煤制乙二醇工艺设计流程详细工艺设计
煤制乙二醇的工艺流程(ppt 30页)
副产品多；
产品总收率：88%
主
产 物
乙稀 氧化
环氧乙烷 2.23MPa
+水
190~200 ℃
副 产 物
乙二醇
一缩二乙二醇 二缩三乙二醇 多缩聚乙二醇
这是以往化工生产中的工业化生产的唯一方法！
•10
煤制乙二醇研发
国内外同类技术未能实现工业化的原因：
福建物构所 近30年 3个关键技术 1联）合核企心业催工程化化剂煤技制术 乙二醇技术的工业化
数据来源：2000~2006年数据 《中国石油和化工经济 分析》
2007/12
2007~2008年数据《中国化工信
息周刊》2009/12
2009~2015年数据《中国化工信
•29
•30
加氢反应区 乙二醇精馏区
甲醇精馏循环区
脱氢反应区 恩德炉 变压吸附装置 煤堆场
制氧工作区 气体储罐区 乙二醇成品区
20万吨级煤制乙二醇工业示范装置设计示意图 •23
技术特点
1 氨氧化技术制备NO
Your Slogan here
2 工业CO气体中H2的选择氧化消除 3 独特的氮氧化物氧化酯化技术 4 工艺流程短、温度、压力要求低,能耗低
1200
50%
单位：万吨
预计：2015年乙二
1000
40%
800
醇产能将达550万t/a ， 600
消费量1100~1150
400
200
30% 20% 10%
万t/a 。
0
0%
2000 222000000321 2004 2005 22000076 2200221100500098EE
产量 表观消费量 自给率
煤制乙二醇工艺流程详细工艺
煤制乙二醇工艺流程详细工艺工艺流程分为煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇水合反应、甲醇水解和乙二醇脱水几个环节。
1. 煤气化：先将煤炭破碎成粒径小于5mm的颗粒，然后通过气化反应炉进行气化过程。
气化反应炉内加入适量的空气或氧气和蒸汽，使煤炭发生部分氧化反应，产生一氧化碳和氢气。
这个过程被称为煤气化，反应温度一般控制在800-1000摄氏度，压力在2-3兆帕。
煤气化产物中主要含有一氧化碳、氢气和少量其他杂质组分。
2.合成气净化：由于气化产物中含有一些杂质，需要进行净化处理。
首先进行酸性气净化，经过除尘、脱硫等工艺去除煤气中的固体颗粒、硫化物等污染物。
然后进行碱性气净化，采用吸附剂吸附煤气中的酸性气体，如二氧化硫等，以保证后续反应的顺利进行。
3.甲醇合成：将经过净化处理的气体进入甲醇合成反应器，进行甲醇合成。
反应使用的催化剂一般是铜、铅和锌等金属的氧化物，反应温度一般在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
在合成过程中，一氧化碳和氢气发生催化反应，生成甲醇。
4.甲醇水合反应：将甲醇与水进行混合，进入水合反应器中。
反应温度一般在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
甲醇与水发生反应，生成一个水合物，这是乙二醇的前体物质。
5.甲醇水解：将乙二醇水合物进行加热分解，得到乙二醇和水。
反应温度在200-300摄氏度，压力在5-10兆帕。
6.乙二醇脱水：对乙二醇进行脱水处理，得到相对纯度较高的乙二醇产品。
这个过程一般通过分离蒸馏实现，高温下蒸发水分而得到乙二醇。
以上就是煤制乙二醇的详细工艺流程。
通过以上工艺，煤炭可以转化为乙二醇这种重要的化工原料，实现资源的高效利用，也有助于缓解对石油等化石能源的依赖。
年产90万吨煤制乙二醇加氢工段工艺设计
本科毕业设计（论文）
设计（论文）题目：年产 90 万吨煤制乙二醇加氢工段 工艺设计
特此声明。
设计（论文）作者签名：
日期：
目录
摘 要.....................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................IV 第 1 章总论............................................................................................................ 1
1.5.1 国内外工艺路线........................................................................... 3 1.5.2 生产现状....................................................................................... 4 1.6 工艺路线选择与论证.............................................................................. 5 1.6.1 工艺路线选择............................................................................... 5 1.6.2 工艺路线的论证........................................................................... 6 1.7 工厂定位的选址...................................................................................... 7 1.9 年工作制度.............................................................................................. 9 第 2 章工艺部分.................................................................................................. 11 2.1 工艺要求................................................................................................ 11 2.2 工艺的工艺生产原理及流程简介........................................................ 11 2.2.1 制取草酸二甲酯......................................................................... 11 2.2.2 草酸二甲酯加氢制取乙二醇的反应......................................... 11 2.2.3 草酸二甲酯生产流程................................................................. 11 2.3 物料衡算................................................................................................ 13 2.3.1 物料衡算的计算依据................................................................. 13 2.3.2 乙二醇流量................................................................................. 13 2.4 能量衡算................................................................................................ 15 2.4.1 计算 CO 与 CH3ONO 的混合气加热器................................... 15
煤制乙二醇工艺
煤制乙二醇工艺LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】煤制乙二醇工艺摘要本文介绍了草酸酯路线合成流程和原理，采用以煤为原料合成乙二醇的工艺方。
CO在催化剂作用下与亚硝酸甲法，主要讨论草酸酯路线，即煤经造气制取CO、H2酯反应生成草酸二甲酯和NO，草酸二甲酯催化加氢制得乙二醇。
最后本文分析讨论煤制乙二醇的市场现状和发展前景。
关键词：煤；乙二醇；草酸酯；催化加氢目录第1章绪论·························乙二醇的性质、用途和毒性···················乙二醇的传统生产工艺·····················环氧乙烷直接水合法·····················乙烯直接水合法························二氯乙烷水解法························乙二醇新工艺的研究······················合成气法···························过渡金属含氧酸盐催化法···················乙二醇和碳酸二甲酯联产法··················环氧乙烷催化水合法·····················第2章煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线············生产原理···························草酸二甲酯生产流程······················草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程·················工业化影响因素························主要工艺特点·························生产消耗表··························第3章煤制乙二醇的现状和前景·················煤制乙二醇现状························煤制乙二醇的合成方法····················煤制乙二醇的生产现状····················煤制乙二醇的前景·······················第4章乙二醇市场现状·····················乙二醇市场现状························乙二醇价格走势························乙二醇的发展前景·······················结论······························参考文献····························第1章绪论乙二醇的性质、用途和毒性性质：乙二醇（Ethylene Glycol）俗名甘醇，简称EG，分子式C2H6O2，分子量，冰点-13.2℃，沸点471K，凝固点262K，闪点111.1℃，蒸汽压20℃。
煤制乙二醇工艺设计流程详细工艺设计
[煤制甲醇]环氧乙烷水合制乙二醇环氧乙烷水合制乙二醇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。
1.乙二醇生产方法综述现在,乙二醇有多种工业生产方法,但环氧乙烷水合制乙二醇法仍占主导地位。
(1)环氧乙烷法可用酸作催化剂,但用得较多的是加压水合:反应中生成约10%的二乙二醇醚(二甘醇)和三乙二醇醚(三甘醇),它们是有用的化工产品,故反应所得的有用产品总产率按环氧乙烷计接近100%,生成的二乙二醇醚用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂。
三乙二醇醚主要用来生产刹车液。
它们的售价比乙二醇还高,因此可改善生产装置的经济效益。
环氧乙烷法因环氧乙烷售价高,生产总成本也比较高。
(2)乙烯乙酰氧基化法乙烯乙酰氧基化法又称奥克西兰(Oxirane)法,它可由乙烯为原料生产乙二醇。
工艺分二步进行,第一步乙烯与醋酸反应生成乙二醇-醋酸酯和乙二醇二醋酸酯:反应条件:反应温度160℃,反应压力2.8MPa,催化剂TeO２/HBr[w(HBr)=48%的水溶液]，还可用醋酸锰加碘化钾作催化剂,乙烯转化率60%,选择性95%～97%,产品分布:乙二醇二醋酸酯70%,乙二醇一醋酸酯25%,乙二醇5%。
第二步是醋酸酯水解生成乙二醇和醋酸:反应条件为:反应温度107～130℃,压力0.117MPa,选择性95%。
该法的总反应式为:２ＣＨ２=ＣＨ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→２ＨＯＣＨ２-ＣＨ２ＯＨ以乙烯计的摩尔产率为94%,高于以环氧乙烷法生产乙二醇的产率。
该法虽然以廉价的乙烯作原料,但投资和能耗比环氧乙烷法高,经济上是否比环氧乙烷法好尚有争论,再加上醋酸对设备的腐蚀是一个头痛问题,催化剂的再生和回收问题也没有很好解决,致使已开工生产的0.36Mt/a生产装置被迫停产关闭。
华谊煤制乙二醇技术介绍
825
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50
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未
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考
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虑
使
用
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7.0
蒸
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汽
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透 平
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驱
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动
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五、华谊煤基乙二醇质量指标与产品应用
EG含量 99.85%
通标标准技术服务有限公司(SGS)
安徽华谊产业园一期总投资约60亿元； 60万t/a 甲醇；50万t/a醋酸，30万t/a 醋酸乙酯； 二期计划建设20万吨乙二醇等项目，正在争取中。
吴泾基地: 3套甲醇装置，总计100万吨/年
2座5000吨级的煤焦码头、1座3000吨级化工品码头、2座5000吨级化工品码头、 1座3000吨级油品码头、4条铁路专用线。
第２步 草酸二甲酯（DMO）的合成（偶联） 2CH3ONO + 2CO →(COOCH3)2 + 2NO Pd/Al2O3催化剂
第３步 草酸酯（DMO）加氢制乙二醇（EG） (COOCH3)2 + 4H2 → (CH2OH)2 + 2CH3OH Cu/SiO2催化剂
加氢与精馏单元工艺流程图
华谊集团 上海焦化聚酯级乙二醇
技术介绍
2014年7月18日
一、企业简介 二、上海焦化乙二醇技术研发历程 三、工艺流程与关键技术介绍 四、万吨级工业示范装置运行情况 五、华谊煤基乙二醇质量指标与产品应用 六、总结
煤制乙二醇精制工艺特点及改进
醇产品塔、乙二醇回收塔、乙二醇浓缩塔、乙醇分离装置、液相加氢装置及树脂吸附装置。
甲醇回收塔的主要目的是回收加氢粗醇产品中的甲醇，侧采出精甲醇，送至草酸二甲酯酯化反应单元循环使用；脱水塔主要目的是除去粗醇产品中的水分和部分低沸点醇类(甲醇、乙醇等)；脱醇塔的主要目的是脱除粗醇产品中的二元醇类及酯类(如：2,3-丁二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇，乙醇酸甲酯)等轻质二元醇；乙二醇浓缩塔的主要目的是回收轻质二元醇中的乙二醇；乙二醇产品塔的主要目的是获得聚酯级乙二醇产品；乙二醇回收塔的主要目的是回收工业级乙二醇和采出重馏分。
乙醇分离装置主要由甲醇分离塔、乙醇产品塔、乙醇浓缩塔组成，甲醇分离塔的主要目的是回收甲醇回收塔和脱水塔顶采出的水分和低沸点混合醇中的甲醇，乙醇产品塔的主要目的是获得乙醇产品，乙醇浓缩塔主要目的是回收乙醇产品塔塔釜物料中的乙醇。
液相加氢装置的主要目的是将来自乙二醇产品塔和乙二醇回收塔塔顶采出及乙二醇浓缩塔塔釜采出的工业级乙二醇，在液相加氢催化剂作用下使乙二醇溶液中微量的对紫外有吸收的不饱和键：—C =C —、—C =O —，与氢气发生加成反应，转化为对紫外线无吸收的饱和键，从而提高产品的紫外透光率。
树脂吸附装置的主要目的是将来自乙二醇产品塔侧采的聚酯级乙二醇进入树脂塔进行脱醛处理，提高聚酯级乙二醇的紫外透光率后送至罐区作为产品销售。
2 煤制乙二醇精制工艺改进陕煤集团榆林化学有限责任公司180万t/a 煤制乙二醇精制工艺基于已投入生产的装置运行经验，对EG 精制工艺从产品质量、下游产业的应用、装置的成本等方面进行了优化。
2.1 酸度的控制加氢催化剂末期，催化剂活性下降，草酸二甲酯和乙醇酸甲酯不能完全被转化，草酸二甲酯在60 ℃时会水解生成草酸，不完全加氢产物乙醇酸甲酯会水解生成乙醇酸，反应式(1)和式(2)如下：(COOCH 3)2 + 2H 2O = (COOH)2 + 2CH 3OH (1)CH 2OHCOOCH 3 + H 2O = CH 2OHCOOH + CH 3OH (2)0 引言陕煤集团榆林化学180万t/a 乙二醇项目是全球在建的最大的煤化工项目，EG 精制装置共三个系列，单系列产能为60万t/a 。
煤制乙二醇中深冷分离工段工艺设计-毕业论文
本科毕业设计题目：年产30万吨煤制乙二醇中深冷分离工段工艺设计目录前言 (1)第一章乙二醇制备简介 (2)1.1 设计概述 (2)1.1.1设计要求 (2)1.1.2 乙二醇（EG） (2)1.2煤制乙二醇合成技术 (3)1.2.1 直接合成法 (3)1.2.2 间接合成法 (3)1.3 煤制乙二醇合成原理 (5)1.3.1 CO氧化偶联法制乙二醇 (5)1.3.2乙二醇的生产流程 (6)1.3.3乙二醇生产流程简图 (7)第二章深冷分离CO/H2 (8)2.1 深冷分离概述 (8)2.2 深冷分离工艺选择及操作原理 (8)2.2.1 操作原理 (8)2.2.2 工艺特点 (8)2.3 CO/H2分离工艺流程 (9)2.3.1 CO/H2工艺流程简述 (9)2.3.2CO/H2分离工艺流程图 (10)第三章物料衡算 (11)3.1冷箱装置的物料衡算 (11)3.1.1 计算依据 (11)3.1.2 基础数据 (11)3.2 物料衡算 (11)第四章热量衡算 (15)4.1换热器E-3123的热量衡算 (15)4.1.1计算依据 (15)4.1.2衡算条件 (15)4.2衡算结果 (16)第五章设备选型 (17)5.1换热器E-3123的初选 (17)5.2 E-3123的选型 (18)5.2.1计算总传热系数 (18)5.2.2计算所需要的传热面积 (19)第六章总结 (20)参考文献 (22)致谢 (23)年产30万吨煤制乙二醇中深冷分离工段工艺设计摘要本设计为煤制乙二醇过程中深冷分离工段的工艺设计。
其中概述了乙二醇的性质及用途，介绍了四种煤制乙二醇的合成技术和工艺特点，并结合其中的CO经偶联合成草酸二甲酯（DMO），再用草酸二甲酯加氢合成乙二醇的路线进行简单的工艺流程制作，对其中的冷箱系统的工艺流程进行阐述。
要求以年产30万吨煤制乙二醇为设计规模，对其中的深冷分离工段进行设计。
通过查阅资料得到数据，并以进入冷箱的原料气正常流量94000Nm3/h为计算基准，对冷箱内各个分离塔进行物料衡算，进而对其中的一个换热器进行热量衡算，最后以热量衡算为基础进行换热器的选型。
煤制乙二醇工艺技术
煤制乙二醇工艺技术煤制乙二醇是利用煤作为原料经过一系列化学反应制得的一种有机化合物。
乙二醇广泛应用于化工、塑料、纺织、医药等领域，是世界上重要的工业原料之一。
煤制乙二醇工艺技术是一种煤化工技术，具有资源丰富、投资较低、生产成本较低等优点。
下面将介绍煤制乙二醇的工艺技术及其过程。
煤制乙二醇的工艺技术主要分为以下几个步骤：煤气化、气体转化、合成乙二醇。
首先是煤气化，将煤通过高温反应转化为气体，主要生成一氧化碳和氢气等原料。
煤气化的方法有焦炉煤气化、热解煤气化和水煤气化等，其中水煤气化是最常用的方法。
通过控制煤气化的温度、压力和反应时间等参数，可以得到合适的气体组成。
接下来是气体转化，将煤气中的一氧化碳和二氧化碳转化为乙醛。
气体转化主要通过催化剂进行，常用的催化剂有铜、铁、钼等。
通过气体转化反应，可以将煤气中的一氧化碳转化为乙醛，即氢气和二氧化碳反应生成乙醛。
乙醛是乙二醇的前体，是制取乙二醇的重要中间体。
最后是合成乙二醇，即将乙醛经过催化反应转化为乙二醇。
合成乙二醇的主要反应是醛缩合成醇，通过加氢反应将乙醛中的氧原子还原成一个氢原子，生成乙二醇。
合成乙二醇的催化剂通常使用氢化钠、氢化锌等。
煤制乙二醇工艺技术有以下几个特点。
首先是资源丰富，煤是我国最丰富的能源之一，可以充分利用煤炭资源。
其次是投资较低，相比于从石油提炼乙二醇的工艺技术而言，煤制乙二醇的投资成本较低。
再次是生产成本较低，煤制乙二醇的工艺技术高效节能，生产成本较低。
然而，煤制乙二醇工艺技术也存在一些挑战。
首先是环境污染问题，煤气化过程会产生大量的二氧化碳和其他废气，如果不能很好地处理这些废气，将会对环境造成一定的污染。
其次是技术难度较高，煤制乙二醇的工艺技术需要高水平的催化剂和反应条件控制，对工程师的要求较高。
总之，煤制乙二醇工艺技术是利用煤作为原料制取乙二醇的一种重要方法。
其优点是资源丰富、投资较低、生产成本较低；而挑战是环境污染和技术难度。
煤制乙二醇工艺
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(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+ 2CH3OH2-7
2.2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2章
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。
2CO+2CH3ONO=(COOCH3)2＋2NO2-4
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+H2O2-5
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+ H2O2-6
由于均相催化剂回收比较困难，所以EG和DMC联产技术开发的主要研究侧重于非均相催化，在寻找高性能非均相催化剂方面国外许多公司进行了研究开发，非均相催化反应的选择性都达到了很高的水平，反应温度和反应压力均较低。据ExxonMohil公司最新专利介绍[13]，碱性沸石催化剂与离子交换树脂相比，具有更好的热稳定性、选择性、催化活性，且催化剂易再生。
600kta煤制乙二醇工艺设计
安徽建筑大学课程设计任务书课题名称600kt/a煤制乙二醇工艺设计系别材料与化学工程学院专业化学工程与工艺姓名学号2015 年 3 月 2 日至2015 年 6 月19 日共16 周指导教师签字系主任签字2015 年 1 月16 日一、毕业设计（论文）的内容“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。
中科院福建物质结构研究所凭借20多年的技术积累与企业联手合作，成功开发了“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”（简称“煤制乙二醇”）成套技术。
乙二醇目前在我国占70%以上需要进口，市场广阔，该项目采用草酸酯加氢合成法生产乙二醇，比传统技术的产出量高，排放更小，属于推广的高新技术范畴，项目每生产1吨乙二醇比传统方式生产节约0.5吨左右煤，且排放更少，符合国家节能减排的要求。
煤制乙二醇工艺需要处理的关键问题是：CO偶联合成草酸酯过程控制及优化；草酸酯加氢催化剂；乙二醇产品分离精制。
本次设计拟对上述问题展开工作，争取取得一定的突破。
目前，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。
其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。
近年来，我国聚酯（包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等）的生产发展很快，2000年生产能力只有595万吨， 2008年我国聚酯的产量约1730万吨，对乙二醇的需求量约636万吨；2010年聚酯的产量将达到约1900万吨，届时对乙二醇的需求量将达到约665万吨。
加上在防冻剂以及其他方面的消费量，预计我国乙二醇的总需求量，2010年将达到约710万吨。
二、毕业设计（论文）的要求与数据1、草酸二甲酯转化率大于90% ；乙二醇选择性大约90%；乙二醇收率95%。
反应温度100-200℃出口H2＜0.001（vol），CO损失量（即CO2增量）＜1%（vol）三、毕业设计（论文）应完成的工作1.查阅文献，完成开题报告（纸质版、PPT会议报告），翻译与课题相关的外文文献一篇。
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。
煤制乙二醇生产工艺
煤制乙二醇生产工艺
煤制乙二醇（Coal to Ethylene Glycol，简称CTEG）是将煤炭
作为原料通过一系列反应和工艺转化为乙二醇的过程。
下面是一种常见的煤制乙二醇生产工艺：
1. 煤炭预处理：首先，对煤炭进行破碎、磨煤等预处理工序，将煤炭粉碎成适当的颗粒大小，以提高煤炭的反应性。
2. 气化反应：将预处理后的煤炭送入气化炉，通过高温和缺氧的气氛下进行气化反应。
在气化炉中，煤炭与气化剂（通常是空气或氧气）反应生成合成气，主要成分为一氧化碳和氢气。
3. 气体净化：将合成气中的杂质进行净化除去，例如一氧化碳、硫化物、氯化物等。
这可以通过吸附、洗涤、吹扫等方法进行。
4. 合成气的转化：通过催化反应，将合成气转化为含醇的反应物。
常见的反应包括甲醇合成、乙醇合成等。
这些反应通常需要使用特定的催化剂和适宜的反应条件。
5. 乙二醇的制备：将合成气转化为甲醇或乙醇后，通过一系列反应和工艺将其转化为乙二醇。
这一步主要包括水气转变反应、水合反应等。
6. 乙二醇的精制：通过蒸馏等方法，对乙二醇进行精制，去除杂质，使乙二醇纯度达到特定的要求。
7. 产品处理和储存：将乙二醇进行处理，去除任何残留的杂质，
然后进行包装和储存，以便后续的销售和使用。
需要注意的是，这只是一种常见的工艺流程，并不代表所有的煤制乙二醇生产工艺。
不同的企业和地区可能会根据实际情况进行调整和改进。
此外，煤制乙二醇生产过程中需要消耗大量的能源，还会产生一定数量的废水和废气，所以在实际应用中也需要考虑环境保护和资源节约的问题。
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。
煤制乙二醇设计说明书(缪双红)
3.2 能量衡算......................................................................................................................25
III
安徽建筑大学本科生毕业设计
3.2.1 亚硝酸甲酯与一氧化碳的混合气加热器计算......................................... 25 3.2.2 草酸二甲酯合成固定床反应器能量与物料衡算.................................... 26 3.2.3 草酸二甲酯冷凝分离过程由冷凝分离塔完成......................................... 27 3.2.4 亚硝酸甲酯再生过程物料与能量衡算.......................................................28 3.2.5 亚硝酸甲酯冷凝分离能量衡算.....................................................................29 3.2.6 氢气与草酸二甲酯混合气的加热器........................................................... 30 3.2.7 加氢制乙二醇过程的设计物料与能量衡算..............................................30 3.2.8 乙二醇冷凝分离能量衡算..............................................................................32
煤制乙二醇工艺流程
煤制乙二醇工艺流程
煤制乙二醇工艺流程是将煤作为原料，经过一系列的化学反应和物理处理，从中提取乙二醇的过程。
下面将介绍一种常用的煤制乙二醇工艺流程。
首先，煤经过煤气化反应，将煤转化为合成气。
煤气化是指在高温和高压下，将煤与氧气、水蒸汽等反应生成一种含有CO、H2等气体的混合气体。
接下来，合成气进一步经过一系列的催化反应，将CO转化为
乙烯。
这一步反应主要通过合成气的催化反应器来完成，通常使用铁、钴等催化剂。
在乙烯生成之后，乙烯进一步经过氧化反应，生成乙烯醇。
乙烯在高温下与氧气反应生成乙烯醇。
这一步反应通常在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有银、镍等。
乙烯醇再经过一系列的化学反应，包括水合、脱水和重排等步骤，最终生成乙二醇。
这些反应通常需要在一定温度和压力下进行，以达到较高的产率和选择性。
最后，乙二醇经过物理处理，包括蒸馏和提纯等步骤，得到纯度较高的乙二醇产品。
蒸馏是根据乙二醇和其他杂质的沸点差异，通过加热和冷凝过程将乙二醇从杂质中分离出来。
提纯则是通过吸附、结晶、过滤等手段去除残留的杂质，提高乙二醇的纯度。
整个煤制乙二醇工艺流程中，不仅涉及到多个化学反应和物理处理过程，还需要考虑反应温度、压力、催化剂选择等参数的控制和调整，以提高乙二醇的产率和质量。
同时，还需要对副产物处理和废气处理等环境保护问题进行合理处理，以确保生产过程的环保性。
总的来说，煤制乙二醇工艺流程是一项复杂的化工工艺，通过合理的反应和处理步骤，可以将煤这种廉价和丰富的资源转化为高附加值化学品乙二醇，具有重要的经济和环境意义。
煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析_0
煤制乙二醇工艺技术及生产技术问题的分析現在我国煤制乙二醇工艺技术有多种，煤基合成气经草酸二甲酯（DMO）制乙二醇工艺是其中一种工艺方法，此工艺方法是近期研究的主流方向，其工艺路线：把煤气化后的合成气经脱硫、脱碳、制氢等工序得到的CO和H2，通过氧化酯化、羰化偶联、加氢、精制四个过程得到乙二醇。
本文主要就氧化酯化、羰化偶联单元的工艺技术及生产中遇到的工程设计细节方面进行探讨。
标签：煤制；乙二醇；工艺；技术1 工艺技术1.1 氧化酯化工序氧化酯化工序的作用是将一氧化氮、氧气和甲醇反应得到亚硝酸甲酯，亚硝酸甲酯是后续生产的原料。
工艺简述；来自界外的氧气和一氧化氮的循环气体，经过静态混合器混合后进入亚硝酸甲酯（简称MN）反应精馏塔底部，原料甲醇从塔顶进入，氮氧化合物与甲醇在塔内反应，生成亚硝酸甲酯和水。
工作温度118℃～120℃，工作压力0.45～0.5MPa，亚硝酸甲酯在塔顶经冷却后进入羰化偶联工序；反应精馏塔底部得到含有少量硝酸的甲醇水溶液进入甲醇回收I塔，甲醇回收工作温度68℃～108℃，工作压力常压，从塔顶回收甲醇，回收的甲醇一部分作为补充原料回用，一部分输送到羰化偶联工序DMC＼甲醇分离塔，塔釜出酸性废水去“三废”处理。
主反应方程式：2CH3OH+2NO+0.5O2→2CH3ONO+H2O1.2 羰化偶联工序草酸二甲酯（DMO）是煤基合成气经草酸二甲酯制乙二醇的工艺技术关键中间产品。
原料气一氧化碳和来自氧化酯化工序亚硝酸甲酯进行羰化偶联反应，羰化反应工作温度140℃，工作压力0.35MPa，生成中间产物草酸二甲酯（DMO）和一氧化氮（NO），经气液分离后，气相部分进入洗气塔，洗气塔工作温度25℃～60℃，工作压力0.32MPa，塔顶出一氧化氮（NO）经缓冲罐进入酯化工序循环机，洗气塔釜的粗品草酸二甲酯（DMO）与气液分离液相混合，输送至DMO 产品塔，DMO产品塔工作温度55℃～80℃，工作压力-0.08MPa，DMO产品塔顶采出中间物料进入DMC＼甲醇分离塔暂存罐，塔釜采出DMO暂存。
煤制乙二醇工艺流程图
煤制乙二醇工艺流程图煤制乙二醇（Coal to Ethylene Glycol）是将煤转化为乙二醇的一种工艺流程。
该工艺可以有效地利用煤资源，将煤转化为一种高附加值化工产品。
下面是一种常见的煤制乙二醇工艺流程图：一、原料准备煤作为主要原料，在工艺流程开始前需要进行预处理。
煤经过破碎、除杂、干燥等步骤，以获得适合进一步处理的煤料。
二、煤气化经过预处理的煤料进入煤气化炉，通过高温、高压条件下的气化反应将煤转化为合成气。
合成气主要含有一氧化碳、二氧化碳、氢等成分。
三、合成气净化合成气经过净化系统，去除其中的颗粒物、硫化物、氯化物等杂质。
净化后的合成气可用于进一步的催化反应。
四、合成气转化为乙醇净化后的合成气进入催化剂床层，通过合成气法催化剂的作用，将一氧化碳和二氧化碳转化为乙醇。
乙醇作为重要的中间产物，可进一步转化为乙二醇。
五、乙醇制备乙二醇乙醇经过脱水反应，去除其中的水分，从而制备乙二醇。
脱水反应可以通过物理吸附剂或化学催化剂来实现，以提高反应效率和产物纯度。
六、乙二醇精制制备出的乙二醇经过一系列的升级处理，包括蒸馏、萃取、结晶等步骤，以获得高纯度的乙二醇产品。
同时，通过回收和利用副产物、废水、废气等方式，实现资源循环利用和环境保护。
七、乙二醇储存和包装精制后的乙二醇经过质量检测后，存储于储罐中，并进行适当的包装，以便于运输和销售。
总结煤制乙二醇工艺流程图包括原料准备、煤气化、合成气净化、合成气转化为乙醇、乙醇制备乙二醇、乙二醇精制以及乙二醇储存和包装等步骤。
这个工艺流程能够充分利用煤资源，将煤转化为有经济价值的乙二醇产品，有助于煤化工产业的发展和资源的可持续利用。
煤制乙二醇
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、碳酸盐、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%。
载体可采用硅胶、浮石、硅藻土、活性碳、分子筛及氧化铝等物质。
反应温度在50-400℃，最好在80-250℃。
接触时间在0.5-10s。
最后再导入分子筛床层常温脱水。
气体中所含氮、二氧化碳、甲烷、氩不必除去。
净化后气体中有害杂质含量控制在硫化物≤1.15mg/kg(1.15ppm)，NH3≤200mg/kg(200ppm)，H2≤100mg/kg(100ppm), O2≤1000mg/kg (1000ppm），H2O≤100mg/kg (100ppm)。
该混合气体即可作为合成草酸酯的一氧化碳原料气。
第三步，草酸酯的合成将净化后的一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合，其含量（体积分数）为：一氧化碳为25%-90%，亚硝酸酯为5%-40%，导入装有以氧化铝作载体的钯催化剂的列管反应器中进行催化反应。
金属含量为载体中的0.1%-5%，接触时间为0.1-20s。
反应温度为80-200℃。
反应产物经冷凝分离后得草酸酯。
第四步，尾气再生将分离了草酸酯的反应尾气导入再生塔，按NO与O2分子比为4.1：6.5，配入氧气氧化，按醇与NO的分子比为2-6送入20%以上的醇水溶液接触反应，控制塔温在相应酯的沸点以上，分离醇的水溶液循环使用。
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[煤制甲醇]环氧乙烷水合制乙二醇环氧乙烷水合制乙二醇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。
1.乙二醇生产方法综述现在,乙二醇有多种工业生产方法,但环氧乙烷水合制乙二醇法仍占主导地位。
(1)环氧乙烷法可用酸作催化剂,但用得较多的是加压水合:反应中生成约10%的二乙二醇醚(二甘醇)和三乙二醇醚(三甘醇),它们是有用的化工产品,故反应所得的有用产品总产率按环氧乙烷计接近100%,生成的二乙二醇醚用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂。
三乙二醇醚主要用来生产刹车液。
它们的售价比乙二醇还高,因此可改善生产装置的经济效益。
环氧乙烷法因环氧乙烷售价高,生产总成本也比较高。
(2)乙烯乙酰氧基化法乙烯乙酰氧基化法又称奥克西兰(Oxirane)法,它可由乙烯为原料生产乙二醇。
工艺分二步进行,第一步乙烯与醋酸反应生成乙二醇-醋酸酯和乙二醇二醋酸酯:反应条件:反应温度160℃,反应压力2.8MPa,催化剂TeO２/HBr[w(HBr)=48%的水溶液]，还可用醋酸锰加碘化钾作催化剂,乙烯转化率60%,选择性95%～97%,产品分布:乙二醇二醋酸酯70%,乙二醇一醋酸酯25%,乙二醇5%。
第二步是醋酸酯水解生成乙二醇和醋酸:反应条件为:反应温度107～130℃,压力0.117MPa,选择性95%。
该法的总反应式为:２ＣＨ２=ＣＨ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→２ＨＯＣＨ２-ＣＨ２ＯＨ以乙烯计的摩尔产率为94%,高于以环氧乙烷法生产乙二醇的产率。
该法虽然以廉价的乙烯作原料,但投资和能耗比环氧乙烷法高,经济上是否比环氧乙烷法好尚有争论,再加上醋酸对设备的腐蚀是一个头痛问题,催化剂的再生和回收问题也没有很好解决,致使已开工生产的0.36Mt/a生产装置被迫停产关闭。
(3)乙烯氧氯化法该法又称帝人(Teijin)法。
由日本帝人公司开发成功,是对老式的氯乙醇法生产环氧乙烷的改进。
采用TiCl３-CuCl２-HCl水溶液为催化剂。
化学反应如下:ＣＨ２＝ＣＨ２＋ＴiCl３＋Ｈ２Ｏ→ClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋TiCl＋ＨClClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＨＯＣＨ２－ＣＨ２ＯＨ＋HCl催化剂再生:TiCl+2CuCl２→2CuCl２+H２Ｏ2CuCl+2HCl+ 1/2 O２→2CuCl２＋Ｈ２Ｏ反应条件为:反应温度160℃,压力7.3MPa,pH<4,乙二醇选择性为89%,乙醛6%,其他(二氧杂环己烷和二乙二醇)5%,如果Cl－∶Ti３＋的比例小于4∶1时,乙醛产率将显著增大,在反应温度大于120℃时,氯乙醇可在同一装置内水解。
乙烯的氧氯化亦可在另一个催化剂体系中进行:催化剂再生:2Cu＋(或2Fe２＋)＋２Ｈ＋＋１/２Ｏ２→2Cu２＋(或2Fe３＋)＋Ｈ２Ｏ反应条件:反应温度150～180℃,压力1.0～6.0MPa,乙二醇选择性86%,该法的优点是乙烯消耗定额很低,仅0.47 kg/kg乙二醇,但有强腐蚀性,产物与催化剂溶液的分离比较困难。
(4)由合成气制乙二醇合成气是一氧化碳和氢气混合物的总称。
现在工业上用煤、天然气和劣质重油为原料可廉价、大量的生产出来,目前主要用来生产甲醇、合成氨、羰基化产品等。
由合成气制乙二醇已引起世界各国高度重视,期望用合成气代替乙烯能取得更大的经济效益。
以合成气为原料合成甲醇,继而制得甲醛已是成熟的工业技术,世界各工业发达国家从甲醛出发合成乙二醇的研究正在积极开展。
开发成功的有谢夫隆(Chevron)法和美国的甲醛在丝光沸石上的低温低压合成法。
①谢夫隆公司法首先由甲醛与合成气反应生成羟基乙酸:ＣＨ2Ｏ＋ＣＯ＋Ｈ２→ＨＯＣＨ２ＣＯＯＨ然后与甲醇发生酯化反应生成羟基乙酸酯,最后经加氢还原成乙二醇:－Ｈ２ＯＨＯＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＯＨ ------àＨＯＣＨ２ＣＯＯＣＨ３(羟基乙酸甲酯)ＨＯＣＨ２ＣＯＯＣＨ３＋２Ｈ２－ＣＨ３ＯＨＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ该法的优点是操作压力不高,采用价廉的非贵金属催化剂,缺点是工艺流程长,投资和操作费用均较大。
②甲醛低温低压合成法这是一个液-固相反应,催化剂为X型和A型分子筛或粗孔丝光沸石,反应温度94℃,压力为常压,反应液pH=11(NaOH∶H２O=0.25～0.85∶1),浓度为16%的甲醛水溶液以2.36 h-1空速与催化剂相接触,甲醛缩合成羟基乙醛:２ＣＨ２Ｏ→ＨＯＣＨ２ＣＨＯ甲醛和羟基乙醛在碱性条件下反应生成乙二醇:NaOHＨＯＣＨ２ＣＨＯ＋ＣＨ２Ｏ------->ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ＋ＨＣＯＯNa副反应为:２ＣＨ２Ｏ＋NaOH→ＣＨ３ＯＨ＋ＨＣＯＯNa甲醛转化率为100%时,生成羟基乙醛的选择性为75%。
羟基乙醛与乙二醇混合物送去加氢,让未转化的羟基乙醛全部转化为乙二醇。
加氢反应温度125℃,压力2.9MPa,用镍作催化剂。
产物用水抽提分离,有机相为乙二醇和甲醇,经分离甲醇送去制甲醛。
水相部分经蒸发、熔融,甲酸钠分解为一氧化碳和氢氧化钠,一氧化碳干燥后用于制取甲醇,固体氢氧化钠中有残渣,用水溶解后过滤,再浓缩回用。
该法被认为是最有发展前途的新方法。
综上所述,乙二醇生产方法虽然有多种,但目前仍以环氧乙烷为主,在不久的将来,将会出现不采用环氧乙烷为原料的,技术经济指标优于环氧乙烷法的新方法。
2.环氧乙烷合成乙二醇工艺原理(1)化学反应主反应:副反应: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。
(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: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: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,k ４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。
3.环氧乙烷水合工艺条件的选择(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5-4-01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5-4-01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。
表5-4-01原料中水与环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响原料中水与环氧乙烷的摩尔比水合产物所消耗的环氧乙烷占总环氧乙烷的分数,%乙二醇二甘醇三甘醇多甘醇10.5 7.9 4.2 2.1 0.61 82.377.565.747.215.712.717.527.034.526.02.313.019.8(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℃。
(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。
(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。
4.工艺流程图5-4-08为日本触媒化学公司生产环氧乙烷和乙二醇的综合流程,环氧乙烷流程已在本书3-1节中作了较为详细的阐述,这里仅叙述乙二醇部分,它包括反应、浓缩和精制3个工序。
图5-4-08日本触媒化学公司使用空气或氧气生产环氧乙烷和乙二醇的综合流程图图5-4-09水合反应器a.原料液进料管,b.反应液出料管,c.水蒸气入口(或冷却水出口);d.冷凝水出口(或冷却水入口),e.放净口,T１,T２.测温口,p.测压口,f.防爆口由环氧乙烷工序来的环氧乙烷与事先冷冻至5℃以下的去离子水(或环氧乙烷工序来的含0.5%～1.0%乙二醇的含醇水)在喉管混合器中进行混合,水和环氧乙烷的流量可由比例泵调节控制。