所得乙二醇稀溶液经薄膜蒸发器浓缩，再经脱水、精制得到合格的乙二醇产品及副产品。
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，目前，这种生产技术基本上由Shell、Halcon-SD以及UCC三家公司垄断，他们的工艺技术和工艺流程基本上相似，三家公司的专利技术主要区别体现在一些技术细节上。
由于反应液中含有大量的水，需要设置多个蒸发器脱水，造成工艺流程长，设备多，能耗高，直接影响乙二醇的生产成本，这也是现行乙二醇工业生产方法的主要缺点。
1.2环氧乙烷催化水合法环氧乙烷催化水合法是针对目前直接水合法生产乙二醇工艺中水比高的缺点，为了提高选择性，降低水比，同时保证降低反应温度和能耗。
目前，Shell公司、UCC公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院等机构已经发表了一些环氧乙烷催化水合法制乙二醇的专利文献，其关键是催化剂的研制与开发，大致可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两大类其中最有代表性的生产方法是Shell公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
Shell公司1994年报道了季胺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的工艺，环氧乙烷转化率达到95%~98%，乙二醇选择性为97%~98%。
乙烯制备乙二醇化学方程式
乙烯制备乙二醇化学方程式
乙烯是一种非常重要的有机化学物质，广泛应用于化工、医药、塑料、纺织等多个行业。
而乙二醇则是乙烯的重要衍生物，应用于生产丙烯二醇、聚酯、防冻剂、润滑剂，也可作为溶剂和反应介质。
本文将主要介绍乙烯制备乙二醇的化学方程式。
乙烯制备乙二醇的化学反应过程是一个催化反应过程，其化学方程式如下所示：
CH2=CH2 + H2O → HO-CH2-CH2-OH
该反应由催化剂亚砜合铂(Pt-SO3H2)催化完成。
催化反应过程是通过一个双步骤实现的：
第一步骤：乙烯水化
乙烯水化是乙烯制备乙二醇的首要步骤。
在加催化剂前，需将乙烯溶解在水中，然后经过高压下反应，生成乙醇。
该反应如下：CH2=CH2 + H2O → CH3-CH2-OH
这个过程是在没有催化剂的情况下进行的。
第二步骤：乙醇二聚
当乙烯进行水化反应生成乙醇后，再加入催化剂，就会发生乙醇分子之间的反应，生成乙二醇：
2 CH3CH2OH → (CH2CH2OH)2 + H2O
这里的亚砜合铂催化剂起到的作用是加速反应，使其更容易进行。
此外，为了保证反应的顺利进行，还需要适当的反应条件，如温度、压力、反应时间。
一般而言，反应温度在170℃左右、反应压力在70-90 atm之间、反应时间为4-6小时。
总之，乙烯制备乙二醇是一种催化反应过程，是通过乙烯水化和乙醇二聚两个步骤实现的。
需要使用催化剂亚砜合铂，应用适当的反应条件，方可得到乙二醇。
这项反应为乙烯的利用提供了一种重要方法，也为化学工业的发展做出了不可替代的贡献。
合成气制乙二醇
工艺选择目前，乙二醇制备技术路线有3种：石油路线、煤路线和生物路线。
1.石油路线生产乙二醇石油路线法均以石油化工产品乙烯或其所制产品环氧乙烷为原料，再经不同反应过程制得乙二醇，国内工业生产实际应用的石油路线法为环氧乙烷直接水合法。
环氧乙烷直接水合法采用原料环氧乙烷与水在190～200 ℃、2.23 MPa 操作条件下，反应 0.5 h，生成乙二醇含量约 10%的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇混合水溶液，再经别离制得乙二醇。
优点：技术成熟，应用面广，收率为90%。
缺点：依赖石油资源，水耗大，成本高，并且国内缺少自主产权技术，即工艺技术对外依赖程度高。
该工艺是以煤为原料，制得合成气后，通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。
目前国内合成气路线法乙二醇生产装置均采用间接法。
实际工程应用的间接法为草酸酯法。
即先制得合成气，然后再经催化反应生成草酸二甲酯〔DMO〕，然后以 Cu/SiO2为催化剂，150 ℃条件下进行 DMO 的低压加氢制取乙二醇。
该方法转化率达 99.8%，乙二醇选择性 95.3%。
优点：成本低，能耗低，水耗低，适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。
缺点：技术不成熟，目前催化剂寿命较短，聚合级产品质量不稳定，工程放大存在风险。
自然界中的碳水化合物，无论是淀粉基的多糖类作物〔如玉米、小麦等〕，还是单糖或多糖类农作物〔如甜高粱、菊芋等〕均可以作为生物路线生产乙二醇的原料。
中科院大连化学物理研究所研究人员首次尝试采用廉价的碳化钨催化剂应用于纤维素的催化转化，利用碳化钨催化剂在涉氢反应中具有的类贵金属性质，可以替代价格昂贵的贵金属催化剂，将纤维素全部转化为多元醇，而且对乙二醇的生成表现出独特的选择性，尤其是在少量镍的促进作用下，乙二醇的收率可高达61%, 是一种极具工业应用前景的绿色工艺路线。
优点：不需要消耗大量的氧气，没有废气、废水排放，属于环境友好技术。
缺点：收率低，技术难度大，目前达不到工业化生产要求。
乙烯制备乙二醇化学方程式
乙烯制备乙二醇化学方程式乙烯制备乙二醇是一种重要的化学反应，该反应的化学方程式可以表示为：C2H4 + H2O -> C2H6O乙烯（C2H4）与水（H2O）在适当的条件下反应，生成乙二醇（C2H6O）。
这个方程式简洁地描述了乙烯制备乙二醇的过程。
乙烯制备乙二醇是一个重要的工业过程，乙二醇是一种重要的化工原料，在合成纤维、塑料、颜料、溶剂等方面有广泛的应用。
乙烯是从石油或天然气中提取的一种烃类化合物，通过加热和压力处理石油或天然气，可以得到乙烯。
乙烯可以通过裂解烃类化合物或蒸馏石油得到。
乙烯与水反应生成乙二醇的过程可以使用催化剂来加速反应速率。
其中，常用的催化剂是磷酸铵二水合物（NH4H2PO4•2H2O），它能够促使乙烯与水反应生成乙二醇。
该催化剂的作用是提供一个反应的活化能降低的路径，使反应能够在较低的温度下进行。
乙烯与水反应生成乙二醇的机理包括以下几个步骤：1. 吸附：乙烯和水分子被催化剂吸附到表面，催化剂提供一个适当的环境，使乙烯和水分子能够有效地相互作用。
2. 反应：乙烯和水分子在催化剂表面发生反应，生成乙二醇。
反应中，乙烯的一个碳碳双键打开，形成乙基离子，然后与水分子发生加成反应，生成乙二醇。
3. 解吸：乙二醇分子从催化剂表面解吸出来，进入反应体系中。
乙烯制备乙二醇的反应条件主要包括温度和压力。
在实际生产中，乙烯与水反应通常在高温高压下进行，以提高反应速率和产率。
温度通常在150-200摄氏度之间，压力在10-20兆帕之间。
乙烯制备乙二醇的反应过程是一个复杂的化学反应，需要催化剂的参与，并且需要控制适当的反应条件。
该反应在工业上有广泛的应用，乙二醇是合成纤维、塑料、颜料、溶剂等化工产品的重要原料。
通过乙烯制备乙二醇，可以实现资源的高效利用和化学品的可持续发展。
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乙二醇生產製備前言乙二醇在國民經濟中有著極其重要的地位，是大宗有機化工產品。
廣泛用於生產聚酯纖維、薄膜、容器瓶類等聚酯系列產品和汽車防凍劑，還可用於除冰劑、表面塗料、表面活性劑、增塑劑、不飽和聚酯樹脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工產品的原料，雖然乙二醇產品用途極廣，但國內乙二醇的產量一直無法滿足國內市場的強勁需求，乙二醇自給率不足50%，有相當大的部分需要進口，易受國際市場供求關係的影響。
因此，發展和技術改造乙二醇工藝設計對我國經濟發展有著重要的意義。
隨著我國市場經濟的發展，以前那種單純*增大原料和能源的消耗來提高產量的做法已逐漸被淘汰，繼續這種做法的企業已經瀕臨破產倒閉；現在只有依*科技的力量，通過技術的改造來降低能源的消耗，同時使各種生產資料得到優化的配置，才是擺脫困境最有效的方法。
乙二醇工藝設計中，乙二醇的精製是整個工藝流程的核心部分，關係著乙二醇產品的品質和產量。
因此，本設計以乙二醇精製為中心和重點，經過嚴密的計算和論證，得到了肯定的結果。
該技術具有世界共同發展趨向的節能性，是生產乙二醇工藝的重大突破。
第1章文獻綜述1.1 乙二醇工業的發展[1][2]乙二醇是最簡單和最重要的脂肪族二元醇，它在有機化工生產中是一種重要的基本原料，尤其廣泛用於聚酯纖維、聚酯塑膠的生產。
在汽車、航空、儀錶工業的冷卻系統中，它是抗凍劑的重要成分。
在溶劑、潤滑劑、軟化劑，增塑劑和炸藥的生產中也有多種用途。
乙二醇是由Wurtz於1859年首次用氫氧化鉀水解乙二醇二乙酸酯制得的。
第一次世界大戰期間，人們利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固點的特性來代替甘油生產炸藥。
本世紀20年代，隨著汽車工業的發展，抗凍劑的需求猛增，導致了乙二醇供不應求。
當時是採用氯乙醇皂化法生產乙二醇。
50年代中期，聚酯樹脂的開發成功和投入生產，再度刺激了乙二醇工業的發展，由石油化工基本原料乙烯或環氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法開始佔據主導地位。
70年代，在經歷了石油能源危機之後，人們又試圖尋求以天然氣或煤替代石油製備乙二醇的方法，並取得了重大突破。
由此可見，乙二醇的生產技術主要有以石油產品和以天然氣(或煤)制得合成氣為原料的兩條途徑。
1.1.1 世界乙二醇工業的概況[2]世界EO/EG技術進展主要可歸結為以下幾點。
1.EO/EG裝置向更大型化發展。
近年來新建的EO裝置規模均在200 kt/ Y以上，並具備240kt/Y規模單台EO反應器的製造能力，並將建成少量大規模(480kt/Y以上)EO裝置。
2. EO催化劑將向高活性和高選擇性兩方面發展。
現有的EO/ EG 裝置由於反應工藝和反應器傳熱條件的限制，將傾向于使用高活性系列催化劑，尤其是1997年開發成功的5863高活性催化劑。
對一些新建的裝置或擴能(考慮增加反應系統)的老裝置，將會優先考慮選用高選擇性的催化劑。
3.尋求廉價乙烯原料。
尋求廉價乙烯原料並建立EG與乙烯的聯合生產已成為開發的熱點。
4. EO催化水合技術將得到工業應用。
EO催化水合技術的開發解決了通常EG生產中大量耗能這一問題，並可降低約15%的裝置總投資。
可以預見，Shell公司的EO催化水合專利技術不久將推向工業化。
1.1.2 我國乙二醇行業的概況[3]在國內乙二醇市場供需方面，由於聚酯工業迅速發展，乙二醇消費量明顯上升。
1995一2001年間我國乙二醇消費量年平均增長率為23.11%,2002年我國消費量為3 .0199 Mt，比2001年又增長25 .6%。
然而，為滿足國民經濟發展需要，每年仍有大量進口。
目前我國80%的乙二醇用於聚酯生產，8%用於防凍劑，12%用於其它方面。
預計到2005年末我國聚酯生產能力將達到8 .80 Mt/ Y左右。
若按生產1t 聚酯需0 .37 t乙二醇計算，2005年用於聚酯的乙二醇為3 .256 Mt，再加上其它消費量估計達4 .26 Mt。
如國內燕山石化300 kt/ Y裝置於2003年底投產，江蘇南京的揚子石化300 kt/ Y和廣東惠州的南海石化300 kt/ Y生產裝置均於2005年投產，屆時國內乙二醇總生產能力也僅 2 .006 Mt/ Y，即使這些裝置全部滿負荷運行仍有2 .254 Mt的缺口，因而，除考慮進口乙二醇外，現有裝置仍需挖潛改造才能滿足市場需求。
綜上所述，乙二醇作為重要有機化工原料和聚酯單體，對國民經濟各部門的發展和國計民生，尤其是人們的衣著有著十分密切的關係。
隨著我國進入全面小康社會，發展我國的乙二醇工業勢在必行。
發展乙二醇工業關鍵在於發展具有我國自主智慧財產權的技術，除加強對現有引進技術的消化吸收外，應該加強科技投入，加快環氧乙烷催化水合工藝的技術開發，使小試成果儘快經中試轉入產業化，同時密切關注日本三菱化學經碳酸乙烯酯工業化結果，以進一步促進我國乙二醇工業的科技進步。
表1-1 我國主要乙二醇生產企業近年生產能力和產量[1]廠家名稱原設計能力生產能力產量專利技術第2章生產工藝概述2.1 產品說明乙二醇分子式：C2H4(OH)2分子量：622.1.1 乙二醇的物理性質乙二醇俗稱甘醇，常溫下是無色透明的粘稠狀液體，稍有甜味，有一定毒性，其發揮性小，閃點高，吸濕性超過甘油，微溶於乙醚，能以任意比例與水相混合，能大大降低水的冰點。
當含鐵雜質時其變黃或棕色（受熱等條件下變成棕色），其物理性質及熱力學性質見附錄一。
2.1.2 乙二醇的化學性質乙二醇是最簡單、最常用的二元醇，具有一元醇的性質。
⑴脫水反應①乙二醇在硫酸存在下，可以發生分子間脫水而生成乙二醚。
②在一定條件下也可以分子間脫水生成醛③在烷基或堿作用下，互相作用生成醚⑵酯化反應①有機酸酯化單羰酸與乙二醇反應，在相同克分子比下，生成單酯或乙二酯：乙二醇於某些有機二元酸（對苯二甲酸）順丁烯二酸和乙二酸等生成性結構的樹脂與結苯二甲酸反應（TPA法）與對苯二甲酸二酯反應（DMT法）2.1.3 乙二醇的毒性[4]急性中毒表現為中樞神經損害，急性腎功能衰竭、肺損害表現。
乙二醇中毒後期改變主要是乙二醇體內代謝產生毒性更強的乙醇醛、乙醇酸、水合乙醛酸及草酸引起腎臟、肺臟及視神經損害表現。
對視神經損害其機理不明，可能是乙二醇代謝產物(毒性更強)直接視神經毒性所致;此外，同時有急性腎衰及肺損害。
出現酸中毒、低氧血症改變，使視網膜節細胞缺氧及代謝障礙所致。
是可逆性損害。
2.1.4 乙二醇品質指標純度：99.8%雜質：總醛≤0.001%（以乙二醛計）；水分≤0.05%；酸度≤0.001%（以乙二酸計）；灰份≤0.001%，氯化物≤0.0001%.2.2 原料說明環氧乙烷分子式C2H4O分子量為44.052.2.1 物理性質環氧乙烷又叫氧化乙烯，是無色具有烯烴芳香味的有刺激性氣味，環氧乙烷是極易燃的，並與空氣形成爆炸性混合物，即使在缺氧條件下加熱也可引起爆炸危險。
在空氣中爆炸極為3—100%，能以任何比例與水、乙醇、醚以及多數有機溶劑混合，沸點為10.6℃，在低於10.6℃或壓力下為無色液體，在流動狀態下易揮發，由於反應性很活潑，貯藏保管都有要特別注意。
2.2.2 化學性質環氧乙烷是三元環、化學性質很活潑，其環易於破壞而發生各種化學反應。
2.3 乙二醇的生產方法2.3.1 氯乙醇法乙烯經次氯酸化可得氯乙醇，氯乙醇在鹼性介質中水解即得EG。
2.3.2 二氯乙烷法由乙烯和氯氣在1 ,2一二氯乙烷介質中氯化可得1 ,2一二氯乙烷，乙烷在鹼性介質中水解成EG。
本法收率約85%，美國早期曾採用此法進行工業生產。
氯乙醇法、二氯乙烷水合法現在有些國內企業還在用此法進行EG生產，但由於此方法有設備腐蝕、反應條件高等問題，已逐漸被其它方法所取代。
2.3.3 環氧乙烷水合法此法分為催化水合法和直接水合法，水合在常壓或加壓下進行。
常壓水合通常是以稀硫酸為催化劑，但副產較多。
此法耗用酸，有設備腐蝕問題，因此工業上多採用無催化劑的加壓水合法。
加壓水合法是在150一180℃和1 .4一3. 0 MPa壓力下進行。
增加壓力和提高溫度可以提高EG的產率，但副產物一縮乙二醇，二縮乙二醇及高聚物的量也有所增加，即EO轉化為EG的選擇性變差。
為了提高選擇性，可以採用較高的配比以控制副反應，一般主副產品控制比例為:乙二醇:一縮乙二醇:二縮乙二醇一100: 10: 1(重量比)，實際上EG在水中的含量僅為10%，因而增加了濃縮的能耗。
此法由於技術和經濟上的優勢，成為最早工業化的生產方法之一。
以乙烯為原料經環氧乙烷水解生產乙二醇方法，EO水合工藝成熟，技術完善，工業生產中多數採取此種方法。
本設計也採用此種方法。
2.4 乙二醇的工藝流程2.4.1 乙二醇的反應乙二醇反應是在液相中進行的,長管式反應器為環氧乙烷完全水解提供所需的停留時間。
反應在混合噴嘴和反應預熱器就已開始進行。
在乙二醇反應器中繼續進行絕熱反應。
生成乙二醇的反應是放熱反應，因此含有過量的水和乙二醇的產品離開反應器時溫度升高。
需要保證足夠的壓力使反應系統保持液相。
氣相EO在反應器中基本上不反應，因此應避免EO汽化。
如果進料中EO含量減少，乙二醇產品中MEG組分比例將增加，隨之被閃蒸出去的水份也會增加。
乙二醇的迴圈會增加多乙二醇產品的比例，降低MEG產品的最終產量。
2.4.2 多效閃蒸及乙二醇濃縮通過多效閃蒸把水蒸發掉，回收乙二醇反應器產品中的乙二醇。
乙二醇反應器產品閃蒸塔的再沸器由中壓蒸汽供熱。
塔頂蒸汽作為下一步閃蒸即第一濃縮塔再沸器的熱源。
第一濃縮塔頂蒸汽又作為第二濃縮塔再沸器的熱源。
從乙二醇反應器產品閃蒸塔塔釜來的乙二醇溶液作為第一濃縮塔進料，在這裡被濃縮。
C401及C402每一塔頂有一小股回流以減少乙二醇在塔頂餾出物中的含量，回流液來自清潔凝液閃蒸罐。
2.4.3 乙二醇脫水第二濃縮塔釜液進入乙二醇脫水塔C-404中，脫水塔在真空下操作，基本上把剩餘的水分全部脫除。
粗乙二醇由脫水塔塔釜泵送到乙二醇精製部分。
脫水塔C-404進料有以下物流組成：乙二醇第二濃縮塔塔液，MEG塔頂產物，乙二醇排放閃蒸塔塔頂產物和MEG迴圈塔塔頂產物。
這些物料在塔進料管線的上游混合。
脫水塔的操作壓力可使塔頂蒸汽在一定的溫度、壓力條件下，能用冷卻水冷凝下來，一部分塔頂冷凝液作為脫水塔的回流，其餘部分的凝液送到汙水處理系統。
2.4.4 乙二醇排放回收EO解吸塔塔釜乙二醇排放液中的水、乙二醇，在EG排放閃蒸塔C-406中減壓閃蒸，從塔頂回收水和乙二醇，少量有機鹽及二乙二醇從塔釜排至V113或X023。
EG排放閃蒸塔從乙二醇排放液中可回收98%的MEG。
2.4.5 乙二醇精製為了防止在很低的溫度下操作發生產品熱裂解,乙二醇精製部分的塔都在真空下操作。
最高的塔釜溫度設計為176℃。
由於洩漏空氣中的氧氣可以使產品發生氧化生成醛類等氧化產物，降低產品品質，因此塔和它們的附屬設備要最大限度地防止空氣洩漏。