推荐-乙二醇生产装置的工艺设计 精品
乙二醇生产工艺流程设计与装置选择

乙二醇生产工艺流程设计与装置选择在化工领域中,乙二醇是一种广泛使用的重要化学品。
它在橡胶、涂料、塑料、纺织和化妆品等许多行业中都起着重要作用。
乙二醇的生产工艺流程设计和装置选择对产品质量和生产效率至关重要。
本文将就乙二醇的生产工艺流程和装置选择进行详细探讨。
一、乙二醇生产工艺流程设计1. 原料准备乙二醇的主要原料是乙醇。
在乙二醇的生产过程中,需要用到高纯度的乙醇作为原料。
原料的准备包括乙醇的脱水和净化处理。
乙醇脱水可以采用吸附剂吸附水分的方法,常用的吸附剂包括分子筛和硅胶等。
2. 脱水反应乙醇脱水反应是乙二醇生产的核心步骤。
脱水反应可以通过两种主要的方法进行:碱促进法和催化剂法。
碱促进法是在碱催化下进行,通过蒸馏分离乙二醇。
而催化剂法则是在特定催化剂的存在下进行,催化剂的种类包括金属催化剂和酸催化剂等。
3. 产品净化乙二醇的脱水反应产物中可能存在杂质,需要经过净化处理才能得到高纯度乙二醇。
常见的净化方法包括蒸馏、萃取和吸附等。
其中,蒸馏是最常用的方法,可以通过不同的蒸馏塔和温度控制来实现对乙二醇的净化。
4. 产品储存乙二醇的生产通常需要进行产品储存,以满足后续工艺的需要。
储存方式可以选择贮槽或贮罐,需要注意的是要选择能够保持乙二醇纯度的设备,避免杂质的污染。
二、乙二醇生产装置选择1. 反应釜反应釜是乙二醇生产装置中必不可少的设备之一。
反应釜的选择应根据乙二醇的生产工艺流程和反应条件来确定。
釜内材质的选择常见的有不锈钢、碳钢和钛等。
同时,还需要考虑釜体的加热方式,通常可以选择内部加热或外部加热,以及加热方式的稳定性和能耗。
2. 蒸馏塔蒸馏塔是乙二醇生产中重要的分离设备。
蒸馏塔的选择应考虑到乙二醇的净化要求和产品输出质量。
常用的蒸馏塔类型包括板式蒸馏塔和填料蒸馏塔等。
填料蒸馏塔具有较高的传质效率和分离效果,但也存在堵塞和压降大的问题,需要根据实际情况进行选择。
3. 分离设备除了蒸馏塔,乙二醇生产中还可能需要其他分离设备,以达到对产品的进一步净化和提纯。
乙二醇 工艺开发设计优秀课件

环氧乙烷水合法制乙二醇
DDiiaaggrraamm 22
DDiaigargarm am 33
环氧乙烷水合法制乙二醇
设计实验提高选择性
(1)原料配比:,一般地,直接法生产乙二醇反应中,随着反应物之一的水的加入 量的增加,乙二醇的选择性会大大增加。这是因为随着水量的增多,乙二醇分子与 环氧乙烷分子进一步碰撞反应生成副产物的概率大大减少。但是水的比例过高,后 续的乙二醇分离提纯装置的能耗增加很快 (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 (3)水合压力: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 (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 (5)注碱 (PH)考虑碱的加入后PH对反应有影响 则需考虑注碱 。
❖ CO偶联反应: 2CO+2CH3ONO→(COOCH3}2+ 2NO
❖ 草酸酯加氢反应:(COOCH3}2+ 4H2→ HOCH2CH2OH 2CH3OH 总的化学方程式:2CO+4H2+ 1/ 2O2→ HOCH2CH2OH+H2O
环氧乙烷水合法制乙二醇
我国目前乙二醇装置的现状
技术路线落后,乙二醇的选择性低,装置物耗高。 目前国内乙二醇工业化生产采用环氧乙烷直接水合即加压水合法的工艺路线, 生产技术基本上由英荷shell、美国Halcon—SD以及美国UCC三家公司所葶断。 主反应是水作为亲核试剂,与环氧乙烷发生取代开环反应生成乙二醇;副反应 是生成的乙二醇也可作为亲核试剂继续与环氧乙烷反应生成二乙二醇(DEG), 二乙二醇还可以与环氧乙烷反应 生成三乙二醇(TEG),依此类推,生成聚乙二醇。 反应方程式如下。 主反应: EO+H20—一EG 副反应: EG+EO——DEG DEG+EO——TEG TE(H珂EO—一HO(CH2CH20)2+,lI{
四川石化乙二醇装置工艺流程材料

四川石化乙二醇装置工艺流程材料1. 引言乙二醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、纺织、印染、制药等工业领域。
四川石化作为中国石化集团公司旗下的大型石化企业,拥有完备的乙二醇装置工艺流程。
本文将介绍四川石化乙二醇装置的工艺流程,并详细讲解各种材料的应用情况。
2. 乙二醇装置工艺流程概述乙二醇装置的工艺流程一般包括以下几个环节:1.原料准备:将乙烯和水通过适当的比例混合,作为乙二醇的原料。
2.反应器:原料进入反应器,在一定的条件下进行反应。
反应器通常采用不锈钢材质,具有一定的耐腐蚀性和高温高压的特点。
在反应器中加入合适的催化剂,促进乙烯和水的反应生成乙二醇。
3.分离器:反应结束后,乙二醇与未反应的气体和液体进行分离。
分离器通常采用塔式结构,通过温度和压力的控制,将乙二醇从反应物中分离出来。
4.精馏塔:将分离出来的乙二醇进行精炼。
精馏塔是乙二醇装置中的关键设备,通常采用不锈钢材质,具有高效的分离能力。
通过不同的温度和压力条件,将乙二醇中的杂质分离出去,达到纯度要求。
5.产品处理:精炼后的乙二醇通过降温、过滤等工艺步骤,得到最终产品。
同时,对副产品和废水进行处理,以达到环保要求。
3. 工艺流程中的材料在乙二醇装置的工艺流程中,涉及到多种材料的应用。
以下是主要的材料及其应用情况:1.不锈钢(Austenitic Stainless Steel):不锈钢是乙二醇装置中最常用的材料之一,具有良好的耐腐蚀性和高温高压的特点。
不锈钢被广泛应用于反应器、分离器、精馏塔等关键设备的制造。
2.镍基合金(Nickel-based alloy):镍基合金具有优异的耐腐蚀性和高温强度,在乙二醇装置中用于制造一些特殊的设备部件,如催化剂管束、加热器燃烧器、换热器管束等。
3.其他金属材料:除了不锈钢和镍基合金,乙二醇装置中还使用一些其他金属材料,如钛合金、铜合金等。
这些材料通常用于特殊的工艺要求,如高温高压下的反应器内衬。
年产一万吨乙二醇的车间设计

第一章总论1.1项目概况1.1.1设计目标本设计项目为设讣年产1万吨的乙二醇生产车间,年工作时间为8000小时,产品流量为1250kg/h,产品纯度大于99.8%,产品回收率为95%。
本车间采用草酸酯合成乙二醇工艺流程,考虑到产品的市场需求、原料来源情况以及所用工艺技术的情况,生产车间设计的生产规模为1万吨。
1. 1. 2设计特点本项目采用煤制乙二醇(MEG)合成技术,即气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇(草酸酯合成法),主要原料为NO、CO、H2、醇类等。
反应原理是NO与02 生成N2O3,再利用甲醇与N2O3反应生成亚硝酸甲酯,在Pd催化剂作用下CO与亚硝酸酯氧化偶联得到草酸二酯,草酸二酯再经催化加氢制取乙二醇。
这一过程实际并不消耗醇类和亚硝酸,只是CO、02和H2O合成草酸。
以CO为原料,经按化、加氢两步间接合成,取代目前的石油路线,按基化和加氢工艺压力约0.5 MPa,温度150〜200C。
该条件对设备材质要求低,制造容易,盯省投资,能耗低。
该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条件温和、工艺紧凑、选择性高、产品纯度髙、生产连续化等优点,是洁净生产、环境友好的先进绿色化学工艺。
1.1.3设计背景及意义1.13.1背景乙二醇是大宗化工原料,我国又是乙二醇消费大国,2003年表观消费量达到346. 2万吨,超过美国成为世界第一大乙二醇消费国家,2006年消费量更是达到560万吨。
但2006年国内产能仅有184万吨/年,产量远不能满足国内需要,只能依靠大虽:进口来满足需要。
2007年我国进口乙二醇480万吨,2008年进口522万吨,进口量近年在逐步上升。
世界上乙二醇生产方法主要为石油-乙烯-环氧乙烷路线,而我国石油资源有限,因此利用我国丰富的煤炭资源,走出一条经济合理的利用煤炭资源合成合成气,再利用合成气合成乙二醇路线是我国乙二醇工业的当务之急。
2009年12月7日由中国科学院福建物质结构研究所联合江苏丹化集团和上海金煤化工公司开展技术攻关的世界首创20万吨煤制乙二醇工业示范项目打通了全流程,试车成功并生产岀合格的乙二醇产品。
年产5万吨乙二醇工艺流程设计 精品

成人高等教育毕业设计(论文)年产5万吨乙二醇工艺流程设计题目_________________________________学号_________________________________学生_________________________________联系电话_________________________________指导教师_________________________________教学站点_________________________________专业_________________________________完成日期_________________________________论文题目学生姓名教学站专业班级内容与要求设计(论文)起止时间20 年月日至20 年月日指导教师签名学生签名学生姓名教学站点专业、班级论文题目序号评审项目指标分值评分1 工作态度对待工作严肃认真,学习态度端正。
2能够正确处理工学矛盾,按照要求按时完成各阶段工作任务。
22 工作能力与水平能够综合和正确利用各种途径收集信息,获取新知识。
1能够应用基础理论与专业知识,独立分析和解决实际问题。
1毕业设计(论文)所得结论具有应用或参考价值。
1基本具备独立从事本专业工作的能力。
13 论文质量论文条理清晰,结构严谨;文笔流畅,语言通顺。
2 方法科学、论证充分;专业名词术语使用准确。
2 设计类计算正确,工艺可行,设计图纸质量高,标准使用规范。
4 工作量论文正文字数达到8000及以上。
不足8000字的,每少500字扣2分。
85 论文格式论文正文字体字号使用正确,图表标注规范。
3 论文排版、打印、装订符合《西安石油大学继续教育学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求。
66 创新工作中有创新意识;对前人工作有改进、突破,或有独特见解。
1 是否同意参加评阅(填写同意或者不同意): 总分30说明有下列情况之一的毕业设计(论文)不得参加评阅:1、毕业设计(论文)选题或内容与所学专业不相符的;2、毕业设计(论文)因1/2以上内容与他人论文或文献资料相同,被认定为雷同的;3、正文字数不足6000字的。
四川石化乙二醇装置工艺流程材料

四川石化乙二醇装置工艺流程材料首先,原料准备阶段主要是将乙烯通过氧化反应得到乙醛,然后再进行水合反应生成乙二醇。
在反应蒸馏阶段,通过高温高压条件下,对乙二醇进行蒸馏分离,将其中的杂质和不纯物质去除。
在提纯过程中,可以选择采用冷冻结晶、蒸汽凝结、蒸馏等方法,将产品中的残余杂质和水分去除,得到高纯度的乙二醇。
最后,在成品储存阶段,通过适当的储存和包装措施,确保乙二醇的质量和稳定性,以满足不同行业的需求。
整个工艺流程中需要使用的主要设备有氧化反应器、蒸馏塔、吸附塔、冷冻结晶设备、蒸汽凝结器、储罐等。
而在生产过程中所需的原料主要包括乙烯、氧气、催化剂等。
综上所述,四川石化乙二醇装置工艺流程主要包括原料准备、反应蒸馏、提纯、成品储存等关键步骤,通过这些步骤的精密操作和设备的合理运行,可以获得高品质的乙二醇产品,满足市场需求。
很抱歉,由于涉及到复杂的化工流程和专业知识,1500字的内容可能不足以涵盖所有细节和必要的信息。
希望您能理解。
总体来说,四川石化乙二醇装置工艺流程是一个复杂而严谨的过程,需要严格的控制和管理,以确保产品质量和生产效率。
在原料准备阶段,乙烯是最重要的原材料,它通过氧化反应得到乙醛,然后再进行水合反应生成乙二醇。
乙二醇是一种常见的有机溶剂和原料,广泛应用于化工、医药、涂料、塑料等多个领域。
因此,在生产过程中,确保乙二醇的质量和稳定性是十分重要的。
在反应蒸馏阶段,乙二醇被蒸馏分离,这个步骤需要在高温高压的条件下进行,以将其中的杂质和不纯物质去除。
反应蒸馏设备通常包括反应釜、塔式蒸馏设备等。
在提纯过程中,可以选择采用冷冻结晶、蒸汽凝结、蒸馏等方法,将产品中的残余杂质和水分去除,得到高纯度的乙二醇。
这些步骤需要非常严格的操作,确保产品的纯度和稳定性。
此外,在生产过程中,还需要适时进行储存和包装,以确保产品的质量和安全。
在成品储存过程中,需要选择适当的储存方式和条件,防止产品发生质量变化或泄漏。
合适的包装措施也是必不可少的,以确保产品不受外界环境影响,尤其是易燃、易爆等特性的物质,如乙二醇。
年产5万吨乙二醇工艺流程设计

乙二醇是一种广泛应用于化工和纺织行业的重要有机化合物。
它具有良好的溶解性、低毒性和稳定性,可以用作溶剂、抗冻剂、塑化剂等。
在这篇文章中,我将详细介绍年产5万吨乙二醇的工艺流程设计。
1.原料准备2.反应装置设计乙二醇的生产主要通过乙烯的氧化反应实现。
反应装置通常由反应器、加热器、冷却器、分离器等组成。
反应器中的乙烯和空气在催化剂存在下进行氧化反应生成乙二醇。
加热器用于提升反应温度,使得反应可以进行。
冷却器则用于降低反应液的温度,防止过高的温度对催化剂产生不良影响。
分离器主要用于将反应生成的乙二醇与其他副产物进行分离。
3.催化剂选择在乙二醇的生产过程中,催化剂的选择对反应效率和产物质量有很大影响。
常用的催化剂包括金属铜、铁、钴等催化剂。
这些催化剂具有良好的活性和选择性,可以有效促进乙烯和空气的氧化反应。
4.控制参数在乙二醇的生产过程中,控制参数的选择对反应效率和产物质量起着决定性的作用。
温度、压力和物料流速是常用的控制参数。
适当的反应温度和压力可以促进反应的进行,同时不会造成催化剂的热解或催化剂的失活。
物料流速的控制可以调节反应速率,使得反应达到最佳状态。
5.产品分离和纯化在乙二醇的生产过程中,由于反应中会生成一些副产物,因此需要进行产品分离和纯化。
常用的分离方法包括蒸馏、结晶等。
通过适当的蒸馏条件,可以将乙二醇与其他挥发性副产物进行分离,得到纯度较高的乙二醇产品。
结晶则可以通过控制温度和压力,使得溶解度较低的乙二醇晶体从反应溶液中析出。
6.副产物处理乙二醇的生产过程中会产生一些副产物,包括残留的催化剂、水分和其他杂质。
这些副产物需要进行处理,以保证产品的纯度和质量。
常用的处理方法包括过滤、蒸发等。
通过适当的过滤条件,可以去除残留的催化剂颗粒;蒸发则可以去除溶液中的水分和其他杂质。
7.产品质量检测乙二醇的生产过程中,对产品的质量进行检测是必要的。
常用的检测方法包括物理性质检测和化学成分检测。
物理性质检测可以通过测定产品的密度、粘度和凝固点等指标进行。
乙二醇生产装置的工艺设计毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:乙二醇生产装置的工艺设计学号:学生:联系电话:指导教师:专业:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
年产5万吨乙二醇工艺流程设计

乙二醇是一种重要的有机化学品,被广泛应用于涂料、塑料、纺织品、化妆品等行业中。
为了满足市场需求,设计一套年产5万吨乙二醇的工艺流程。
乙二醇的制备可以通过乙烯的加氧甲醇化反应得到。
在甲醇的存在下,将乙烯与空气或氧气反应生成乙二醇。
该反应的反应条件及催化剂的选择对乙二醇的产率和选择性有一定的影响。
乙烯的加氧反应需要催化剂的存在,常用的催化剂包括铬酸盐、钒酸盐和铬酸-钼酸盐等。
催化剂选择应综合考虑催化剂的活性、稳定性、价格等因素。
甲醇的存在可以促进乙烯分子的氧化,同时抑制副反应的发生。
甲醇可以作为乙二醇的溶剂和载体,提供反应的热量。
在实际工业生产中,甲醇需要反复使用,进行回收再利用,以提高经济性。
工艺流程设计如下:1.原料准备:准备高纯度的乙烯、甲醇以及所需的氧气或空气。
2.反应器:选用适当的反应器,反应器材料应能耐受高温、高压和有害物质的腐蚀。
同时应考虑反应器的传热性能和搅拌性能。
3.氧化反应:将乙烯、甲醇和氧气或空气按一定的摩尔配比加入反应器中,调节适宜的反应温度和压力。
根据催化剂的选择,可能需要进行预处理步骤,如还原剂的添加。
4.分离和净化:经过反应后,产物和反应物混合物需要经过分离和净化过程。
通过汽提、蒸馏、萃取等方法,将乙二醇与其他杂质分离开来。
同时要进行催化剂的去除和再生。
5.尾气处理:处理反应过程中生成的废气,采用适当的吸附、洗涤等方法,将有害气体去除,以达到环境保护的要求。
6.乙二醇产品回收:将分离得到的乙二醇进行进一步处理,包括干燥、贮存等步骤。
同时回收甲醇进行再利用,减少原料的消耗和生产成本。
7.催化剂再生与回收:对使用过的催化剂进行再生和回收处理,以实现催化剂的可持续使用和经济性。
以上是一套年产5万吨乙二醇的工艺流程设计。
在实际工业生产中,还需要考虑能源消耗、化学物品的储存和运输、工艺控制等方面的问题。
工艺流程的设计应综合考虑经济性、环境保护和安全性等因素,以实现高效、可持续的生产。
乙二醇工段工艺设计毕业论文

8.2.4车间建设投资估算66
8.2.5车间流动资金69
8.2.6车间总投资汇总69
8.3车间资金筹措69
8.3.1车间资金来源70
8.3.2投资规模70
8.4 产品成本估算70
8.4.1编制依据与成本估算70
8.4.2成本估算表71
8.5静态分析71
8.6动态分析72
近些年来,国外乙二醇总的消费量将达到了每年 万吨以上,乙二醇主要消费在北美洲、西欧以及亚洲等地区,其中亚洲地区的总消费量将超过每年近 万吨以上,约占了乙二醇总消费量的 以上。在 年,乙二醇国的进口量将达到 万吨,同比 年上升了 ,中国乙二醇产量明显产不足需。
本设计采用草酸二甲脂加氢制乙二醇工艺技术,分为两步进行。第一步一氧化碳与亚硝酸酯催化合成草酸二甲酯,第二步由提纯后的草酸二甲酯催化加氢制得乙二醇。本工艺技术既能在有煤、天然气的地方投资生产,又能充分利用原料资源,实现了综合有效的利用资源;制备草酸二甲酯在常压和低于160℃的条件下进行;草酸二甲酯催化加氢制备乙二醇在2.0MPa和210℃条件下反应,此催化反应有大量的反应余热可回收再利用。本工艺路线原子利用率高,大气环境污染小,可大大提高生产过程的综合经济效益。
3.2.2能量衡算可以解决的问题11
3.2.3能量衡算遵循的原则11
3.2.4系统能量衡算12
4设备选型及设计14
4.1设计标准与依据14
4.2 换热器14
4.2.1概述14
4.2.2分类与特性15
4.2.3氢气进料预热器16
4.2.4选型结果26
4.3泵27
4.3.1概述27
4.3.2选用要求27
2.3.3生产流程叙述6
乙二醇生产装置的工艺设计

乙二醇生产装置的工艺设计乙二醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、医药、塑料、涂料等行业。
乙二醇的生产装置的工艺设计对于生产质量、能耗和安全性都有重要影响。
下面将从原料选择、催化剂选择、反应器设计、分离工艺等方面进行乙二醇生产装置的工艺设计介绍。
1.原料选择:乙二醇的主要原料是乙烯和水。
乙烯是通过石油催化裂化或乙烷氧化获得的;水可以选择城市自来水或消防水等。
合理选择原料质量和纯度,对乙二醇的质量有直接影响。
2.催化剂选择:乙二醇的生产主要采用酸催化剂,常用的有硫酸、磷酸、砷酸等。
催化剂的选择要考虑活性、稳定性和成本等因素。
硫酸催化剂具有活性高、稳定性好的特点,但对设备腐蚀性大,操作要求较高。
3. 反应器设计:乙二醇的生产反应器主要选择PFR(Pipe Flow Reactor)或CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)反应器。
PFR反应器具有良好的传质性能和高的反应转化率,但对反应器的设计和控制要求较高。
CSTR反应器操作简单稳定,但对反应转化率较低。
根据生产规模和技术要求选择合适的反应器设计方案。
4.分离工艺:乙二醇的生产过程中,需要进行分离纯化工艺,去除原料中杂质和副产物。
常用的分离工艺包括蒸馏、萃取和结晶等。
蒸馏是主要的分离工艺,可以分离乙二醇和水。
萃取工艺可以去除硫酸等酸性催化剂及其他有机物杂质。
结晶工艺可以提高乙二醇的纯度和溶液的浓度。
5.能耗和安全性考虑:乙二醇生产过程中需要考虑能耗和安全性。
优化生产工艺流程,减少能耗和资源消耗是一项重要的工作。
同时,对储存和处理涉及的危险材料,应严格按照相关法规和安全规程进行。
总结起来,乙二醇生产装置的工艺设计需要综合考虑原料选择、催化剂选择、反应器设计、分离工艺等因素,以达到优化生产质量、降低能耗和提高安全性的目标。
在设计过程中,还需根据具体情况进行经济性评估,保证生产过程的可持续性。
乙二醇工艺设计(2篇)

第1篇一、引言乙二醇(Ethylene Glycol)是一种无色、无味的有机化合物,化学式为C2H6O2。
它是一种重要的化工原料,广泛应用于防冻剂、溶剂、合成树脂、塑料、合成纤维、医药、化妆品等领域。
随着我国经济的快速发展,乙二醇的需求量逐年增加,因此,乙二醇的工艺设计对于提高生产效率、降低生产成本、满足市场需求具有重要意义。
本文将对乙二醇工艺设计进行详细阐述,包括工艺流程、设备选型、操作条件、控制方法等方面。
二、乙二醇生产工艺概述乙二醇的生产方法主要有以下几种:1. 合成法:以乙烯和氧气为原料,在催化剂的作用下进行合成反应,生成乙二醇。
2. 聚合法:以环氧乙烷为原料,在酸性催化剂的作用下进行聚合反应,生成乙二醇。
3. 热裂解法:以石油产品为原料,在高温下进行热裂解反应,生成乙二醇。
本文主要介绍合成法生产乙二醇的工艺设计。
三、乙二醇合成工艺流程1. 原料预处理(1)乙烯:将乙烯进行脱硫、脱氧、脱水等预处理,以保证反应原料的纯度。
(2)氧气:将氧气进行净化,去除杂质,确保氧气纯度。
2. 反应将预处理后的乙烯和氧气按照一定比例进入反应器,在催化剂的作用下进行合成反应,生成乙二醇。
3. 产物分离反应后的混合物进入分离塔,通过精馏的方式将乙二醇与其他组分分离。
4. 产品纯化将分离得到的乙二醇进行精制,去除杂质,提高产品纯度。
5. 产品包装将纯化后的乙二醇进行包装,以满足市场需求。
四、设备选型1. 反应器:选用耐腐蚀、传热性能好的反应器,如不锈钢反应器。
2. 催化剂:选用活性高、选择性好的催化剂,如钴基催化剂。
3. 分离塔:选用传质效率高、分离效果好的分离塔,如填料塔。
4. 精制设备:选用高效、低能耗的精制设备,如膜分离设备。
5. 包装设备:选用自动化程度高、包装质量好的包装设备。
五、操作条件1. 反应温度:控制在300-400℃范围内,以保证催化剂活性和选择性。
2. 反应压力:控制在1.0-2.0MPa范围内,以提高反应效率。
乙二醇生产装置的工艺设计

乙二醇生产装置的工艺设计乙二醇(也被称为乙二醇、二甘醇或MEG)是一种重要的有机化工原料,广泛用于聚酯树脂、溶剂、抗冻液和防冻液等领域。
乙二醇的生产工艺通常采用乙烯氧化法,下面将详细介绍乙二醇生产装置的工艺设计。
首先,乙二醇的生产需要通过乙烯氧化法得到乙醛。
乙烯经过空气氧化反应,在催化剂的作用下生成乙醛。
乙醛是乙二醇的中间产物,同时也是一种有用的有机化工原料。
其次,乙醛在乙酰化装置中与甲酸反应,得到乙酸乙酯。
该反应过程需要控制适当的温度和碱性条件,以提高乙酸乙酯的收率。
然后,乙酸乙酯在乙酸脱水装置中进行脱水反应,生成乙酸酐。
乙酸酐是乙二醇合成的关键中间产物。
接下来,乙酸酐会进一步通过水解反应生成乙二醇。
该反应过程需要在一定的压力和温度条件下进行,以控制反应速率和乙二醇的纯度。
最后,乙二醇通过分馏装置进行分离和纯化。
乙醇和水在不同温度下沸点不同,通过分馏可将乙二醇和杂质分离开来。
再结晶是乙二醇的最后一步纯化过程,可以去除残留的少量杂质,提高乙二醇的纯度。
在乙二醇生产装置的工艺设计中,还需要考虑以下几个方面:1.催化剂的选择和使用:催化剂对于乙烯氧化和乙二醇合成反应的催化作用非常重要,因此需要选择合适的催化剂,并控制其使用量和再生周期。
2.温度和压力的控制:乙烯氧化、乙酰化、脱水和水解反应都需要在适当的温度和压力条件下进行,以提高反应速率和产物纯度。
3.产品质量检测和控制:乙二醇的质量指标包括含水量、酸值、颜色等,需要建立适当的检测方法和控制措施,确保产品质量符合要求。
4.能源消耗和环保要求:在整个生产过程中需要考虑能源消耗和环境污染问题,采用节能减排技术,提高生产效率和环境友好性。
总之,乙二醇生产装置的工艺设计需要考虑多个环节,包括原料处理、反应条件控制、产品分离纯化和质量控制等。
只有通过合理的工艺设计和操作控制,才能确保乙二醇的高品质生产。
乙二醇生产工艺流程设计文献资料

乙二醇生产工艺流程设计文献资料乙二醇,又称1,2-乙二醇,是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药、食品等领域。
乙二醇的生产工艺流程设计至关重要,直接影响产品质量和生产效率。
在本文中,我们将深入探讨乙二醇生产工艺流程设计的相关文献资料,并结合个人观点和理解,为您呈现一份深度和广度兼具的中文文章。
一、乙二醇的生产工艺概述乙二醇的生产工艺主要包括石化法、煤化工法和生物法三种途径。
其中,石化法是目前应用最为广泛的生产方法。
石化法是以石油、天然气为原料,通过一系列的物理或化学反应制得乙二醇。
其生产工艺流程设计复杂,需要考虑原料选用、反应条件、分离纯化等诸多环节。
二、乙二醇生产工艺流程设计的关键技术1. 催化剂的选择在乙二醇的生产工艺中,催化剂的选择对反应效率和产物纯度有着重要影响。
目前常用的催化剂有氧化钴、氧化铬等金属催化剂,它们在乙二醇的氧化反应中发挥着重要作用。
催化剂的选择及其性能对工艺流程设计至关重要。
2. 反应条件的控制反应条件包括温度、压力、反应时间等参数。
合理的反应条件能够提高反应速率和产物纯度,降低能耗和原料损失。
在工艺流程设计中需要充分考虑反应条件的选择和控制。
3. 分离纯化技术乙二醇生产后需要进行分离和纯化,以得到符合工业标准的乙二醇产品。
传统的分离纯化技术包括蒸馏、结晶、吸附等方法,而近年来膜分离技术也逐渐得到应用。
分离纯化技术的选择和优化对产品质量和生产成本有重要影响。
三、乙二醇生产工艺流程设计的现状与发展趋势当前,乙二醇的生产工艺在国内外都取得了长足的进步。
随着新材料、新能源等领域的不断发展,乙二醇的需求量不断增加,对生产工艺的要求也日益提高。
未来,乙二醇生产工艺流程设计将朝着绿色、高效、低能耗的方向发展,涌现出更多创新技术和工艺方案。
四、个人观点和理解在乙二醇生产工艺流程设计中,我认为关键技术的不断创新和提高是至关重要的。
特别是新材料、新催化剂等方面的应用,能够为乙二醇生产工艺的改进提供新的思路和方法。
年产5000t乙二醇釜式反应器设计

年产5000t乙二醇釜式反应器设计1. 引言本文旨在设计一种年产5000t乙二醇的釜式反应器。
乙二醇是一种重要的化工原料,在合成树脂、润滑剂和清洁剂等领域具有广泛的应用。
为了满足市场需求,设计一个高效、稳定和可靠的乙二醇反应器至关重要。
2. 设计原理乙二醇的合成通常采用乙醛的催化加氢反应。
在反应过程中,乙醛与催化剂(如铑)在一定的温度和压力下反应生成乙二醇。
为了提高反应效率和产品质量,以下几个方面需要考虑:2.1 温度控制在乙二醇的合成反应中,温度对反应速率和产物选择性有着重要影响。
根据实验研究,适宜的反应温度应在150-180摄氏度之间。
因此,在反应器设计中,应考虑如何控制反应温度在这个范围内。
2.2 压力控制乙醛加氢反应通常需要一定的反应压力才能促进反应。
对于乙二醇反应器的设计,应考虑如何控制反应压力在适宜的范围内,以提高反应速率和乙二醇产率。
2.3 催化剂选择选择适宜的催化剂对于乙二醇反应器的设计至关重要。
铑催化剂被广泛应用于乙醛加氢反应中,因其高催化活性和选择性。
在设计中,需要考虑催化剂的使用量、载体选择和再生的方法。
2.4 反应器结构乙二醇反应器的结构应考虑反应的传质和热量传递效果。
常见的反应器结构包括釜式反应器、管式反应器和固定床反应器等。
根据年产5000t乙二醇的需求,釜式反应器可能是最合适的选择。
3. 设计要点为了实现年产5000t乙二醇的生产目标,以下要点需要在设计中重点考虑:3.1 反应器尺寸根据乙醛的摩尔质量和反应转化率,可以计算出反应器的尺寸。
通过合理的反应器容积设计,可以提高乙二醇的产量和反应效率。
3.2 加氢剂的供应在乙醛加氢反应中,氢气是必需的。
因此,在设计中需要考虑如何稳定供应足够的氢气,以满足反应过程的需求。
3.3 安全性考虑乙二醇是一种易燃易爆的化学品,因此在反应器设计中需要充分考虑安全性问题。
应采用合适的防爆措施,如防爆装置和安全阀等,以确保操作人员和设备的安全。
优秀毕业论文(设计)5万吨乙二醇生产工艺初步设计

优秀毕业论文(设计)5万吨乙二醇生产工艺初步设计石河子大学毕业设计题目: 5万吨/年乙二醇生产工艺初步设计5万吨/年乙二醇生产工艺初步设计摘要乙二醇是一种重要的石油化工基本有机原料,主要用于生产聚酯纤维、不饱和聚酯树脂、防冻剂等。
目前.国内乙二醇的工业生产方法是环氧乙烷直接水合法。
我国目前拥有大小不等的环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置11套,但是相比于国外的同类装置,这些装置的工艺落后,能耗和水耗都较高,因此研究EO/EG工艺优化以降低生产成本,具有非常现实的意义。
本设计主要是针对乙二醇工艺的缺点,采用比较新的反应精馏工艺,利用化工模拟软件ASPEN PLUS对过程进行模拟优化,最后得到即可达到产品标准又可满足设计任务的结果。
同时还对主要设备进行了选型,绘制了PID工艺流程图。
关键词:环氧乙烷;乙二醇;反应精馏;ASPEN PLUS;EO/EG50000 tons/year glycol production processpreliminary designAbstractThe glycol is an important basic organic raw materials of petrochemical, mainly for the production ofpolyester fiber, unsaturated polyester resins, antifreeze, etc.. The present. The methods of industrialproduction of the domestic ethylene glycol is ethylene oxide legitimate directwater.China currently has a size ranging from EO / EG set 11 sets, but compared to similar devices in theforeign and backward technology of these devices, energy and water consumption are higher, so theresearchers EO / EG process optimization to reduce production costs. a very realsense.This design is for the shortcomings of the ethylene glycol process, using the new reactive distillationprocess, the use of chemical process simulation software ASPEN PLUS process simulation andoptimization, and finally get to meet product standards and to meet the design task results. Of majorequipment selection, draw the diagram of the PID process.Key words: ethylene oxide; glycol; reactive distillation; ASPEN PLUS; EO /EG目录第一章 文献综述 (5)1.1 简介 (5)1.1.1 乙二醇物理性质 (5)1.1.2 乙二醇的用途 (5)1.2 国内乙二醇生产现状 (6)1.3 乙二醇生产技术现状及进展 (8)1.3.1 乙烯直接水合法 (9)1.3.2甲醛合成法 (9)1.3.3 环氧乙烷水合法 (10)1.3.4 碳酸乙烯酯法 (11)1.3.5合成气法 (12)1.3.6 氧化偶联法 (12)1.3.7 多元醇加氢裂解法 (13)1.3.8反应精馏技术 (13)1.4 反应精馏技术简介 (13)1.4.1反应精馏技术的应用 (14)1.4.2反应精馏的主要优点 (14)1.4.3 乙二醇反应精馏工艺流程 (15)1.5设计内容与目标 (16)第二章 工艺流程模拟 (17)2.1设计任务书 (17)2.2 物性方法的选择 (18)2.3反应精馏塔的模拟优化 (18)2.3.1反应精馏涉及反应 (18)2.3.2反应精馏塔建模与参数设置 (19)2.3.3反应精馏塔各项参数优化 (22)2.3脱水塔的模拟优化 (29)2.3.1脱水塔简捷计算 (29)2.3.2 脱水塔严格计2.3 乙二醇精制塔模拟优化 (41)2.3.1乙二醇精制塔简捷计算 (41)2.3.2乙二醇精制塔严格计算 (42)第三章 全流程模拟及生产任务校核 (52)3.1 全流程模拟及结果 (52)3.2生产任务校核 (54)第四章 设备计算及选型 (55)4.1反应精馏塔设备计算 (55)4.1.1反应段操作条件及物性参数 (55)4.1.2反应段尺寸计算 (56)4.1.3精馏段操作条件及物性参数 (57)4.1.4精馏段尺寸计算 (58)4.2 塔体尺寸计算 (67)4.2.1塔高的计算 (67)4.2.2塔体和封头选材 (68)4.2.3塔体壁厚计算 (68)4.2.4塔设备质量载荷计算 (70)4.2.5基础环设计 (72)4.3设备机械性能校核 (73)4.3.1上封头校核 (73)4.7.2下封头校核 (73)4.7.3塔体强度计算汇总表 (73)第五章 三废处理 (74)设计总结 (75)参考文献 (76)致谢 (78)附录 (79)第一章文献综述1.1 简介1.1.1 乙二醇物理性质乙二醇(Ethylene Glycol,简称EG)又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,化学式为(HOCH2)₂,是最简单和最重要的脂肪族二元醇,同时也是一种重要的有机化工原料。
年产10万吨乙二醇合成工艺设计

目录1、产品在国民经济中的地位及作用 (2)1.1 乙二醇简介 (2)1.2 乙二醇的应用 (2)1.3乙二醇工业发展现状 (3)2、工业生产方法及原料路线评述 (5)2.1乙二醇合成方法 (5)2.1.1 环氧乙烷直接水合法 (5)2.1.2环氧乙烷催化水合法 (5)2.1.3碳酸乙烯酯法 (5)2.1.4甲醇二聚合成乙二醇技术 (6)2.1.5乙烯乙酰氧基化法 (6)2.1.6由合成气制乙二醇 (6)2.2 乙二醇合成原料 (7)3、工艺方案选择 (7)3.1反应原理 (7)3.2反应收率 (8)4、工艺基本原理及流程简述 (8)4.1水合反应和溶液蒸发工序 (8)4.2乙二醇干燥和精制工序 (9)5、合成工段设计参数一览表 (9)6、合成工段工艺流程图 (10)7、乙二醇合成工段的物料和能量(Aspen Plus模拟结果) (10)7.1组分 (10)7.2各反应器参数 (10)7.3 Unit operation summary数据 (12)7.4 streams数据 (13)8、设计总结 (14)附录:...................................................................... 错误!未定义书签。
工作范围及计划一览表 ................................... 错误!未定义书签。
参考文献............................................................ 错误!未定义书签。
年产10万吨乙二醇车间合成工段工艺设计1、产品在国民经济中的地位及作用1.1 乙二醇简介英文别名:glycol, 1,2-ethanediol.别名:甘醇分子式C2H6O2结构式HO—CH2CH2—OH分子量62.07熔点-13.2℃沸点197.85℃密度相对密度(水=1)1.1155(20℃)相对密度(空气=1)2.14外观与性状无色、无臭、有甜味、粘稠液体蒸汽压 6.21kPa/20℃闪点111.1℃粘度25.66mPa.s(16℃)溶解性与水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于醚等,不溶于石油烃及油类;能够溶解氯化锌/氯化钠/碳酸钾/氯化钾/碘化钾/氢氧化钾等无机物表面张力46.49 mN/m (20℃)燃点118℃化学性质由于分子量低,性质活泼,可起酯化/醚化/醇化/氧化/缩醛/脱水等反应表1-1 乙二醇的性质1.2 乙二醇的应用乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料,用途广泛,可用来合成“涤纶”(的确良)等高分子化合物,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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高等教育()题目:乙二醇生产装置的工艺设计学号:学生:联系电话:指导教师:专业:高等教育()任务书摘要: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。
Abstract:Glycol in national economy plays an very important role, widely used in the production of polyester fiber, thin films, such as containers of polyester series products and automobile antifreeze domestic production of ethylene glycol, but have been unable to meet domestic strong market demand. Therefore, this design with ethylene glycol refined as the center and focus, with rigorous calculation and argument, got the positive results. Keywords: glycol; Epoxy ethane; Water legal.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%,有相当的部分需要进口,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置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步被淘汰,继续这种做法的企业已经频临破产倒闭,现在只有依靠科技的力量,通过技术的改造来降低能源的消耗,同时使各种生产资源得到优化的配置,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中核心部分。
关系着乙二醇的产品的质量和产量。
因此,此设计以乙二醇的精制为核心和重点,经过严密的计算和论证,得到了肯定的结果。
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。
在汽车、航空、仪表工业的冷却系统中,它是抗冻剂的重要成分。
在溶剂、润滑剂、软化剂,增塑剂和炸药的生产中也有多种用途。
乙二醇是由Wurtz 于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得的。
第一次世界大战期间,人们利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固点的特性来代替甘油生产炸药。
本世纪20年代,随着汽车工业的发展,抗冻剂的需求猛增,导致了乙二醇供不应求。
当时是采用氯乙醇皂化法生产乙二醇。
50年代中期,聚酯树脂的开发成功和投入生产,再度刺激了乙二醇工业的发展,由石油化工基本原料乙烯或环氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法开始占据主导地位。
70年代,在经历了石油能源危机之后,人们又试图寻求以天然气或煤替代石油制备乙二醇的方法,并取得了重大突破。
由此可见,乙二醇的生产技术主要有以石油产品和以天然气(或煤)制得合成气为原料的两条途径。
目前研究的煤制气合成乙二醇技术路线主要有三种(如图2所示)。
图2 煤造气合成乙二醇的三种主要技术路线其中,直接合成法具有理论上最佳的经济价值,其反应方程式如下:2CO + 3H 22CH 2OH但此反应在标准状态下属于Gibbs 自由能增加的反应,△G 500k = 6.60×104J/ mol ,热力学上受限制,在温和条件下很难进行,需要催化剂和高温高压条件。
上世纪70年代,美国UCC 公司采用铑催化剂,反应压力高达300MPa ;80年代反应压力降至50MPa,温度降至230℃,但是选择性和转化率仍很低。
时至今日,直接法所取得的进展还不足以实现工业化,进一步缓和反应条件并提高催化剂的选择性和活性仍是主要的难点。
间接合成法效益则由于路线各异,取得的进展各不相同,其中甲醇甲醛路线研究的比较多,主要有甲醇脱氢二聚法、乙二醇氧化偶联法、羟基乙酸法、甲醛缩合法、甲醛氢甲酰化法等,但是这些方法研究的还不够深入,离工业化尚有很长距离。
草酸酯法的研究最为深入,分两步进行,CO 与亚硝酸酯气相催化合成草酸酯,再由草酸酯加氢得乙二醇。
该方法先利用醇类与NO 反应生成亚硝酸酯,在贵金属催化剂上与CO 羰基合成得到草酸二酯,草酸二酯再经催化加氢制得乙二醇。
主要的反应如下:草酸酯合成 2CO + 2RONO (COOR)2 + 2NO 反应尾气的再生2NO + 1/2O 2 + 2ROH 2RONO + H 2O 草酸酯加氢制乙二醇 (COOR)2 + 4H 2 (CH 2OH)2 + 2ROH总反应式为: 2CO + 4H 2 + 1/2O 22OH)2 + H 2O煤制气经草酸酯合成乙二醇新技术中涉及三项关键催化剂,分别为:(1)高浓度CO 气源中选择性脱氢催化剂 (2)草酸酯合成催化剂 (3)草酸酯加氢制乙二醇催化剂其中,选择性脱氢催化剂主要用于脱除草酸二甲酯合成原料气CO 中少量的H 2,采用变压吸附制得的高浓度CO 气中还存在少量H 2,而H 2对草酸二甲酯合成催化剂会产生毒化作用,导致催化剂活性衰退,影响合成反应的进行,故要求将CO 原料气中H 2脱除至100×10-6(vol )以下,通常采用催化燃烧加O 2脱氢的方式,但又要求避免CO 与O 2的副反应发生,脱氢选择性要求较高。
草酸酯工艺路线最早由美国联合石油公司于1966年提出,此后研究的重点一直围绕着上述三种催化剂展开。
1978年,日本宇部兴产公司在草酸酯合成催化剂PdCl 2-CuCl 2上进行了改进,选用了Pd∕C 催化剂,并引入了亚硝酸酯,解决了原方法的腐蚀问题,提高了草酸酯的收率。
该公司建成了一套6000t∕a 草酸二丁酯工业装置,初步实现了工业化。
1986年美国ARCO 公司首先申请了草酸酯加氢制乙二醇工艺专利,并开发了Cu-Cr 系加氢催化剂,乙二醇收率为95%,同年宇部兴产与UCC 联合开发了Cu-Si 系催化剂,乙二醇收率为97.2%。
国内从上世纪70年代末期就开始了CO 催化合成草酸酯及其衍生物产品草酸、乙二醇的研究。
铜基催化剂 贵金属催化剂天津大学许慧根等开发了草酸二乙酯合成催化剂和草酸二乙酯加氢催化剂,加氢催化剂乙二醇选择性为80%左右,据报导已进行了一氧化碳气相催化偶联合成草酸酯1000h模试稳定性考察和百吨级工业试验,但加氢制乙二醇部分的工业试验未见报道。
华东理工大学肖文德、李伟等也开发了草酸二甲酯合成催化剂和草酸二甲酯加氢催化剂,草酸二甲酯转化率95%,乙二醇选择性可达90%,并与上海焦化厂合作申请了一种生产草酸二甲酯并联产碳酸二甲酯的工艺专利。
中科院福建物质结构研究所陈庚申等人从1978年开始从事草酸酯工艺的研究,是国内最富成效的研究单位,他们采用与日本宇部兴产公司类似的技术,利用脱氢净化后的一氧化碳,与亚硝酸酯在贵金属催化剂作用下,常压和140℃左右气固相催化反应合成草酸酯,同时草酸酯加氢催化剂采用Cu-Cr系催化剂,文献报道草酸酯转化率99.8%,乙二醇选择性达95.3%。
他们与江苏丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司合作开展了300吨乙二醇/年中试和万吨级工业试验,在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,取得了一项拥有自主知识产权的世界首创技术。
技术的进步永无止尽,“煤制乙二醇”作为一项全新的技术更需要不断完善,特别是三项关键催化剂的主要指标还需进一步改进提高,工艺还需进一步优化,产品还需提高质量,达到聚合级的要求。
我所开发的煤制气合成聚合级乙二醇新技术采用了经草酸二甲酯合成乙二醇的技术路线,该路线的优点在于1)羰基合成反应条件温和,易于控制;2)亚硝酸甲酯相对较稳定;3)加氢产物中草酸二甲酯与乙二醇易分离。
该新技术中三项关键催化剂的开发工作历时三年半,在广泛文献、实地调研的基础上,紧紧抓住催化剂的活性、选择性、稳定性等主要指标,开发出了TH-5选择性脱氢催化剂、HDMO-1草酸二甲酯合成催化剂和HEG-1草酸二甲酯加氢催化剂。
以三项催化剂为核心,结合先进的工业反应器、先进的工艺和高效的分离技术,我们的目标是在300-1000吨乙二醇/年中试装置的基础上开发出国际先进的煤制气合成聚合级乙二醇成套新技术。
1.1.1 世界乙二醇工业的概况[2]世界EO/EG技术进展主要可归结为以下几点。
1.EO/EG装置向更大型化发展。
近年来新建的EO装置规模均在200 kt/ Y以上,并具备240kt/Y规模单台EO反应器的制造能力,并将建成少量大规模(480kt/Y 以上)EO装置。
2. EO催化剂将向高活性和高选择性两方面发展。
现有的EO/ EG装置由于反应工艺和反应器传热条件的限制,将倾向于使用高活性系列催化剂,尤其是1997年开发成功的5863高活性催化剂。
对一些新建的装置或扩能(考虑增加反应系统)的老装置,将会优先考虑选用高选择性的催化剂。
3.寻求廉价乙烯原料。
寻求廉价乙烯原料并建立EG与乙烯的联合生产已成为开发的热点。
4. EO催化水合技术将得到工业应用。
EO催化水合技术的开发解决了通常EG 生产中大量耗能这一问题,并可降低约15%的装置总投资。
可以预见,Shell公司的EO催化水合专利技术不久将推向工业化。
1.1.2 我国乙二醇行业的概况[3]在国内乙二醇市场供需方面,由于聚酯工业迅速发展,乙二醇消费量明显上升。
1995一20XX年间我国乙二醇消费量年平均增长率为23.11%,20XX年我国消费量为3 .0199 Mt,比20XX年又增长25 .6%。
然而,为满足国民经济发展需要,每年仍有大量进口。
目前我国80%的乙二醇用于聚酯生产,8%用于防冻剂,12%用于其它方面。
预计到20XX年末我国聚酯生产能力将达到8 .80 Mt/ Y左右。
若按生产1t聚酯需0 .37 t乙二醇计算,20XX年用于聚酯的乙二醇为3 .256 Mt,再加上其它消费量估计达4 .26 Mt。
如国内燕山石化300 kt/ Y装置于20XX年底投产,江苏南京的扬子石化300 kt/ Y和广东惠州的南海石化300 kt/ Y生产装置均于20XX年投产,届时国内乙二醇总生产能力也仅2 .006 Mt/ Y,即使这些装置全部满负荷运行仍有2 .254 Mt的缺口,因而,除考虑进口乙二醇外,现有装置仍需挖潜改造才能满足市场需求。