非石油路线制取乙二醇技术简介

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乙二醇合成

乙二醇合成

大致上,EG的合成路线可以分为两类:石油合成路线和非石油合成路线。

ﻫﻫ1石油合成路线ﻫ1。

1EO法Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得EG,次年又由环氧乙烷(EO)直接水合制得,至今,该法仍是世界上大规模生产EG的唯一方法。

1。

1。

1 EO非催化水合法EO直接水合法是目前国内外工业化生产EG的主要方法,该生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon—SD以及美国联碳(UCC)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EO,EO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EG,EG溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到EG及其他副产品.以UCC的生产工艺为例,水和EO的物质的量之比为22:1,反应入口温度155oC,出口温度193 oC,反应压力2.1 MPa,EO转化率100 %,水合收率91.3 %。

Shell和SD工艺的反应条件类似,不同的是它们使用的催化剂和添加剂不同.该工艺中用到大量的水,能耗很大;EO的转化率为100 %,但是产品中EG的选择性只有90 %左右,另外还会产生9%左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。

增加投料中水的比例会提高EG的选择性,但是同时会加大能耗,并增加分离困难.ﻫ虽然EO直接水合法制EG工艺成熟,是目前工业生产中广泛采用的方法,但是其自身仍然存在一些缺陷,因此仍有必要对其生产工艺进行改进,或者寻求更加高效的替代方法。

ﻫ1。

1.2 EO催化水合法ﻫﻫ为了降低能耗,提高EG的选择性,世界各国的研究人员对EO水合法制EG的催化剂和添加剂等展开了广泛的研究。

ﻫShell公司[17-22]早期采用氟磺酸交换树脂为催化剂,后来又开发了一系列具有正电中心的固体催化剂以及固载的大环螯合化合物作为非均相催化剂。

树脂型催化剂催化的反应, EG的选择性超过94 %。

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

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.。

乙二醇制备方法

乙二醇制备方法

乙二醇制备方法一、乙二醇的介绍乙二醇(Ethylene Glycol),又称1,2-乙二醇,化学式为C2H6O2,是一种无色透明的液体。

乙二醇是一种重要的有机合成原料,广泛应用于塑料、纺织品、防冻液等领域。

本文将介绍几种常用的乙二醇制备方法。

二、乙二醇制备方法2.1 乙二醇的氢化制备法乙二醇的氢化制备法是最常用的制备方法之一。

该方法主要通过乙炔的催化氢化反应制得。

具体步骤如下:1.反应原料准备:–乙炔气体–催化剂:常用的催化剂有铑、钯等。

2.反应装置:–催化剂床层:将催化剂均布于反应器床层中,以增加接触面积。

–加热装置:控制反应器温度,使反应进行。

3.反应步骤:–将乙炔气体经过加热装置加热至适宜温度后,通入催化剂床层。

–催化剂催化作用下,乙炔和氢气发生反应,生成乙二醇。

4.反应参数:–温度:一般在150-250摄氏度之间。

–压力:一般在30-50大气压之间。

–反应时间:根据反应器的大小和反应速率确定。

2.2 乙烯氧化制备法乙烯氧化制备法是另一种常用的乙二醇制备方法。

该方法主要通过乙烯氧化反应制得。

具体步骤如下:1.反应原料准备:–乙烯气体–氧气–催化剂:常用的催化剂有酸性氧化催化剂。

2.反应装置:–反应器:选择适当的反应器,控制反应条件。

–冷凝器:用于冷却反应液并收集产物。

3.反应步骤:–将乙烯气体和氧气按一定比例通入反应器,并加入催化剂。

–在适当的温度和压力条件下,乙烯发生氧化反应生成乙二醇。

4.反应参数:–温度:一般在150-200摄氏度之间。

–压力:一般在2-3大气压之间。

–反应时间:根据反应速率和收率确定。

2.3 乙二醇的水合法乙二醇的水合法是另一种制备乙二醇的方法。

具体步骤如下:1.反应原料准备:–乙烯–水2.反应装置:–反应器:选择适当的反应器,控制反应条件。

–冷凝器:用于冷却反应液并收集产物。

3.反应步骤:–将乙烯和水按一定比例通入反应器中。

–在适当的温度和压力条件下,乙烯与水发生水合反应生成乙二醇。

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。

现代煤化工煤制乙二醇技术概述

现代煤化工煤制乙二醇技术概述

现代煤化工煤制乙二醇技术概述现代煤化工煤制乙二醇技术概述摘要:本文主要研究现代煤化工中煤制乙二醇的技术。

简单介绍了乙二醇的性质和用途,以及其制备技术的发展现状;对煤制乙二醇技术中的直接合成法及间接合成法做了概述;讨论了煤制乙二醇技术在发展过程中存在的问题;讨论了我国在乙二醇工艺技术中的现状。

关键字:煤制乙二醇;直接合成法;间接合成法;草酸酯法;现状引言乙二醇是一种重要的大宗基础有机化工原料,可用于生产多种化工产品,如聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂、炸药、涂料和油墨等,应用领域非常广泛。

在中国,乙二醇主要作为聚酯及防冻液的原料,其中聚酯消费占90%以上,2013年国内乙二醇进口量825万t,进口依存度高达70%左右,市场缺口巨大。

2014年,国内新增聚酯产能预计达500万t,将继续拉动乙二醇消费量的增长。

乙二醇在中国国民经济发展中正发挥着越来越重要的作用。

乙二醇的生产工艺路线按原料不同可分为石油路线和非石油路线。

在现阶段,全球主要的大型乙二醇生产装置均采用石油路线,也称乙烯路线,即在银催化剂、甲烷或H2致稳剂、氯化物抑制剂存在下,乙烯直接被O2氧化生成环氧乙烷,再与水直接或催化条件下反应生成乙二醇。

石油路线经过多年的发展,工艺已趋于成熟,但耗水量大,生产过程副产物多且生产原料受石油价格波动影响较大,无法摆脱对石油资源的依赖。

因此,结合中国贫油、少气和相对富煤的能源结构特点,开发一条以煤为原料、经济合理的乙二醇合成工艺路线,符合中国的可持续发展战略。

目前,国内掀起了开发煤基乙二醇的热潮,煤制乙二醇技术已经成为煤化工行业关注的焦点。

1乙二醇制备技术简介1.1乙二醇性质简介乙二醇(EG)是一种重要的石油化工基础有机原料,又名甘醇、亚乙基二醇,分子式为HOCH2CH2OH,是无色透明、稍带甜味的黏稠液体。

乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇,主要用于生产聚酯和各类抗冻剂,前者用于制造纤维、薄膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂;其它用途则包括解冻液、表面涂层、照像显影液、水力制动用液体以及油墨等行业。

乙二醇合成技术研究综述

乙二醇合成技术研究综述

乙二醇合成技术研究摘要:本文首先分析了国内外乙二醇合成的主流技术,然后分别讨论是其他的合成技术,最后分析了我国乙二醇合成技术的瓶颈,并对该合成技术进行了展望。

关键词:乙二醇;合成技术引言:我国是世界上乙二醇需求量第一的国家,每年通过进口和自己合成的乙二醇分别应用于制药、塑料生产等多个领域。

乙二醇是重要的化工生产原料,我国乙二醇70%需要进口,所以乙二醇合成技术成为研究重点。

一、国内外乙二醇合成的主流技术1.国外国外乙二醇的主流技术是直接水合法,该方法的原料是石油。

将石油蒸馏轻组分乙烯作为生产原料,与水直接反应,生成乙二醇。

该方法的缺点是所用的水量是理论值的20倍,所以在后期分离中相对比较复杂,并且因而耗能比较高。

国外应用该方法占了石油条件富足的优势,同时副产物收集、碳酸盐处理、废气废液处理等工艺也比较成熟。

2.国内国内乙二醇的主流技术是直接水合法和煤化工路线法。

之所以有两种主流方法,是因为我国石油资源相对紧张,煤炭资源相对富足。

受到石油价格影响,乙二醇合成的成本变化幅度大,当单桶石油价格高于65美元时,煤化工合成乙二醇路线的成本占有显著优势。

煤化工路线法合成乙二醇,主要是利用煤加压气化后生成的一氧化碳和氢气,99.5%的高纯度一氧化碳和99.99%的氢气是合成乙二醇的主要原料。

首先,以甲醇为原料,在O2和NO的共同作用下,产生水合CH3ONO,见反应(1)。

然后,一氧化碳与CH3ONO发生反应,生成(COOCH3)2和NO,见反应(2)。

在实际生产中,这个NO不断产生和消耗,属于中间体。

在开车初期由外界向系统内充入NO,或者提供反应产生NO,随着反应进行,NO就可以自产自销。

因此,一氧化碳作为原料参与的化学反应如方程式(3)所示,本质是一氧化碳、氧气、甲醇共同反应生成草酸二甲酯。

草酸二甲酯是合成乙二醇的原料之一。

H2与草酸二甲酯反应,可以生成乙二醇和甲醇,见反应(4)。

甲醇可以回到反应(1),循环使用,继续参与反应。

乙二醇的制备方法

乙二醇的制备方法

乙二醇的制备方法乙二醇是一种常用的有机化学品,广泛应用于药品、化妆品、涂料、塑料等领域。

其制备方法有多种,本文将介绍其中的几种常用方法。

一、双氧水氧化法双氧水氧化法是一种常用的乙二醇制备方法。

其具体步骤为:先将乙烯与水反应生成乙醇,然后使用双氧水氧化乙醇得到乙二醇。

这种方法具有反应简单、出产量大等优点,但需要用到较为昂贵的双氧水,同时反应物乙烯也较为危险,需要采取相应的措施进行保护和防护。

二、乙烯碳酸酯水解法乙烯碳酸酯水解法是另一种制备乙二醇的方法,其步骤为:将乙烯碳酸酯与水在催化剂的作用下反应,生成乙二醇和二氧化碳。

这种方法具有生产成本较低、反应时间短等优点,但催化剂需要用到贵金属催化剂,导致催化剂的成本较高,同时生成的二氧化碳对环境也有一定的影响。

三、环氧乙烷水解法环氧乙烷水解法是一种较为独特的乙二醇制备方法。

其步骤为:将环氧乙烷与水反应,在催化剂的作用下生成乙二醇和乙醇。

这种方法具有反应产率高、反应时间短等优点,但环氧乙烷的制备过程需要用到较为危险的氧气和酸催化剂,反应条件也较为苛刻,需要进行反应过程的控制。

四、乙醛还原法乙醛还原法是一种较为简单有效的乙二醇制备方法。

其步骤为:将乙醛与氢气在催化剂的作用下反应,生成乙二醇。

这种方法具有反应速度快、催化剂成本低等优点,但需要用到氢气和高压反应条件,需要特殊的反应设备和生产场地。

综上所述,乙二醇的制备方法有多种,我们可以根据不同的应用场景和生产要求来选择合适的方法进行制备。

同时,为了保证生产质量和安全,我们需要进行有效的管理和控制,避免发生事故和质量问题。

乙二醇生产工艺综述

乙二醇生产工艺综述

乙二醇生产工艺综述摘要:通过对石油化工路线和C1路线生产乙二醇的比较,分析了两条路线的各种工艺的优缺点。

针对我国石油紧缺、煤炭资源丰富的现状,重点介绍了合成气制乙二醇工艺的发展现状。

1.前言:乙二醇是一种重要的有机化工原料,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、乙醇胺以及炸药,也大量用作溶剂、润滑剂、增塑剂和防冻剂等。

目前,乙二醇的工业生产方法主要是由乙烯在银催化剂上气相氧化制备环氧乙烷,然后进行液相非催化水合反应得到乙二醇产品。

工艺路线完全依赖于不可再生的石油资源。

随着近年来国民经济的快速发展,中国的石油消费量一直在上升。

面对世界石油资源日益短缺的形势,开发新的乙二醇生产工艺已成为研究热点。

2.石油化工路线合成乙二醇在石化路线中有环氧乙烷(eo)直接催化水合法和碳酸乙烯酯(ec)法路线,ec路线又分ec直接水合生产eg、ec法和甲醇反应联产eg、碳酸二甲酯(dmc)法。

上述方法的基础首先是乙烯氧化生成环氧乙烷,因而环氧乙烷的生产效率直接关系到石化路线生产乙二醇的成本。

1938年,UCC公司首先建立了一座工业装置,用银催化剂对乙烯进行气相氧化生产环氧乙烷(EO),然后环氧乙烷与水蒸气反应合成乙二醇,从而开启了大规模工业化生产乙二醇的时代。

目前乙二醇的生产基本上是以乙烯为原料,通过eo非催化液相水合法进行,而银则是乙烯氧化制环氧乙烷唯一有效的催化剂。

通过对环氧乙烷生产成本的分析表明,原料乙烯的消耗占生产成本的70%,所以工业上eo、eg生产技术的进展很大程度上取决于eo催化剂的选择性的进一步提高,以实现有效的节约乙烯,提高经济效益。

总的来说,虽然对石油化工法合成乙二醇的催化剂和水合效率进行了大量研究,但乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低;环氧乙烷水合副产物多(主要为二乙二醇、三乙二醇),分离精制工艺复杂,能耗大;原料乙烯是石油产品,伴随原油价格逐渐上涨,产品的经济性会逐渐降低等问题。

【清华】乙二醇制备工艺完全版-1011-JH

【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%。

煤制乙二醇的生产原理及工艺流程

煤制乙二醇的生产原理及工艺流程

煤制乙二醇的生产原理及工艺流程Producing ethylene glycol from coal is a complex process that involves several chemical reactions and engineering steps. This method offers an alternative to traditional ethylene glycol production processes, which mainly rely on fossil fuels. The coal-to-ethylene glycol process starts with coal gasification, where coal is converted into syngas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen. This syngas is then processed further to produce the intermediate chemical ethylene, which is finally transformed into ethylene glycol.从煤炭生产乙二醇是一个复杂的过程,涉及多个化学反应和工程步骤。

这种方法提供了一种替代传统乙二醇生产工艺的选择,传统工艺主要依赖于化石燃料。

煤制乙二醇的过程始于煤气化,煤炭被转化为合成气,一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体。

这种合成气进一步经过处理,生产中间体乙烯,最终转化为乙二醇。

One of the main advantages of producing ethylene glycol from coal is the utilization of a non-petroleum feedstock. In a world where environmental concerns are becoming increasingly important, finding sustainable sources of raw materials is crucial. By using coalas the starting material, the coal-to-ethylene glycol process helps reduce the dependence on petroleum-based products and contributes to a more diversified and sustainable chemical industry.从煤制乙二醇的主要优势之一是利用非石油原料。

煤制乙二醇工艺

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。

乙二醇合成资料讲解

乙二醇合成资料讲解

乙二醇合成大致上,EG的合成路线可以分为两类:石油合成路线和非石油合成路线。

1 石油合成路线1.1 EO法Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得EG,次年又由环氧乙烷(EO)直接水合制得,至今,该法仍是世界上大规模生产EG的唯一方法。

1.1.1 EO非催化水合法EO直接水合法是目前国内外工业化生产EG的主要方法,该生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon—SD以及美国联碳(UCC)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EO,EO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EG,EG溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到EG及其他副产品。

以UCC的生产工艺为例,水和EO的物质的量之比为22:1,反应入口温度155 oC,出口温度193 oC,反应压力2.1 MPa,EO转化率100 %,水合收率91.3 %。

Shell和SD工艺的反应条件类似,不同的是它们使用的催化剂和添加剂不同。

该工艺中用到大量的水,能耗很大;EO的转化率为100 %,但是产品中EG的选择性只有90 %左右,另外还会产生9 %左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。

增加投料中水的比例会提高EG的选择性,但是同时会加大能耗,并增加分离困难。

虽然EO直接水合法制EG工艺成熟,是目前工业生产中广泛采用的方法,但是其自身仍然存在一些缺陷,因此仍有必要对其生产工艺进行改进,或者寻求更加高效的替代方法。

1.1.2 EO催化水合法为了降低能耗,提高EG的选择性,世界各国的研究人员对EO水合法制EG的催化剂和添加剂等展开了广泛的研究。

Shell公司[17-22]早期采用氟磺酸交换树脂为催化剂,后来又开发了一系列具有正电中心的固体催化剂以及固载的大环螯合化合物作为非均相催化剂。

树脂型催化剂催化的反应, EG的选择性超过94 %。

乙二醇工艺流程总结

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。

煤制天然气联产甲醇、乙二醇工艺路线及经济性探索与分析

煤制天然气联产甲醇、乙二醇工艺路线及经济性探索与分析

煤制天然气联产甲醇、乙二醇工艺路线及经济性探索与分析摘要:乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。

煤制乙二醇就是以煤炭替代石油乙烯生产乙二醇。

专家指出,这个生产乙二醇的方法适合我国缺油、少气、煤炭多的国家。

煤制乙二醇也就是合成气制乙二醇,在反应过程中会产生少量副产物,通过精馏将甲醇、乙醇、水、1,2-丁醇等轻组分进行分离,从而得到聚酯级乙二醇。

关键词:煤制天然气;多联产;甲醇;乙二醇;经济分析引言焦炉煤气富含大量的氢气和甲烷,可以作为理想的化工生产原料,若采用燃烧、排放等传统处理方法,不仅浪费了资源,也对环境造成了污染。

因此,高效、合理地利用焦炉煤气是焦化行业迫在眉睫的问题。

2010—2020年我国乙二醇的需求量呈逐年增加趋势,对进口乙二醇有着较高的依赖,这也从侧面反映我国乙二醇工业的发展有着广阔的前景。

根据原料的不同,乙二醇生产工艺大致可分为石油路线和非石油路线。

考虑到前者对石油资源的依赖较为严重,所以非石油路线在我国逐步引起重视并得到大力推广,其中发展较为成熟的工艺有草酸酯法和甲醛羰化法。

草酸酯法具有反应条件温和、原子利用率高和环保清洁等特点,已成为我国“C1化工”中重要的研究课题。

因此,本文采用草酸酯法作为焦炉煤气制乙二醇体系的核心工艺。

1煤制乙二醇工艺概述近几年由于煤炭的开采量多和对煤炭的不断研究,合成气生成乙二醇的产量也在增加,我国是拥有大量煤炭的国家,所以合成气制乙二醇的工艺多应用在中国。

草酸二甲酯是将煤炭分解后,经过气化、变换、净化及分离几个工段后提纯出纯净的CO和H2,将CO、O2和CH3OH混合后经催化剂催化反应后生成草酸二甲酯,再经过蒸馏、分离后得到浓度较高的草酸二甲酯,生成的草酸二甲酯再与H2进行催化加氢反应后又经过有效的提纯后最终获得聚酯级乙二醇。

2煤制天然气工艺技术煤制天然气技术是以煤为原料,经过煤气化、低温甲醇洗制取合成气,再经过甲烷化合成天然气。

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。

合成气制乙二醇

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 ℃、MPa 操作条件下,反应 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,再经分离制得乙二醇。

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。

2.煤路线生产乙二醇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 %,乙二醇选择性 %。

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。

3.生物路线生产乙二醇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。

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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,目前以合成气为原料合成乙二醇的路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,在190-230℃,压力300MPa下,采用均相的铑的羰基络合物为催化体系,催化剂实验时空收率最高可达到280s/L.h。

该法工作压力较高,EG的选择性、收率较低,并且还伴随着大量的甲酸甲酯等副产物生成,对设备的防腐、耐压提出了较高的要求。

后来虽然采用钌、铼对催化体系进行了改进,但离实施工业化的距离还有很多工作要做。

1.2 合成气经甲醇、甲醛间接合成乙二醇由合成气合成甲醇并进而制取甲醛为一成熟化工工艺技术,因此,以甲醛为原料开展合成乙二醇的研究具有一定的积极意义。

目前以甲醛为原料合成乙二醇的研究路线可归纳为:甲醛羰化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛缩合法、甲醛电化加氢二聚法、甲醛与甲酸甲酯偶联法等。

甲醛羰化法以甲醛、CO为原料,在以硫酸或氢氟酸催化剂存在下生成中间产物羟基乙酸,与甲醇进行酯化反应再进一步加氢生产乙二醇。

该法由于使用了大量的酸性催化剂,环保问题和设备腐蚀问题相当严重,并且加氢催化剂的研制还存在着许多不确定因素,因此,在上世纪90年代以后,就很少有这方面的专利或报道了。

甲醛氢甲酰化法以三聚或多聚甲醛、CO、H2为原料,在铑为活性中心、三苯基磷为主要配体的均相催化体系中首先生产乙醇醛,然后再由乙醇醛气固相加氢生产乙二醇。

该法甲醛原料来源成本较高,同时存在两步催化反应,两种类型的催化剂技术研究及工业化报道不多见,仅是一些专利文献。

甲醛缩合法以甲醛为原料,在NaOH碱性溶液中经催化剂作用变成甲醇醛,再利用气固相加氢技术制取乙二醇。

甲醇醛的气固相催化加氢技术研究目前进展缓慢。

甲醛的电化加氢二聚法是以低浓度甲醛水溶液为原料,反应在连续电解槽中进行,反应条件温和,原料成本比较低,乙二醇收率为90%以上,缺点主要是耗电量大。

如电力资源充足,利用该技术生产乙二醇应该是一条可行的路线。

甲醛和甲酸甲酯法同样存在着酸性催化剂的处理、反应条件苛刻以及加氢催化技术的可靠问题,并且产品的收率不高。

目前也仅是一些实验室技术报道或专利文献。

2 合成气经草酸酯加氢制乙二醇技术合成气经草酸酯加氢制乙二醇技术路线,由于其反应条件温和,产品的选择性高,自上世纪80年代以后人们进行了大量研究,是目前很有希望率先进行产业化的技术路线。

尤其是CO催化偶联制草酸酯技术,国内外很多研究机构对此进行了全面深入的研究,积累了大量的基础数据,为进一步进行工程放大研究提供了较好的理论基础。

2.1 基本原理草酸二乙(甲)酯加氢合成乙二醇从碳一化工的角度来看,它是CO偶联生成草酸酯的下游产品。

CO气相在亚硝酸乙(甲)酯参与下,偶联、再生、催化循环制草酸二乙(甲)酯,再加氢生成乙醇酸乙(甲)酯和乙二醇的混合物,加氢产物通过精馏分离来获得最终的乙二醇产品。

反应为自封闭循环过程,反应条件温和,催化剂选择性高且稳定性好,所得产品质量好,三废污染少。

其反应方程式如下:2CO+2CH3ONO→(COOCH3)2+2NO(1)它以CO为原料,在强氧化剂亚硝酸甲酯参与下,反应温度为120~140℃,常压进行,催化剂为Pd/Al2O3,正常情况下,催化剂的时空产率可达到0.8-1.5t/m3·h,反应器为固定床反应器。

2NO+2CH3OH+1/2O2+2CH3ONO+H2O (2)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。

对于亚硝酸酯的发生,由于反应体系复杂,需要选择适合的反应器和移热系统,日本宇部公司、联碳公司和拜耳公司等对此进行了大量研究工作,选择了精馏塔作为反应器,以外部移热或冷冻移热作为移热方式。

2.2.3羰化合成催化剂研究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。

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