环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺
环氧乙烷催化水合法制乙二醇工艺流程
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环氧乙烷和乙二醇生产工艺概述
环氧乙烷是最简单的环醚,沸点10.7℃,反应性强,所以存放环氧乙烷的贮罐应该 清洁且在0℃以下。
通常环氧乙烷与乙二醇联合生产,生产装置建在一个工厂。
4.16 环氧乙烷和乙二醇生产工艺概述
2)环氧乙烷与乙二醇的生产方法
① 环氧乙烷
a) 氯醇法 该方法由于中间过程有次氯酸形成,设备腐蚀严重。已淘汰
b) 乙烯直接氧化法
平行副反应 CH2 CH2 + 3O2
串联副反应
CH2
CH2 +
5 2
O2
(完全氧化反应) O
2CO2 + 2H2O 2CO2 + 2H2O
H298K = -1324.6 kJ/mol H298K = -1221.2 kJ/mol
4.16 环氧乙烷和乙二醇生产工艺概述
2)反应特点及操作条件分析
① 主、副反应 ΔHƟ<<0,反应放强热
E吸附=12.54KJ/mol
b)分子氧吸附态(缺乏4个邻近的Ag原子) O2 + Ag →Ag+ + O2 -(吸附)
E吸附=33.02KJ/mol
C2H4 + O2-(吸附) → CH2-CH2 + O-(吸附) O
氧分子吸附和解离将变得困难,环氧乙烷的反应容易发生。
如何获得分子氧吸附态?
4.16 环氧乙烷和乙二醇生产工艺概述
获得氧分子吸附态的手段
向反应体系中,加入少量抑制剂如二氯乙烷等物质。 抑制剂
二氯乙烷
很容易优先吸附到载体表面 强吸附中心Ag
深度氧化反应
4.16 环氧乙烷和乙二醇生产工艺概述
1. 概述
1)环氧乙烷和乙二醇的主要用途
工业上,70%以上的环氧乙烷用于生产乙二醇,环氧乙烷较少单独使用。 乙二醇是重要的有机化工原料。
生产乙二醇的反应器及环氧乙烷加压水合法生产乙二醇工艺流程
1. 生产乙二醇的反应原理
工业上,采用环氧乙烷加压水合法生产乙二醇。 原料 环氧乙烷(EO,来自乙烯氧气氧化法生产工艺)
1)反应原理
主反应
H437K = -81.3 kJ/mol
液相无催化剂水合放热反应
副反应 副反应放热,且反应速率较主反应快! ① 连串副反应(反混造成)
图4-54 环氧乙烷加压水合反应 转化率、停留时间与反应温度的关系
图4-55 乙二醇反应器 最小操作压力图
4.19 生产乙二醇的反应器及操作条件
3)反应器
反应器选型 需考虑环氧乙烷返混引起的副反应(乙二醇产率下降) 反应器:平推流反应器
工业采用绝热长管式反应器,保持较高的反应选择性。
典型工O~10wt% 190~200℃ ~2.2MPa 30~40min
新鲜水
(1) 水合 反应
(2) EG 蒸发
(3) (4) (5) EG EG 多乙二 脱水 精制 醇分离
99.8%
环氧乙烷 85%~90% 脱气塔10 环氧乙烷溶液 的塔釜液
乙二醇浓缩液、含少量 一缩二缩多缩乙二醇和水
1-混合器;2-水合反应器(长管反应器);3-一效蒸发器;4-二效蒸发;5-脱水塔;6-乙二醇精馏塔;7-一缩乙二醇精馏塔
② 环氧乙烷高温异构化生成乙醛
杂质
4.19 生产乙二醇的反应器及操作条件
2)影响转化率的因素
主要因素:环氧乙烷浓度、反应温度 反应压力、反应器型式等。
① 环氧乙烷浓度 a) 原料中环氧乙烷浓度越低,乙 二醇收率越高;
b) 水量过大,后续蒸发工段设备 体积大能耗高,投资成本增加。
乙二醇
二乙二醇
三乙二醇
【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。
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新摘要:乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,主要用于生产聚酯,乙二醇工业涉及国民经济的多个领域,对支撑国民经济的基础产业及战略性新兴产业具有重要的战略意义。
关键词:环氧乙烷;乙二醇;技术环氧乙烷催化水合法能降低水与环氧乙烷的摩尔比,节约能耗,降低生产成本;碳酸乙烯酯法能充分利用乙烯氧化副产物的CO2资源,在现有环氧乙烷生产装置中,只能加入生产碳酸乙烯酯的反应步骤来生产碳酸乙烯酯及碳酸二甲酯,这是应用广泛的化工产品,代表了日后乙二醇生产的发展方向。
一、乙二醇概述乙二醇又名甘醇、1,2-亚乙基二醇,简称EG,是最简单的二元醇。
乙二醇无色无臭、有甜味液体,对动物有低毒性,乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度小。
用作溶剂、防冻剂及合成涤纶的原料。
乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合;其硝酸酯是一种炸药。
乙二醇主要用于制聚酯,涤纶,聚酯树脂,吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维,化妆品,炸药;还能用作染料、油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂,也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。
二、环氧乙烷法路线技术现状及进展1860年,首次开发了直接水合环氧乙烷生产乙二醇的方法。
1958年,美国Shell公司建立了第一套直接水合生产装置。
1977年,我国石化公司首次引进SD 公司技术,建成了第一套6.0万吨/年乙二醇生产装置。
目前,环氧乙烷法成套技术主要由Shell、DOW、SD等少数发达国家专利商垄断,各专利商在技术上取得了很大进步。
作为核心竞争力,其将技术牢牢掌握在自己手中。
然而,我国的乙二醇装置从国外引进,无成套的自主知识产权,工艺落后,面临淘汰危险。
因此,我国乙二醇工业不仅有很大发展空间,而且面临着巨大生存挑战。
环氧乙烷法路线有直接水合法、催化水合法等。
1、直接水合法。
其是目前工业化生产乙二醇广泛采用的工艺路线,其技术基本上被Shell、HSD、UCC、DOW等公司垄断。
环氧乙烷水合制乙二醇工艺流程参数及流程图(带详细流程图)
(一)主要原料及其规格
环氧乙烷
纯度98.7%--99.6%
乙醛含量0.3以下
(二)消耗定额(以生产1t乙二醇计)
环氧乙烷0.800t
催化剂及化学品0.59美元(90年代初)
副产பைடு நூலகம்
二甘醇0.100t
三甘醇0.0100t
电0.0.37MWh
冷却水424t
燃料83.7MJ
中压蒸汽3.820t
(三)制法
环氧乙烷经加压水合制得乙二醉.其主要反应式为:
〔四)流程说明(参见附图)
将环氧乙烷和来自环氧乙烷装置的环氧乙烷水溶液送入氧化物一水混合器,使之与加入的补充水及循环水混合,使混合物中水和环氧乙烷的mol比达到22 : 1。从混合器流出的混合物首先用第四效蒸发器一再沸器出来的冷凝液加热,然后通过与蒸汽的热交换使其温度达到150℃。
第四效蒸发器的塔顶馏出物--水和一些乙二醇在冷凝器中被收集下来并随从冷凝器出来的水一起送入热水井。湿的、混合的乙二醉类泵送到干燥塔。
乙二醇精制阶段的所有干燥塔都是在真空下操作的。干燥的混合乙二醇类泵送到乙二醇塔,塔顶得到乙二醇产品,送入乙二醇产品贮槽,排出的冷凝水送到热水井,塔底物为混合二醉类送到二廿醇塔,塔顶得仁甘醇产品送入贮槽,塔底送入三甘醇塔,塔顶得三甘醇产品送入贮槽,塔底为集乙二醇残渣。
(五)产品性质
乙二醇为具有粘性的无色液体,有甜味。能以任何比例与水、乙醇和丙酮相混合,并能大大降低水的冰点。相对密度( )1. 1135。沸点197.6℃,熔点-13℃,折光指数(nb5)1. 43310微溶于乙醚。
(六)产品规格
沸点范围196-200℃
相对密度( )1.1130-1.1135
酸度0.1%以下
乙二醇生产工艺
乙二醇生产工艺 The manuscript was revised on the evening of 2021摘要乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
关键词:乙二醇;环氧乙烷;水合法。
目录前言 (1)1文献综述...........................................................................乙二醇工业的发展[1][2]........................................前言乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,是大宗有机化工产品。
广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,还可用于除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工产品的原料,虽然乙二醇产品用途极广,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求,乙二醇自给率不足50%,如图1有相当大的部分需要进口,易受国际市场供求关系的影响。
因此,发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。
随着我国市场经济的发展,以前那种单纯*增大原料和能源的消耗来提高产量的做法已逐渐被淘汰,继续这种做法的企业已经濒临破产倒闭;现在只有依*科技的力量,通过技术的改造来降低能源的消耗,同时使各种生产数据得到优化的配置,才是摆脱困境最有效的方法。
乙二醇工艺设计中,乙二醇的精制是整个工艺流程的核心部分,关系着乙二醇产品的质量和产量。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
该技术具有世界共同发展趋向的节能性,是生产乙二醇工艺的重大突破。
图1 我国近些年乙二醇的供需情况年份产量万吨/年进口量万吨/年需求量万吨/年自给率%2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 9080909694110156174214105160214251339400406480522195240304347433510562654736463330282221282729第1章文献综述1.1乙二醇工业的发展[1][2]乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇,它在有机化工生产中是一种重要的基本原料,尤其广泛用于聚酯纤维、聚酯塑料的生产。
工业环氧乙烷水合法制乙二醇的方法
工业环氧乙烷水合法制乙二醇的方法嘿,咱今儿就来唠唠工业环氧乙烷水合法制乙二醇这档子事儿!你知道不,这环氧乙烷就像是个神奇的小精灵,在化工领域那可是有着重要地位呢!而通过水合法把它变成乙二醇,就像是一场奇妙的魔法变身。
想象一下啊,把环氧乙烷和水放在一块儿,就好像是两个好朋友相遇,然后在特定的条件下,它们就开始发生反应啦。
这个过程可不简单哦,就像做饭一样,得掌握好火候和各种调料的搭配,这里的条件就是那关键的火候和调料呢!温度啦、压力啦,这些都得拿捏得恰到好处。
温度太高了不行,太低了也不行,压力也是一样,得找到那个最合适的点。
这可不是随便就能搞定的,得靠那些专业的技术人员和先进的设备呢。
然后呢,经过一系列复杂的反应,就慢慢有乙二醇生成啦。
这乙二醇啊,用处可大了去了!它就像是我们生活中的小助手,在好多地方都能发挥大作用。
比如在制造一些塑料制品的时候,它就能大展身手。
你说这神奇不神奇?从小小的环氧乙烷,通过水合法这么一捣鼓,就变成了重要的乙二醇。
这就好像是一块普通的石头,经过能工巧匠的雕琢,变成了精美的艺术品一样。
在这个过程中,每一个环节都不能马虎呀!就像盖房子,要是哪块砖没放好,那房子可就不结实啦。
得保证每一步都做到位,才能得到高质量的乙二醇。
而且啊,这整个过程还得考虑成本呢!不能说为了得到乙二醇,就不顾一切地投入,那可不行。
得在保证质量的前提下,尽量降低成本,这样才能在市场上有竞争力呀。
咱再想想,要是没有这个方法,那我们生活中的好多东西可能就没办法制造出来啦。
那得少多少乐趣和便利呀!所以说呀,这工业环氧乙烷水合法制乙二醇的方法可真是太重要啦!总之呢,这工业环氧乙烷水合法制乙二醇的方法是化工领域的一个重要手段,它就像一把钥匙,打开了通往各种实用产品的大门。
我们得好好珍惜和利用这个方法,让它为我们的生活带来更多的美好和便利呀!难道不是吗?。
乙二醇合成工艺研究综述
乙二醇合成工艺研究综述作者:王一衡来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第10期摘要:本文综述了目前成熟的乙二醇合成工艺流程:石化路线、煤化工路线和生物质路线。
并对其中的关键技术进行深入研究,对比分析了各种生产工艺流程的优缺点,为我国今后乙二醇的合成提供参考,进一步带动我国化工行业的蓬勃发展。
关键词:乙二醇;石化1 石化路线传统石油路线生产乙二醇是以乙烯为原料,通过氧化、水合两步反应生成乙二醇。
其主要反应为:C2H4+O2→C2H4OC2H4O + H2O → HOCH2CH2OH1.1 环氧乙烷直接水合法直接水合法在进行水合反应时,为了提高反应的选择性,需水量特别大,溫度提高到190-220℃,压力为1.0-2.5MPa,反应条件苛刻。
同时,副反应会产生二甘醇和三甘醇,在后续精馏分离中比较困难,需要消耗大量热能。
1.2 环氧乙烷催化水合法在直接水合法的基础上,国内外开发了水合催化剂,催化水合法主要有两种方式,均相催化水合法和非均相催化水合法,区别在于催化剂的选用。
催化剂的使用降低了需水量,同时也提高了乙二醇的产品纯度,大大降低了精馏分离的能耗。
1.3 碳酸乙烯酯法碳酸乙烯酯法是利用乙烯深度氧化副反应所生成的二氧化碳作为反应原料,通过环氧乙烷与二氧化碳的加成反应生成碳酸乙烯酯(简称EC),再通过EC水解生成了乙二醇。
2 煤化工路线近些年,石油价格不断攀高,导致采用传统石化路线合成乙二醇的成本增加。
面对我国多煤少油的能源结构,将煤炭作为合成乙二醇的化学原料成为研究热点,这种方法也称为煤化工工艺。
2.1 直接合成法直接合成法是制备乙二醇最为简单有效的方法,合成气可以通过煤得到,过程简单且成本低廉。
方程式如下:2CO+3H2 → HOCH2CH2OH通过上式可以看出,直接合成法主要是依照原子经济反应的基本原则,在合成中各原子都被充分利用。
但是该方法对反应的环境要求比较高,需要高温高压催化剂,同时产生大量的副产物甲酸酯,转化率和选择性都比较低,仍处于研究阶段。
环氧乙烷催化水合制乙二醇研究进展
收稿日期 : 2001 05 28 作者简介 : 李应成 ( 1972
190~ 200 和大于 1 9M Pa 下水合。反应勿需催化 剂 , 环氧乙烷转化率 100% , 选择性 88% ~ 91% 。生 产中大量的能量用于蒸发产品中 85 wt % 以上的水 份。该工艺最大的缺点是能耗大。例如, 当水、 环氧 乙烷的摩尔比( 简称水比) 为 20 时, 通过蒸发除去摩 尔量大约为乙二醇 19 倍的无用水所需的热能为每 摩尔乙二醇 714kJ 。这意味着生产 1 吨乙二醇要耗 5 5 吨蒸汽。为了降低能耗 , 各国竞相开展了环氧 乙烷催化水合技术的研究。
钨酸根等的盐类。阳离子为碱金属、 铵盐、 季铵盐、 季磷盐等。对于钒催化剂, CO2 的存在可以使其选 择性增强。催化剂可以单独使用 , 也可以负载在氧 化铝、 氧化硅或分子筛等惰性载体材料上。催化剂 用量 是 EO 的 0 05% ~ 30% ( w t ) 。反 应 条 件 为 CO2 / EO< 0 05 1, 温度 150~ 200 , 压力 0. 2 ~ 10MP a, pH 值: 7~ 9, 水比 1~ 10。水合过程分三阶 段实施效果较好。第一阶段在 无催化剂情况 下进 行, 27% EO 转化为 M EG; 第二阶段在催化剂 存在 下, 93% ~ 94% EO 转化; 第三阶段在无催化剂存在 下使 EO 全部转化 , MEG 选择性 > 90% 。 这些催化剂对于提高转化率、 降低水比及提高 选择性均有利。缺点是部分催化剂流失到产物乙二 醇中 , 从而增加了不必要的分离提纯步骤, 同时也对 产品的质量造成不利影响。 针对 水 溶性 V 、 Mo 、 W 催 化 剂 流 失 的问 题 , U CC 公司又开发了具有水滑石结构、 水热稳定的混 合金属框架催化剂。 水滑石的 结构为 M g 6Al2 ( OH ) 16 CO3 4H 2O 。 其中 Mg 与 Al 之比可在 1 7~ 4 之间变化 , 由于 M g 易流失 , UCC 公司采 取了其他二价或 三价金属 如 Ca 、 Zn、 Cu、 Ni、 T i、 M n、 Co 、 Fe 、 Cr 等通过同晶取代加 以置换; 阴离子可通过合成、 离子交换或中和的方式 转换为 X 、 P O4 、 CH 3 COO 、 SO4 、 钒酸根、 钼酸 根或钨酸根等金属酸根阴离子。该催化剂的前驱物 结构含有空间结构大的有机阴离子间隔基。其结构 式为 : M x Q y( OH ) 2x+
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.1.3通过中间体合成乙二醇通过中间体合成乙二醇主要有日本三菱化学开发的经碳酸乙烯酯路线和由Texac。
环氧乙烷水合制乙二醇工艺流程
环氧乙烷水合制乙二醇工艺流程哎呀,这个题目听起来有点技术性,不过别担心,我会尽量用大白话给你讲一讲这个环氧乙烷水合制乙二醇的事儿,就像咱们平时聊天一样。
首先,咱们得知道乙二醇是个啥玩意儿。
这玩意儿在工业上可重要了,比如做防冻液啊,合成纤维啊,还有各种塑料制品,都离不开它。
那它是怎么来的呢?就是从环氧乙烷这个原料来的。
环氧乙烷,听着挺高大上的,其实就是一种无色的气体,有点甜丝丝的,但是可别小瞧它,这玩意儿有毒,处理的时候得特别小心。
好了,不扯远了,咱们说回正题。
这个工艺流程啊,其实挺有意思的。
首先,你得有环氧乙烷和水,这俩东西得按一定比例混合,就像咱们做蛋糕的时候,面粉和水的比例一样重要。
然后,这混合好的液体就得进入一个叫做反应器的大罐子里。
这个反应器啊,可不是普通的罐子,它得保持一定的温度和压力,这样才能让环氧乙烷和水发生反应。
这个反应过程,就像是咱们煮饭,得控制火候,不然饭就糊了。
在这个过程中,环氧乙烷和水就会变成乙二醇,这个过程叫做水合反应。
说到这个反应器,我得提一嘴,它里面可热闹了。
不仅有环氧乙烷和水,还有催化剂,这玩意儿就像是咱们炒菜时候的调料,能让反应进行得更顺利。
催化剂一加进去,环氧乙烷和水就“噼里啪啦”地反应起来,生成乙二醇。
接下来,这个反应完的混合物就得进入分离塔。
这个分离塔啊,就像是个大漏斗,能把乙二醇和其他没用的东西分开。
乙二醇就从塔顶出来,其他的副产品就从塔底排出去。
最后,咱们得到的乙二醇还得经过一系列的净化步骤,比如蒸馏啊,过滤啊,这样才能得到纯净的乙二醇。
这个过程挺繁琐的,但是为了保证产品质量,这些步骤一个都不能少。
你看,这个环氧乙烷水合制乙二醇的工艺流程,虽然听起来挺复杂的,但其实就跟咱们日常生活中的一些事情差不多,比如做饭、洗衣服,都得一步步来,不能急。
这个过程中,每一个细节都很重要,就像咱们做人一样,得脚踏实地,一步一个脚印。
好了,说到这儿,咱们这个环氧乙烷水合制乙二醇的故事也就差不多了。
环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺
Tianjin Engineering Technical Institute毕业大作业题目:____________________________ ____________________________班级:_________________姓名:_________________指导老师:_________________完成日期:_________________浅谈环氧水合法生成乙二醇摘要:环氧乙烷(以下简称EO)和水在乙二醇(以下简称EG)反应系统反应生成一乙二醇(MEG)、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG).大部分水解水会在后浓缩塔以及乙二醇精制系统之前的四效蒸发系统进行脱除。
工艺蒸汽产自于乙二醇第四效脱水塔并且用于给其他几个工艺单元提供热量。
杂质通过惰性组分排放,从脱水塔再沸器由主放空冷凝器以及工艺水罐上的醛放空气提塔除去。
关键词:乙二醇蒸发工艺水精制回流前言:环氧乙烷直接水合法生产乙二醇是一种最常用的工业方法。
本文重点介绍的是环氧乙烷和水在通过三次换热后,进入列管式反应器以及乙二醇精整反应器中完全反应生成以乙二醇/水为主的混合物流。
然后进入四效脱水塔进行脱水,随后进入真空塔再次脱水。
之后进入乙二醇塔将乙二醇产品采出,最后进入二乙二醇塔采出二乙二醇等产品。
第一章乙二醇§1.1乙二醇(以下简称EG)的物化性质1.1.1物理性质乙二醇(Ethylene Glycol,简称EG)又名甘醇,外观为无色无臭有甜味粘稠液体,分子式为C2H6O2,分子量为62.07,凝固点-13.2℃,沸点197.5℃,相对密度(水=1)1.11;相对密度(空气=1)2.14,蒸汽压6.21kPa/20℃闪点:110℃,折光率1.43063;溶于水、低级醇、甘油、丙酮、乙酸、吡啶、醛类,微溶于醚,几乎不溶于苯、二硫化碳、氯仿和四氯化碳。
1.1.2化学性质与乙醇相似,主要能与无机或有机酸反应生成酯,一般先只有一个羟基发生反应,经升高温度、增加酸用量等,可使两个羟基都形成酯。
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。
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新
环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新摘要:乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,主要用于聚酯的生产(约占消费总量的90%)。
2019年我国乙二醇的需求量为1003 万吨,而产量仅为277 万吨/年,对外依存度超过70%。
我国乙二醇生产厂家达到17 家,其中以环氧乙烷为原料的生产工艺占90%(表1)[2-3]。
乙二醇工业涉及国民经济的多个领域,影响着石油化工发展以及能源和国防的安全,对支撑国民经济基础产业和战略新兴产业具有重大战略意义。
乙二醇的合成路线主要包括合成气法路线、生物法路线和环氧乙烷法路线。
关键词:环氧乙烷法合成乙二醇;创新;一、环氧乙烷法现状1860 年首次开发出由环氧乙烷直接水合制得乙二醇的方法,1958 年美国Shell 公司建立了第一套直接水合生产装置。
1977 年我国石油化工公司首次引进SD 公司技术,建成第一套6.0 万吨/ 年乙二醇生产装置。
目前环氧乙烷法成套技术主要垄断在Shell、DOW、SD 等少数发达国家专利商中,而且各专利商均在技术上有了长足的进步,作为核心竞争力,它们将技术牢牢地控制在自己手中。
而我国的乙二醇装置均引自国外,没有成套的自主知识产权,工艺落后,面临淘汰的危险。
因此,我国乙二醇工业既有较大的发展空间,又面临着巨大的生存挑战。
环氧乙烷法路线主要包括直接水合法、催化水合法和碳酸乙烯酯法。
目前研究成果不如均相催化法。
均相与非均相催化法对提高Eo转化率、EG选择性都有各自的效果,但也各有不足之处:非均相催化法催化剂寿命通常较短,转化率及选择性难达要求;均相催化法催化剂用量大、难回收。
而我国的乙二醇装置均引自国外,没有成套的自主知识产权,工艺落后,面临淘汰的危险。
因此,我国乙二醇工业既有较大的发展空间,又面临着巨大的生存挑战。
环氧乙烷法路线主要包括直接水合法、催化水合法和碳酸乙烯酯法。
二、环氧乙烷法合成乙二醇的术创新2.1 高浓度环氧乙烷羰基化技术高浓度的环氧乙烷与二氧化碳的羰基化反应为强放热反应,如果反应条件控制不当,会导致链式反应的发生,造成飞温现象(600℃ /30s),并且该飞温一旦发生,便难以撤热,高温环境极易引发爆炸等危险,由于传统催化剂未能解决反应物定向转化问题,在过高温度下容易滋生大量副产物,严重影响产品质量及催化剂稳定性。
全球乙二醇生产工艺路线及成本对比
全球⼄⼆醇⽣产⼯艺路线及成本对⽐全球⼄⼆醇⽣产⼯艺路线及成本对⽐集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]全球⼄⼆醇⽣产⼯艺路线及成本对⽐⼀⽬前全球⼄⼆醇⽣产⼯艺路线及成本对⽐⽬前世界上⼤规模⽣产⼄⼆醇的⽅法有3种:1)采⽤天然⽓为原料制⼄⼆醇(主要集中在中东地区),2009年产能620万吨,占全球总产能的32%,预计2011年产能将达到1000万吨;2)以⽯油为原料制⼄⼆醇,2009年全球产能1300万吨,占世界的68%;3)采⽤褐煤做原料⽣产⼄⼆醇(丹化科技),年产能20万吨。
⽬前中东地区天然⽓3⼄⼆醇每吨⽣产成本约250美元。
据丹化科技披露,即便能以⾮常优惠的价格(130元/吨)获得褐煤资源,煤制⼄⼆醇⽣产成本依然⾼达2600元/吨(约合380美元/吨)。
因此相⽐天然⽓制⼄⼆醇,即使加上运费(从中东到中国最新报价20美元/吨),煤制⼄⼆醇也不具备竞争⼒。
与⽯油制⼄⼆醇相⽐,煤制⼄⼆醇是否具备成本优势,取决于国际油价和能否获得廉价煤炭资源。
根据丹化科技煤制⼄⼆醇实验数据推算,若煤价为750元/吨,当⽯油价跌到67美元/桶以下时,煤制⼄⼆醇将不具备成本优势。
以天然⽓为原料制⼄⼆醇(环氧⼄烷⽔合法):具体⼯艺路线是:⾸先以天然⽓⽣产⼄烯,然后⼄烯⽣产⼄⼆醇。
采⽤该⼯艺路线,⼄⼆醇的⽣产成本主要由两部分构成:1)原料成本约为6300元(其中⼄烯市场价格按照10 000元/吨计算,成本6 000元);2)其他成本约700元(其中固定成本约330元,动⼒成本约380元)。
以⽯油为原料制作⼄⼆醇(环氧⼄烷⽔合法):具体⼯艺路线是:⾸先⽯脑油⽣产⼄烯,然后使⽤⼄烯⽣产⼄⼆醇,本⼯艺路线和天然⽓为原料的⼯艺路线的区别在于获得⼄烯的⽅式,前者通过⽯脑油制作⼄烯,后者通过天然⽓制作⼄烯。
⽬前全球⼄烯总需求约为1.12亿吨,总产能约1.31亿吨。
其中约50%⽤⽯脑油制作,50%⽤天然⽓(⼄烷、丙烷等)制作,⽤两种不同⼯艺路线的⽣产成本存在巨⼤差异。
(完整版)乙二醇生产工艺(可编辑修改word版)
摘要乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
关键词:乙二醇;环氧乙烷;水合法。
目录前言 (1)1 文献综述...........................................................................1.1 乙二醇工业的发展[1][2]........................................前言乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,是大宗有机化工产品。
广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂,还可用于除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工产品的原料,虽然乙二醇产品用途极广,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求,乙二醇自给率不足50%,如图1 有相当大的部分需要进口,易受国际市场供求关系的影响。
因此,发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。
随着我国市场经济的发展,以前那种单纯*增大原料和能源的消耗来提高产量的做法已逐渐被淘汰,继续这种做法的企业已经濒临破产倒闭;现在只有依*科技的力量,通过技术的改造来降低能源的消耗,同时使各种生产数据得到优化的配置,才是摆脱困境最有效的方法。
乙二醇工艺设计中,乙二醇的精制是整个工艺流程的核心部分,关系着乙二醇产品的质量和产量。
因此,本设计以乙二醇精制为中心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
该技术具有世界共同发展趋向的节能性,是生产乙二醇工艺的重大突破。
图 1 我国近些年乙二醇的供需情况产量进口量需求量自给率年份万吨/年万吨/年万吨/年%2000901051954620018016024033200290214304302003962513472820049433943322200511040051021200615640656228200717448065427200821452273629第1章文献综述1.1 乙二醇工业的发展[1][2]乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇,它在有机化工生产中是一种重要的基本原料,尤其广泛用于聚酯纤维、聚酯塑料的生产。
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Tianjin Engineering Technical Institute毕业大作业题目:____________________________ ____________________________班级:_________________姓名:_________________指导老师:_________________完成日期:_________________浅谈环氧水合法生成乙二醇摘要:环氧乙烷(以下简称EO)和水在乙二醇(以下简称EG)反应系统反应生成一乙二醇(MEG)、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG).大部分水解水会在后浓缩塔以及乙二醇精制系统之前的四效蒸发系统进行脱除。
工艺蒸汽产自于乙二醇第四效脱水塔并且用于给其他几个工艺单元提供热量。
杂质通过惰性组分排放,从脱水塔再沸器由主放空冷凝器以及工艺水罐上的醛放空气提塔除去。
关键词:乙二醇蒸发工艺水精制回流前言:环氧乙烷直接水合法生产乙二醇是一种最常用的工业方法。
本文重点介绍的是环氧乙烷和水在通过三次换热后,进入列管式反应器以及乙二醇精整反应器中完全反应生成以乙二醇/水为主的混合物流。
然后进入四效脱水塔进行脱水,随后进入真空塔再次脱水。
之后进入乙二醇塔将乙二醇产品采出,最后进入二乙二醇塔采出二乙二醇等产品。
第一章乙二醇§1.1乙二醇(以下简称EG)的物化性质1.1.1物理性质乙二醇(Ethylene Glycol,简称EG)又名甘醇,外观为无色无臭有甜味粘稠液体,分子式为C2H6O2,分子量为62.07,凝固点-13.2℃,沸点197.5℃,相对密度(水=1)1.11;相对密度(空气=1)2.14,蒸汽压6.21kPa/20℃闪点:110℃,折光率1.43063;溶于水、低级醇、甘油、丙酮、乙酸、吡啶、醛类,微溶于醚,几乎不溶于苯、二硫化碳、氯仿和四氯化碳。
1.1.2化学性质与乙醇相似,主要能与无机或有机酸反应生成酯,一般先只有一个羟基发生反应,经升高温度、增加酸用量等,可使两个羟基都形成酯。
如与混有硫酸的硝酸反应,则形成二硝酸酯。
酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。
乙二醇在催化剂(二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸)作用下加热,可发生分子内或分子间失水。
乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。
通常将金属溶于二醇中,只得一元醇盐;如将此醇盐(例如乙二醇一钠)在氢气流中加热到180~200°C,可形成乙二醇二钠和乙二醇。
此外用乙二醇与 2摩尔甲醇钠一起加热,可得乙二醇二钠。
乙二醇二钠与卤代烷反应,生成乙二醇单醚或双醚。
乙二醇二钠与1,2-二溴乙烷反应,生成二氧六环。
此外,乙二醇也容易被氧化,随所用氧化剂或反应条件的不同,可生成各种产物,如乙醇醛 HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。
a二醇与其他二醇不同,经高碘酸氧化可发生碳链断裂。
制法工业上由环氧乙烷用稀盐酸水解制得。
实验室中可用水解二卤代烷或卤代乙醇的方法制备。
应用乙二醇常可代替甘油使用。
在制革和制药工业中,分别用作水合剂和溶剂。
乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。
乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂,如甲溶纤剂 HOCH2CH2OCH3 可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。
乙二醇的溶解能力很强,但它容易代谢氧化,生成有毒的草酸,因而不能广泛用作溶剂。
乙二醇是一个抗冻剂,60%的乙二醇水溶液在-40°C时结冰。
§1.2 乙二醇的用途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℃,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53×104 t/a,到2000年将达72×104 t/a。
乙二醇的最大用途主要用作聚酯纤维的原料;乙二醇的另一种用途是由于其可降低水溶液的凝固点,因此可作汽车冷却系统防冻液,美国在这方面的用途占乙二醇用量首位。
主要用于制聚酯涤纶,聚酯树脂、吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。
生产合成树脂PET,纤维级PET即涤纶纤维,瓶片级PET用于制作矿泉水瓶等。
还可生产醇酸树脂、表面活性剂、乙二醛及炸药,也用作防冻剂。
除用作汽车用防冻剂外,还用于工业冷量的输送,一般称呼为载冷剂。
乙二醇在用做载冷剂时应该注意;1,其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化,浓度在59%以下时,水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低,但浓度超过59%后,随着乙二醇浓度的升高,其冰点呈上升趋势,当浓度达到100%时,其洋点上升至-13℃,这就是浓缩型防冻液(防冻液母液)为什么不能直接使用的一条重要原因,必须引起使用者的注意。
2,乙二醇含有羟基,长期在80摄氏度-90摄氏度下工作,容易氧化成酸,对水箱、水套造成腐蚀而使之渗漏。
因此,在配制的防冻液中,还必须有防腐剂,以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。
3,乙二醇本身是相对活跃的物质,容易聚合成高分子聚合物,进一步氧化成聚合物有机酸(通常所说的油泥),形成十分粘重的物质,沉积后容易结垢;另乙二醇与氧气反应,生成微量的甲酸和乙酸第二章环氧乙烷水合法生产乙二醇§2.1 EG的生产原理2.1.1 化学反应主反应: 0 J2 m- s' X7 s" Q8 zy2 o* n9 c5 X/ M 副反应: 0三甘醇还可与环氧乙烷反应生成多甘醇。
此外,在环氧乙烷水合过程中,尚可能进行以下反应:异构反应需在高温下进行,氧化则在碱金属或碱土金属氧化物存在时才能进行。
乙醛生成量比二甘醇和三甘醇少得多,但它能氧化为醋酸,对设备有腐蚀作用。
因此要求在生产中应用的工艺用水中的碱金属或碱土金属离子浓度一定要符合规定的质量指标。
7 e$ G% w4 T6 z+ |0 h0 a2.1.2 反应机理环氧乙烷的水合反应在酸性和碱性催化剂下都能加速进行,但不能用碱性催化剂,因为它也能催化乙二醇生成聚乙二醇的反应。
酸催化工业上也使用得不多,因为有腐蚀性,并给后处理带来困难,工业上普遍应用的是非催化加压水合工艺,即在较高温度和压力下由弱亲核试剂水攻击环氧乙烷中的氧原子,让其活化,并使环上2个碳原子呈正电性,然后与水中的OH-作用生成过渡态络合物,这一络合物经内部电子重排,环破裂并释放OH-,生成乙二醇: 1在水或低级醇等极性介质中,质子酸的催化按下列步骤进行: , `y( [非催化的环氧乙烷水合反应与酸催化一样,对环氧乙烷而言是一级反应,两者的活化能分别为79.5 kJ/mol和75.4 kJ/mol,这一点说明非催化水合反应比酸催化难以进行,需在更高的反应温度(如150~200℃),用酸作催化为50~100℃)下才能获得足够的反应速度。
我们可以把乙二醇看作弱亲核试剂(但比水强一些),因此环氧乙烷也能与乙二醇按上述非催化机理进行反应,生成二甘醇、三甘醇和多甘醇,为提高乙二醇收率,从反应机理来看,可以减小环氧乙烷在水中的浓度(即环氧乙烷与水的比值),少量的环氧乙烷被大量的水包围,使它没有多少机会再与乙二醇或二甘醇和三甘醇等发生反应。
例如,当环氧乙烷与水的比值由1.5减小到0.054到,乙二醇的收率由15.6%增至93.1%。
动力学研究表明,环氧乙烷水合生成各产品的速度常数之比为k1∶k2∶k3∶k4=1∶2.1∶2.2∶1.9,其中k1,k2,k3,k4分别表示生成乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇的速度常数,这一规律也能用来解释为什么环氧乙烷浓度增高,生成二甘醇等副产物会明显增加。
为抑制副反应,在用大量水稀释环氧乙烷的同时添加0.1%~0.5%的酸(可加快生成乙二醇的速度常数)可使二甘醇生成量减少,高级多甘醇只有痕迹量存在。
§2.2 操作工艺条件2.2.1 原料配比生产实践证明,无论是酸催化液相水合或非催化加压水合,只要水与环氧乙烷的摩尔比相同,乙二醇收率相当接近。
表2-2-1所示为不同水与环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响,反应条件为反应温度90~95℃,环氧乙烷转化率在95%以及用0.5%硫酸作催化剂。
由表2-2-1可见,乙二醇的选择性随原料中水与环氧乙烷摩尔比的提高而提高的。
但摩尔比不能无限止提高。
因在同等生产能力下,设备容积要增大,设备投资要增加,在乙二醇提浓时,消耗的蒸气会增加,即工厂能耗上升。
另外还须考虑副产物问题。
因为二甘醇、三甘醇等也是有用化工产品,售价比乙二醇还高,适当多产二甘醇等副产品可提高工厂经济效益。
根据以上二点理由,工厂将水与环氧乙烷的摩尔比定在10~20范围内。
而且没有必要用加酸的办法来抑制副反应的发生。
原料中水与环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响(表2-2-1)2.2.2 水合温度在非催化加压水合的情况下,由于反应活化能较大,为加快反应速度,必须适当提高反应温度。
但反应温度提高后,为保持反应体系为液相,相应的反应压力也要提高,为此对设备结构和材质会提出更高的要求,能耗亦会增加,工业生产中,通常为150~220℃。
2.2.3 水合压力在无催化剂时,由于水合反应温度较高,为保持液相反应,必须进行加压操作,在工业生产中,当水合温度为150~220℃时,水合压力相应为1.0~2.5MPa。
实验研究表明,在工业生产的压力范围内,压力的变化对反应速度和产品分布没有显著影响。
2.2.4 水合时间环氧乙烷水合是不可逆的放热反应,在一般工业生产条件下,环氧乙烷的转化率可接近100%,为保证达到此转化率,需要保证相应的水合时间。
但反应时间太长,一方面无此必要,另一方面由于停留时间过长会降低设备的生产能力。
工业生产中,当水合温度为150~220℃,水合压力1.0~2.5MPa时,相应的水合时间为35~20 min。
2.2.42.2.4 注碱碱液(20% NaOH)由泵经EO精制塔(EOPC)加到乙二醇反应器进料当中,以便将进料物流的PH值维持在6到8.5之间。
通过调节碱泵冲程可将乙二醇精整反应器出口物料的PH值维持在目标值。
乙二醇在下游各塔中的分解可通过维持基于单台碱液计量泵满负荷运行时,各塔相应最低釜液流量加以预防。
这两台碱泵在EG反应系统开车期间可同时运行,但BPCS逻辑可以使两台泵在正常运转期间发生联锁,从而阻止其同时运行。
碱液注入到残醇回收单元(PGU)浓缩塔再沸器的返回凝液当中,以便将工艺水罐当中工艺水的PH值保持在大约6-7。