乙二醇工艺路线
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。
乙二醇生产工艺流程
乙二醇生产工艺流程
乙二醇是一种重要的化学原料,其生产工艺流程主要分为以下几个步骤:
1. 原料准备:乙二醇的生产常用原料为乙烯和水。
首先需要将乙烯送入反应器进行混合和净化处理,同时将水进行预热。
2. 水合反应:将乙烯和预热后的水送入水合反应器中进行反应,反应一般在高温和高压下进行。
在反应器中存在催化剂的存在,催化剂可以加速反应速率。
在水合反应中,乙烯和水发生加成反应,生成乙二醇。
3. 分离纯化:经过水合反应后,需要将产物中的乙二醇分离纯化。
常用的方法是通过分馏和蒸汽凝聚等操作,将乙二醇从反应物和副产物中分离出来。
同时,还需要通过过滤和脱色等操作,去除杂质和色素。
4. 精制处理:乙二醇经过纯化后,可能仍然含有少量的杂质。
为了提高乙二醇的纯度和品质,还需要进行进一步的精制处理,如再次分馏、进一步脱水等。
5. 包装储存:经过以上步骤处理后,乙二醇可以通过相应的包装和储存方法进行包装和储存,以便进行销售和运输。
需要注意的是,以上仅为乙二醇生产的一种基本工艺流程,具体操作和条件可以根据实际情况和工艺要求进行选择和调整。
乙二醇生产工艺流程
乙二醇生产工艺流程乙二醇(Ethylene Glycol,简称EG)是一种重要的有机化工产品,广泛应用于化工、纺织、农药、胶粘剂等各个领域。
下面是乙二醇的生产工艺流程,总结如下。
第一步:乙烯氧化制取乙醛乙烯接受空气中的氧气,在催化剂的作用下氧化成乙醛。
常用的催化剂有金属氧化物如V2O5、MoO3/SiO2等。
乙醛的氧化反应式如下:C2H4+O2→CH3CHO反应温度一般在300-350℃,由于反应需要大量热量,通常需要通过对流加热管道将热量传导进来。
乙醛生成后通过冷凝器进行冷却,得到液体乙醛。
第二步:乙醛水合制取乙二醇乙醛和自来水在硫酸催化剂的作用下,发生水合反应生成乙二醇。
乙醛水合反应式如下:CH3CHO+H2O→HOCH2CH2OH反应温度一般在150-200℃,反应物与催化剂的比例为1:3-4、反应后得到的产物含有大量杂质,需要经过蒸馏和精制等步骤得到纯净的乙二醇。
第三步:乙二醇精制蒸馏塔是乙二醇的精制设备,通过对物料进行蒸馏来分离不同组分。
常见步骤如下:1.进料预热:将乙二醇预热至150-180℃,以提高蒸馏效果。
2.蒸馏分离:将预热后的乙二醇进入蒸馏塔,在塔中形成多个液相和汽相交替的层次,通过不同温度的分离器来分离乙二醇中的杂质。
3.精馏产品:将经过蒸馏分离后的乙二醇收集,经过冷却后得到最终的乙二醇产品。
第四步:乙二醇儿童透析管理根据产品的不同用途,可以进行各种乙二醇产品的后续加工和管理工作。
例如,可以对乙二醇进行脱色、脱臭、脱水等处理,以提高产品的质量和纯度。
1.催化剂的选择:不同催化剂具有不同的活性和选择性,对工艺流程有重要影响。
2.反应条件的控制:反应温度、压力等条件的选择和控制对反应结果和产物质量有重要影响。
3.分离技术的应用:乙二醇的精制过程需要运用有效的分离技术,以提高产物的纯度和质量。
这是乙二醇的生产工艺流程,主要包括乙烯氧化制取乙醛、乙醛水合制取乙二醇、乙二醇精制以及产品的后续管理等步骤。
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。
乙二醇工艺流程总结
煤化工知识点之:乙二醇工艺方案的选择1石油路线工艺1.1环氧乙烷直接水合法1859年Wurtz首次将乙二醇二乙酸酯与氢氧化钾作用制得乙二醇。
1860年,又由环氧乙烷直接水合制得,其后经过不断技术改进,环氧乙烷直接水合法不断衍生出氯乙醇法、直接氧化法(空气氧化法、氧气氧化法)等工艺,最新技术为氧气氧化法,其工艺原理为环氧乙烷氧化反应原料乙烯和纯氧与循环气混合后,进入固定床环氧乙烷反应器,在入口温度约200℃,压力约2.OMPa的条件下,在高选择性银催化剂的作用下发生乙烯氧化反应,主反应生成环氧乙烷,氧化反应包括选择氧化和深度氧化,其反应过程:主反应(选择氧化):C2H4+1/202→ C2H40+105.5kJ/mol并列副反应(深度氧化):C2H4+302→2C02+2H20+1422.6kJ/mol并列副反应(深度氧化):C2H4O+5/2O2→2CO2+2H2O+1316.4kJ/mol目前此工艺技术全部掌握在外资手中,Shell、DOW(陶式化学公司)和SD二家技术的生产能力合计占总生产能力的91%,其中Shell占38%,SD占31%,DOW占22%,余下的9%主要为德国的BASF、日本的触媒公司、意大利的SNAM等公司占有。
由于反应中环氧乙烷与水以l:20-22(摩尔比)混合,需要大量的水,并且水大量过剩,产物中乙二醇的浓度较低,因此为了提纯出产品需蒸发除去大量的水分,生产工艺流程长、设备多、能耗高、成本较高。
1.2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Shell公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
尽管许多公司在环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术方面做了大量的工作,大大降低了水比,提高了环氧乙烷的转化率和乙二醇的选择性,但在催化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题.因而采用该方法进行大规模工业化生产还待时日。
生产乙二醇工艺路线
生产乙二醇工艺路线
乙二醇是一种常用的有机化工原料,其生产工艺路线如下:
一、由石油化工原料生产(间苯二酚法)
将苯在催化剂下氢化得到环己酚,环己酚再同氧化剂氧气催化反应,得到苯酚、苯酐混合物,经二次加氢得到间苯二酚,再脱水得到乙二醇。
该法生产原料丰富,工艺稳定,但成本较高。
二、由天然气甲醇生产(甲醇制乙二醇法)
从天然气中提取甲烷,经过制氢、合成甲醇等步骤得到甲醇后,再经过水热反应、蒸汽脱水等步骤得到乙二醇。
该法生产成本低,但相比于间苯二酚法工艺不稳定,需要更多的能源。
以上两种方法是乙二醇主要的生产工艺路线,其中间苯二酚法是工业上更为广泛使用的方法。
【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%。
乙二醇生产工艺流程
乙二醇生产工艺流程乙二醇,化学名称为乙二醇,是一种重要的有机化合物,广泛用于化工、医药、食品、塑料等领域。
乙二醇的生产工艺流程经过多年的发展和改进,已经相当成熟和完善。
下面我们将详细介绍乙二醇的生产工艺流程。
1. 原料准备乙二醇的生产原料主要是乙烯和水。
乙烯是一种重要的石油化工产品,是乙二醇的主要原料。
水是乙二醇生产过程中的溶剂和反应介质。
在生产前,需要对原料进行严格的质量检验,确保原料的纯度和质量符合生产要求。
2. 氧化反应乙二醇的生产主要是通过乙烯的氧化反应来实现的。
氧化反应是在高温和高压下进行的,通常使用氧气作为氧化剂。
首先将乙烯和水混合后送入反应釜中,然后通过加热和加压使其发生氧化反应,生成乙二醇。
氧化反应的温度、压力和反应时间都对乙二醇的产率和质量有着重要影响,需要严格控制。
3. 分离提纯在氧化反应之后,产生的乙二醇需要进行分离和提纯。
首先通过蒸馏或萃取等方法将乙二醇与未反应的乙烯和水分离,然后通过结晶、过滤、脱色等步骤进行提纯,最终得到高纯度的乙二醇成品。
4. 储存包装经过提纯的乙二醇成品需要进行储存和包装。
乙二醇是一种易燃易爆的化学品,需要在储存和包装过程中严格遵守安全操作规程,采取防火防爆措施,确保生产安全和产品质量。
以上就是乙二醇生产工艺流程的基本介绍。
乙二醇作为一种重要的化工产品,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
随着化工技术的不断进步,乙二醇的生产工艺也在不断改进和完善,将为各行各业提供更优质的乙二醇产品。
煤制乙二醇工艺
煤制乙二醇工艺“煤制乙二醇”就是以煤代替石油乙烯生产乙二醇,即CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇。
乙二醇的应用方向也在不断增多,各国都对煤制乙二醇技术做了研究,我国已于2009年将煤制乙二醇列入国家石化振兴规划。
下面就草酸酯加氢合成乙二醇的生产工艺做简单介绍。
一、煤制乙二醇-----草酸酯加氢合成路线1.1生产原理(1)原料气制备低压煤气化成一氧化碳2 C + O2 = 2CO间接法制半水煤气,再经高变低变制得氢气C+H2O=CO+H2CO+H2O=CO2+H2(2)草酸二甲酯合成CO气相偶联合成草酸二甲酯(DMO)有两步化学反应组成。
首先为CO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,反应化学式如下: 2CO+2CH3ONO=(COOH3)2+2NO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:4NO+4CH3OH+O2=4CH3ONO+2H2O生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。
总方程式为:(COOH3)2+4H2=(CH2OH)2+2CH3OH1.2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。
再按照一定比例混入普氧或空气,并送入载有催化剂的固定床反应器中,催化反应同时除去所含的氢气和氧气。
其催化剂是负载有铂族金属或它们的盐的载体催化剂。
金属主要是铂、钯或铂-钯合金。
其盐可以是硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、草酸盐、醋酸盐、卤化物及其络合物等。
金属含量为载体重量的0.05—5%。
载体可以采用硅胶、浮石、硅藻土、活性炭、分子筛及氧化铝等物质。
乙二醇生产工艺介绍
位号:AP-4403A/B(塔顶回流)
主要组分:DMC(62%左右)+MeOH(28%左右),检测器FID
其余组分:DMO(0.48%)+MF(3.5%)+ML(4%),检测器FID
H2O(ppm):卡氏水分测定仪
HCHO(<1000ppm):比色。
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三、DMO工艺流程和分析项目
3、碱处理罐(V-4405,V-4406) 取样点一个,在V-4406底部出口。 位号:AP-4405A/B 组要组分:H2O(68%)+MeOH(28%)左右,用TCD检测器,
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三、DMO工艺流程和分析项目
2)MN再生塔底部液体:位号:AP-42A/B/C/D09。 底部液体用泵(P-42A/B/C/D02A/B/C)循环至中部,一部
分送入硝化还原反应器(V-42A/B/C/D04A/B/C/D/E/F)。 主要组成:H2O(>40%)+MeOH(>50%),检测器TCD,色谱柱:
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我公司煤制乙二醇主要工艺流程
原煤
煤炭气化装置 H2,CO
H2
CO
DMO
气体净化装置
DMO装置
EG装置
亚硝酸甲酯(MN)
现有成熟技术 宇部兴产 联合开发技术
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我公司煤制乙二醇主要工艺流程
1)在气化工段,原料煤经过汽化炉的气化,产生CO和H2等 气体;
2)在净化工段,将气化炉的气体净化,分别分离出合格的 CO和H2气;
反应器的气体出口总管上有一个取样点,共6个取样点,气 体进入MN再生塔。 分析位号:出口气体:AP-42A/B/C/D10 主要组分:MN(12-13%,不分析), 其他组分:DMC+MF+ML<1.1%,MeOH(>10%),FID检测器。 CO2(<10%)+N2O(1-2%);CO(>10-20%);NO(>5%), TCD检测器。
乙二醇工艺流程
乙二醇工艺流程乙二醇(Ethylene Glycol)是一种重要的有机化学原料,是合成合成聚酯、合成塑料等化学产品的重要中间体。
以下是乙二醇的工艺流程。
首先,乙二醇的生产一般需要使用乙炔(Acetylene)和气相的水蒸气作为原料,通过催化剂的作用进行加氢反应而得到。
反应系统一般采用连续式稳态运行方式。
具体工艺步骤如下:1. 准备原料:制备乙炔和水蒸气。
乙炔是通过矿井的开采或石化厂的烯烃分离装置得到的。
水蒸气可以通过水蒸气发生器产生。
2. 反应器:反应器是进行加氢反应的主要设备。
一般采用催化剂床式反应器,反应温度和压力通常在150-180℃和3-5MPa之间。
催化剂一般选择铜、锌、铝等金属催化剂。
3. 加氢反应:原料的乙炔和水蒸气经过预处理后进入反应器,与催化剂发生加氢反应。
在加氢反应过程中,乙炔和水蒸气分子发生氢移位,生成乙二醇和乙烯。
4. 分离:乙二醇和乙烯由于物理性质的差异可以通过分离得到。
一般采用蒸馏列进行分离,将乙二醇蒸出收集,乙烯则从顶部排出。
5. 精馏:对乙二醇进行精馏过程,去除杂质。
精馏过程中,一般采用多级精馏塔进行提纯。
6. 干燥:将获得的乙二醇通过蒸汽加热进行脱水处理,降低乙二醇中的含水量。
7. 产品收集:得到的乙二醇经过冷却、凝固等工艺,得到成品乙二醇。
8. 废气处理:加氢反应中产生的废气中含有一些有害物质,如氨和硫化氢等,需要通过吸收、净化等工艺进行处理。
乙二醇是一种广泛应用的化学品,它与许多有机化合物可以反应生成不同的化合物,被广泛应用于染料、化妆品、涂料、塑料等领域。
乙二醇工艺流程的正常运行可以通过监控和控制系统进行自动化操作,提高生产效率和产品质量。
同时,在生产过程中需要关注环境保护措施,合理处理废水、废气等产生的废物,以减少对环境的影响。
乙二醇合成工艺流程
乙二醇合成工艺流程乙二醇(ethylene glycol)是一种重要的有机合成化学品,广泛应用于聚酯树脂、溶剂、医药和农药等领域。
下面将介绍乙二醇的合成工艺流程。
乙二醇的合成主要有两种方法:一种是乙烯的氧化,另一种是乙烯的水合。
首先,我们先来介绍乙烯的氧化合成乙二醇的工艺流程。
1. Raw materials(原料): 乙烯、空气、水、催化剂。
2. Purification(净化): 将乙烯进行净化处理,去除其中的杂质。
3. Oxidation reaction(氧化反应): 将净化后的乙烯与空气通过催化剂进行氧化反应,生成乙二醇。
C2H4+1/2O2->HOCH2CH2OH(乙二醇)4. Separation(分离): 将反应混合物进行分离,分离出乙二醇。
5. Purification(纯化): 对乙二醇进行纯化处理,去除其中的杂质。
6. Dehydration(脱水): 对纯化后的乙二醇进行脱水处理,去除其中的水分。
以上为乙烯氧化合成乙二醇的主要工艺流程。
接下来,我们来介绍乙烯的水合合成乙二醇的工艺流程。
1. Raw materials(原料): 乙烯、水。
2. Purification(净化): 将乙烯进行净化处理,去除其中的杂质。
3. Hydration reaction(水合反应): 将净化后的乙烯与水进行水合反应,生成乙二醇。
C2H4+H2O->HOCH2CH2OH(乙二醇)4. Separation(分离): 将反应混合物进行分离,分离出乙二醇。
5. Purification(纯化): 对乙二醇进行纯化处理,去除其中的杂质。
6. Dehydration(脱水): 对纯化后的乙二醇进行脱水处理,去除其中的水分。
以上为乙烯水合合成乙二醇的主要工艺流程。
无论是乙烯的氧化合成还是乙烯的水合合成,乙二醇合成工艺流程中都需要进行净化、反应、分离、纯化和脱水等步骤。
合成过程中的催化剂和反应条件也会有所不同,具体的工艺参数需根据实际情况进行优化。
乙二醇合成工艺流程
乙二醇合成工艺流程
一、前言
乙二醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化工、医药、塑料、纺织等行业。
本文将详细介绍乙二醇的合成工艺流程。
二、原料及设备
1. 原料:氧化乙烯、水
2. 设备:反应釜、冷却器、加热器、分离器等。
三、反应机理
乙二醇的合成反应是氧化乙烯和水在催化剂作用下反应生成的。
具体反应方程式如下:
C2H4O + H2O → HOCH2CH2OH
四、详细操作步骤
1. 加入氧化乙烯和水到反应釜中,按一定比例混合。
2. 在加热器中对混合物进行加热,提高温度至130-150℃。
3. 将加热后的混合物送入反应釜中,在催化剂的作用下进行反应。
4. 反应结束后,将产物送入分离器中进行分离。
5. 分离出乙二醇后,对残留液体进行回收处理。
五、注意事项
1. 氧化乙烯和水的比例需要控制在适当范围内,一般为1:1.5-2。
2. 反应釜中的温度需要控制在130-150℃,过高或过低都会影响反应效果。
3. 催化剂的选择和使用也是影响反应效果的重要因素。
六、工艺优化
1. 催化剂的研究和开发,以提高反应效率和产物纯度。
2. 温度和压力的优化,以提高反应速率和产量。
3. 原料质量的控制,以确保合成乙二醇的质量稳定性。
七、总结
乙二醇合成工艺流程相对简单,但仍需注意各个环节中的细节问题。
未来随着科技进步和工艺改进,乙二醇的生产将更加高效、环保、安全。
乙二醇工艺流程简图
乙二醇工艺流程简图
1.原料准备:乙二醇的主要原料是乙烯和水。
乙烯经过蒸汽和空气氧
化反应生成乙二醛,乙二醛与水脱氢反应生成乙二醇。
2.反应器:乙二醛和水在反应器中进行反应。
反应器通常采用连续流
动的方式进行,以提高产量和效率。
3.蒸馏过程:反应器产出的反应液经过蒸馏塔进行分离。
由于乙烯和
水在蒸馏塔中具有不同的沸点,可以通过逐级升温和控制压力来分离乙烯
和水。
4.除水处理:乙二醇中含有少量的水,需要进行脱水处理。
通常采用
精馏或吸附等方法进行脱水,以降低水含量。
5.合成乙二醇产品:脱水处理后的乙二醇通过减压和过滤等处理步骤,得到纯净的乙二醇产品。
6.产品存储和包装:乙二醇产品经过检验合格后,进行包装和存储。
常见的包装方式有桶装和罐装,用于不同的应用领域。
总结:
乙二醇工艺流程主要包括原料准备、反应器、蒸馏过程、除水处理、
合成乙二醇产品和产品存储和包装等步骤。
通过这些步骤,可以实现从乙
烯和水到乙二醇的转化过程,并得到纯净的乙二醇产品。
这个工艺流程具
有高效率、高产量和高质量的特点,广泛应用于化工行业中。
天然气制乙二醇工艺流程反应式
关于天然气制乙二醇的工艺流程和反应式,通常是通过以下步骤进行:
1. 天然气净化:首先,将天然气进行净化处理,去除其中的硫化物、水分和其它杂质。
2. 气相合成:净化后的天然气与氧气(或空气)通过催化剂反应,在高温高压的条件下进行气相合成反应。
反应式如下:
CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O
3. 合成气处理:合成气中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)经过处理,转化为一部分甲醇(CH3OH)。
4. 乙二醇合成:将甲醇与水蒸汽在催化剂作用下进行反应,生成乙二醇。
反应式如下:
2CH3OH →CH3OCH2OH + H2O
这只是一个大致的概述,实际的工艺流程和反应式可能因具体的工艺路线和催化剂的选择而有所不同。
如果您需要更详细或具体的信息,建议您咨询相关的化工专业人士或参考专业的文献资料。
乙二醇工艺路线
⼄⼆醇⼯艺路线⼄⼆醇(EC)是⼀种重要的基本有机化⼯原料,主要⽤来⽣产聚酯纤维(PET)、塑料、橡胶、聚酯漆、胶粘剂、⾮离⼦表⾯活性剂、⼄醇胺以及**,也⼤量⽤作溶剂、润滑剂、增塑剂和防冻剂等,国内外市场前景⼴阔。
据统计,2006年我国⼄⼆醇表观消费量⾼达560万t,⽽实际⽣产总量为156万t,⼄⼆醇进⼝量超过400万t,国内市场严重供不应求。
传统的⼄⼆醇⽣产⽅法是⾛⽯油化⼯路线。
1938年由美国UCC 公司⾸先建⽴了○1⼄烯在银催化剂作⽤下氧化⽣成环氧⼄烷,再由环氧⼄烷⽔合⽣成⼄⼆醇的⼯业装臵,直到⽬前,该⼯艺路线仍然是⽣产⼄⼆醇的主要途径。
上世纪70年代第⼀次⽯油危机发⽣后,⼈们就意识到开拓⽯油替代资源的重要性,进⾏了许多以C,为原料合成⼄⼆醇的研究,其中美国的联碳化学公司和⽇本宇部兴产公司作了较为系统的研究。
上世纪80、90年代,中科院福建物质结构研究所、成都有机所、天津⼤学等也都开展了类似的⼤量研究⼯作,并初步显⽰了良好的产业化应⽤前景。
近年来,随着世界⽯油资源的⽇渐短缺,开辟新的⼄⼆醇⽣产⼯艺以摆脱对⽯油路线的依赖已成为当务之急。
本⽂简要回顾了国内外由合成⽓制⼄⼆醇的主要研发路线,并着重介绍了合成⽓经草酸酯加氢制⼄⼆醇技术的研究现状。
1 合成⽓制备⼄⼆醇技术路线合成⽓原料来源⽐较⼴泛,⽬前以合成⽓1为原料合成⼄⼆醇的路1合成⽓是以⼀氧化碳和氢⽓为主要组分,⽤作化⼯原料的⼀种原料⽓。
合成⽓的原料范围很⼴,可由煤或焦炭等固体燃料⽓化产⽣,也可由天然⽓和⽯脑油等轻质烃类制取,还可由重油经部分氧化法⽣产。
线可归纳为直接合成法和间接合成法,⽽间接合成法则是利⽤了由合成⽓制造甲醇的成熟技术,由甲醇制甲醛来间接合成⼄⼆醇产品。
合成⽓经草酸酯加氢制⼄⼆醇,从其技术路线来讲也是⼀种间接合成⼯艺。
1.1 合成⽓直接合成⼄⼆醇美国Du Pont公司于上世纪50年代就开展由合成⽓直接合成⼄⼆醇的研究,该反应属于⽓-液反应,反应器为填料塔,反应温度30-80℃,常压,不需要催化剂。
乙二醇制造工艺
乙二醇制造工艺
乙二醇的制造工艺可以通过以下几个步骤进行:
1. 乙烯气相氧化:将乙烯与氧气在高温和高压条件下反应,生成乙二醛。
反应条件通常为150-200°C和2-3 MPa。
2. 乙二醛水合反应:将乙二醛与水反应,生成乙二醇。
反应条件通常为80-100°C和高压。
该反应通常需要使用催化剂,如酸性离子交换树脂。
3. 分离纯化:将反应混合物经过蒸馏、结晶等方法进行分离纯化,得到高纯度的乙二醇。
这是一种常用的乙二醇制造工艺,但也有其他方法可以制造乙二醇,例如通过乙醛水合反应、乙烯氧化水合反应等。
具体的制造工艺可以根据生产规模、技术条件和产品要求等因素而有所不同。
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乙二醇(EC)是一种重要的基本有机化工原料,主要用来生产聚酯纤维(PET)、塑料、橡胶、聚酯漆、胶粘剂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及**,也大量用作溶剂、润滑剂、增塑剂和防冻剂等,国内外市场前景广阔。
据统计,2006年我国乙二醇表观消费量高达560万t,而实际生产总量为156万t,乙二醇进口量超过400万t,国内市场严重供不应求。
传统的乙二醇生产方法是走石油化工路线。
1938年由美国UCC 公司首先建立了○1乙烯在银催化剂作用下氧化生成环氧乙烷,再由环氧乙烷水合生成乙二醇的工业装置,直到目前,该工艺路线仍然是生产乙二醇的主要途径。
上世纪70年代第一次石油危机发生后,人们就意识到开拓石油替代资源的重要性,进行了许多以C,为原料合成乙二醇的研究,其中美国的联碳化学公司和日本宇部兴产公司作了较为系统的研究。
上世纪80、90年代,中科院福建物质结构研究所、成都有机所、天津大学等也都开展了类似的大量研究工作,并初步显示了良好的产业化应用前景。
近年来,随着世界石油资源的日渐短缺,开辟新的乙二醇生产工艺以摆脱对石油路线的依赖已成为当务之急。
本文简要回顾了国内外由合成气制乙二醇的主要研发路线,并着重介绍了合成气经草酸酯加氢制乙二醇技术的研究现状。
1 合成气制备乙二醇技术路线合成气原料来源比较广泛,目前以合成气1为原料合成乙二醇的路1合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分,用作化工原料的一种原料气。
合成气的原料范围很广,可由煤或焦炭等固体燃料气化产生,也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取,还可由重油经部分氧化法生产。
线可归纳为直接合成法和间接合成法,而间接合成法则是利用了由合成气制造甲醇的成熟技术,由甲醇制甲醛来间接合成乙二醇产品。
合成气经草酸酯加氢制乙二醇,从其技术路线来讲也是一种间接合成工艺。
1.1 合成气直接合成乙二醇美国Du Pont公司于上世纪50年代就开展由合成气直接合成乙二醇的研究,该反应属于气-液反应,反应器为填料塔,反应温度30-80℃,常压,不需要催化剂。
反应(1)和(2)是一个循环,循环的物质是NO。
生成草酸酯的总反应:2CH3OH+2CO+1/2O2→(COOCH3)2+H2O (3)草酸二乙(甲)酯进一步加氢生成乙醇酸乙(甲)酯或乙二醇:(COOCH3)2+2H2→CH2OHCOOCH3+CH3OH (4)(COOCH3)2+4 H2→(CH2OH)2+2CH3OH (5)过度加氢则生成乙醇:(CH2OH)2+H2→CH3CH2OH+H2O (6)由合成气生成乙二醇的总反应为:2CO+1/2O2+4H2+(CH2OH)汁H2O (7)2.2 国外研究现状国外研究草酸酯合成乙二醇的研究最早从液相法开始。
日本宇部兴产和美国联碳公司合作开发通过草酸二烷基酯由合成气间接合成乙二醇的工艺。
该工艺先以CO和丁醇为原料,Pd/C 为催化剂,在反应温度90℃,压力9.8MPa下,通过液相反应合成草酸二丁酯,然后再采用液相加氢合成EG。
反应中草酸二酯生成速率低、副产物多,且加氢压力高。
80年代初,美国ARCO化学公司和日本宇部兴产公司开发了亚硝酸烷基酯法,在反应中引入亚硝酸烷基酯,使偶联反应在无水条件下进行,这一发现极大地促进了气相法工艺技术的开发研究,目前很多研究都是以此为基础而开展的。
亚硝酸烷基酯法又分为液相法和气相法。
2.2.1 液相法美国ARCO化学公司和日本宇部兴产公司最初采用活性炭作载体的Pd催化剂,烷基醇为正丁醇,经过亚硝酸丁酯液相加压合成草酸二丁酯,并建成了6000t/a的草酸装置,称为液相法。
此工艺催化剂体系单一,回收、循环容易,催化剂活性高、选择性好,产品纯度高,生产过程连续化,污染少。
但是,该法需在高压下进行,对设备要求较高,固定投资、公用工程费用较高。
2.2.2 气相法意大利蒙特-爱迪生公司与宇部公司合作开发了气相法,采用乙醇,经亚硝酸乙酯合成草酸二乙酯。
目前,宇部兴产和联碳公司都有气相合成法的专利报告。
气相法较液相法又向前发展了一步,它可以不使用高压反应装置,并可减小压缩空气的动力消耗。
固体催化剂设置固定床或流化床,不必象液相法那样另外设置反应生成物与催化剂的分离装置。
同时又避免了生产过程中钯催化剂的流失和金属钯在液相中的溶解损失,催化剂的寿命比液相法长。
从反应式看出,羰化反应产生的一氧化氮可导入醇及分子状态的氧再生成亚硝酸酯作为反应原料循环使用。
为使反应过程中的副产物最少,延长催化剂的寿命,提高草酸二酯的产量,亚硝酸酯的再生是在另一个装置中进行的。
再生反应如下:2NO+O2=2NO2NO2+NO=N2O32ROH+N2O3=2RONO+H2OROH+N2O3=RONO+HONOROH+HONO=RONO+H2O2NO2=N2O4ROH+N2O4=RONO+HNO3再生过程中除生成主要产物亚硝酸酯以外,同时还产生HONO、HNO3等副产物。
为避免产生有害的硝酸,要控制[NO]对[NO2]的摩尔比大于1,控制[ROH]对[NO]/[NO2]大于1;同时在通人草酸二酯的反应器前先除去亚硝酸酯再生过程中产生的水分。
国外对羰化催化剂的研究做了大量工作,申请了许多专利,其中相当数量的专利已在国内进行了申请。
从公开的专利内容分析,羰化合成催化剂活性中心基本上都是以Pd、Zr等卤化物、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐或草酸盐配制浸渍液,负载在多孔载体为氧化铝或具有尖晶石结构的载体上。
研究的内容主要集中在实验室规模的催化剂制备、组成以及催化剂的选择性和活性的提高上,长周期的考评及动力学数据则很少看到。
2.2.4 加氢催化剂研究采用草酸酯加氢生产乙二醇的工艺可分为以Ru等贵金属催化剂为主的液相均相加氢法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,并放出两个NO,最后还原,偶联成草酸酯。
90年代中期福建物构所完成了CO和亚硝酸酯合成草酸二甲酯、草酸乙二酯和草酸的小试,并完成了催化剂装填量200mL的模试,考察了反应温度、空速、原料配比对草酸二甲酯产率的影响,同时对羰化催化剂寿命进行的长周期考评,认为NO的回收和再生是打通工艺流程的关键。
天津大学对合成草酸酯羰化催化剂进行过大量的试验,考察了以α-Al2O3为载体的负载型钯系双金属催化剂用于CO气相催化偶联制备草酸二乙酯反应的活性,研究了催化剂比表面和孔结构对负载型钯系双金属催化剂的选择性和活性的影响。
许根慧等,还采用固定床积分反应器,研究了自制的负载型钯系催化剂上CO气相催化偶联主、副反应的宏观动力学模型,所得的动力学模型与试验数据吻合较好,认为可以以此进行草酸二乙酯的反应器的放大设计。
2.3.2 草酸酯加氢国内对草酸酯加氢研究较多的主要有天津大学和福建中科院物质结构研究所。
福建物构所于1991年开始草酸二乙酯催化加氢的模试研究,催化剂采用硝酸铜;铬酐、硅酯、氨水等原料用共沉淀法和凝胶-溶胶法制备负载型Cu-Cr催化剂,在2.5-3.0MPa、208-230℃、2500-6000h-1、氢酯比46-60条件下,运转1134h,最佳结果为草酸二乙酯平均转化率为99.8%,乙二醇平均选择性为95.3%。
天津大学田对于草酸酯加氢制乙二醇,他们采用Cu/SiO2催化剂,对200-250℃、3.0MPa以下、氢酯比30-100、液空速0.1875-1.875范围内进行研究,其最佳结果为草酸二乙酯转化率95%、乙二醇收率80%左右。
许根慧等还对草酸酯加氢制乙二醇动力学进行了考察,认为主要副反应产物为过度加氢生成的乙醇和水。
按两步串连加氢反应考察,认为草酸二乙酯加氢先生成醛再加氢生成乙二醇,生成醛的表面反应为控制步骤,反应符合氢解离吸附的L-H模型,并得出了相应的动力学方程及其参数。
3 对该技术开发现状的思考乙二醇合成的新技术开发中,具有工业化前景的技术是:碳酸乙烯酯法和合成气间接合成乙二醇。