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1、煤制乙二醇工艺煤制乙二醇工艺摘摘 要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法，主要讨论草酸酯路线，即煤经造气制取 CO、H2。CO 在催化剂作用下与亚硝酸甲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。关键词关键词： 煤；乙二醇；草酸酯；催化加氢煤制乙二醇工艺目目 录录第 1 章 绪 论11.1 乙二醇的性质、用途和毒性11.2 乙二醇的传统生产工艺11.2.1 环氧乙烷直接水合法11.2.2 乙烯直接水合法21.2.3 二氯乙烷水解法21.3 乙二醇新工艺的研究21.3.1 合成气法21.3.2 过
2、渡金属含氧酸盐催化法31.3.3 乙二醇和碳酸二甲酯联产法31.3.4 环氧乙烷催化水合法4第 2 章 煤制乙二醇工艺-草酸酯加氢合成路线52.1 生产原理52.2 草酸二甲酯生产流程62.3 草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程72.4 工业化影响因素82.5 主要工艺特点92.6 生产消耗表11第 3 章 煤制乙二醇的现状和前景123.1 煤制乙二醇现状123.1.1 煤制乙二醇的合成方法123.1.2 煤制乙二醇的生产现状133.2 煤制乙二醇的前景13第 4 章 乙二醇市场现状154.1 乙二醇市场现状154.2 乙二醇价格走势154.3 乙二醇的发展前景15结论17参考文献18煤制乙二醇工艺
3、1第 1 章 绪 论1.1 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 62.07，冰点-13.2，沸点 471K，凝固点 262K，闪点 111.1，蒸汽压6.21kPa/20。为无色透明粘稠液体，味甜，具有吸湿性，挥发性小，闪点高，易燃。可以与水、低级脂肪族醇、甘油、醋酸、丙酮及类似酮类、醛类、吡啶、煤焦油碱类混溶，微溶于乙醚（1200） ，几乎不溶于苯及其同系物、氯代烃、石油醚和油类。 用途：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1。聚酯系列产品耗用的乙二
4、醇占世界产量的大部分。第二大用途是用于生产防冻液及化工中间产品的原料等，55%的乙二醇水溶液在-40时结冰。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂，可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等。毒性：急性中毒表现为中枢神经损伤，急性肾功能衰竭、肺损伤表现。乙二醇的中毒后期改变主要是乙二醇在人体里代谢成毒性更强的乙醇醛、乙醇酸、水合乙醛酸和草酸引起肾脏、肺脏和视神经损害表现。表现为酸中毒、低氧血症。人类致死剂量约为 1.6g/kg2。1.2 乙二醇的传统生产工艺乙二醇的主要生产方法有环氧乙烷直接水合法
5、、乙烯直接水合法、二氯乙烷水解法。其中，环氧乙烷直接水合法是目前工业规模生产乙二醇的主要方法3。1.2.1 环氧乙烷直接水合法环氧乙烷直接水合法是目前工业规模生产乙二醇的主要方法。其中生产技术被美国 SD 公司、美国 Dow 公司、英荷 Shell 公司三家公司垄断。我国乙二醇企业技术大部分在上述三家公司引进4。生产工艺流程简介如下：首先，来自于解吸塔的高浓度的环氧乙烷气体先经过环氧乙烷再吸收塔，配置为水与环氧乙烷质量比为10:1(质量比)的混合物液体温度为 45 ，然后与离开水解反应器的乙二醇和水的化合物换热，预热到 120-160后进入水解反应器，在 190-200水解，停留时间约煤制乙二
6、醇工艺230 分钟，操作压力约 2.23MPa。反应为放热反应，在反应 30min 后乙二醇水溶液与进料换热后离开水解反应器，经降温和降压进入蒸馏系统。工业上通常采用多效蒸馏，之后再进入精馏系统，在乙二醇塔塔顶得到纯产品。塔釜为副产的二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)以及高分子量的聚乙二醇，送入后续各塔逐个回收处理。现行乙二醇生产采用环氧乙烷水合路线，其水的用量超过理论值 20 倍，约有 9%生成二甘醇，1%生成三甘醇和更高分子量的聚乙二醇，降低了单乙二醇选择性。由于反应后得到的乙二醇水溶液中乙二醇的浓度较低，因此为了提纯出产品需蒸馏除去大量的水，此过程耗能较大，这也是现行乙二醇工业生产方
7、法的主要缺点。因而提高选择性、降低水比的催化工艺己成为乙二醇新工艺的开发焦点。1.2.2 乙烯直接水合法乙烯直接水合法是美国 Halcon-SD 公司首先开发的5，此法是乙烯在含 TeO2和 48%HBr 催化剂存在下在醋酸溶液中于 160、 2.84MPa 条件下水合生成乙二醇、乙二醇二乙酸酯，乙二醇单乙酸酯的混合物，后两种产物可在 70130、0.12MPa时酸催化水解成乙二醇。上述反应中醋酸可循环使用，乙烯转化率为 60%，乙二醇总选择性可达 97%，以乙烯计乙二醇收率约为 94%乙烯直接水合法的优点是乙二醇的选择性高，乙烯消耗定额低与乙烯直接氧化法相比可下降 40%左右。此外该法不需要高纯度的乙烯，可减少乙烯精制的费用，但其缺点是明显的由于 TeO2/HBr 所引起的腐蚀比较严重，要求特殊材质的设
