环氧乙烷水合制乙二醇的现状技术进展及建议.pdfVIP

化 工 进 展 2009年第28卷增刊 CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPRoGRESS ·27· 环氧乙烷水合制乙二醇的现状、技术进展及建议 赵岚，李维真，谷彦丽 (中石化集团公司北京燕山分公司研究院，北京102500) 摘要：综述了环氧乙烷水合制乙二醇的现状及技术进展，对我国环氧乙烷水合装置的改造提出了建议。 关键词：环氧乙烷；乙二醇；水合；催化 环氧乙烷(EO)是重要的有机化工原料和中间生成三乙二醇(TEG)，依此类推，生成聚乙二醇。 体，它是乙烯与氧反应生成的三元环环氧化合物， 反应方程式如下。 是有机化工重要原料。EO有毒，同时其液体及溶 主反应： 液属于会伤害眼睛的最危险物质之列，它是易燃易 EO+H20—一EG 爆化学品，在空气中的爆炸极限是3％100％(体副反应： 积分数)，闪点(开杯试验)一18℃，不易储存 EG+EO——DEG 和运输，一般是作为乙二醇(EG又称MEG(单乙 DEG+EO——TEG 二醇))等性质较为稳定的有机化工原料的中间体。 TE(H珂EO—一HO(CH2CH20)2+，lI{ 国内外EO／EG装置一般都是配套建设的，根据市场 直接水合工艺是将环氧乙烷和水按l：(20～ 需要，产出产品乙二醇和少量环氧乙烷中间产品， 25)(摩尔比)配成混合水溶液，在管式反应器中于 2007年全世界环氧乙烷的70％用于生产7,-醇【11。 乙二醇是最简单和最重要的二元醇，可进行酯 的转化率接近100％，EG的选择性约89％～90％， 化反应、脱水反应、氧化反应、醚化反应及共聚反 DEG的选择性约为9％，TEG的选择性不到1％， 应等，主要用做生产聚酯纤维、塑料、薄膜、防冻 另外还有极少量的聚乙二醇。相比目前乙二醇收率 剂和冷却剂的原料，还大量用于生产增塑剂、松香 已经能达到99％以上的先进的环氧乙烷水合装置， 酯、干燥剂、柔软剂等多种化工产品。 乙二醇的单耗高10％。 由于我国乙二醇下游聚酯工业的强劲需求，目 1．2水比高，生产工艺复杂，流程长，能耗高 前，已成为世界最大的乙二醇进口国和消费国。我 ，一般地，直接法生产乙二醇反应中，随着反应 国乙二醇进口依存度逐年上升，每年都得大量进口。 物之一的水的加入量的增加，乙二醇的选择性会大 我国2008年乙二醇量进口521．64万吨，出口量仅大增加。这是因为随着水量的增多，乙二醇分子与 为2．94万吨。2008年我国乙二醇的生产能力为220环氧乙烷分子进一步碰撞反应生成副产物的概率大 万吨，进口量约占国内总消费量的74％左右。预计 大减少。但是水的比例过高，后续的乙二醇分离提 2010年全球乙二醇总消费量将达到2188万吨／年，纯装置的能耗增加很快。直接氧化法生产中权衡两 而总产能将达到2709．3万吨／年。 者利弊，取效益最优点，一般进料H20／EO控制在 20--一25(摩尔比)。反后液中乙二醇的质量分数约为 1 我国目前乙二醇装置的现状 14％，反应中过量的水约为84％以上。反后液需经 1．1技术路线落后，乙二醇的选择性低，装置物 多效3～5级蒸发、脱水、精制去除反应中大量过量 耗高 的水才能得到高纯度的乙二醇、DEG、TEG产品。 目前国内乙二醇工业化生产采用环氧乙烷直接 由于水的比热、蒸发热较大，蒸发、精馏中要消耗 水合即加压水合法的工艺路线，生产技术基本上由 大量的蒸汽；另外，乙二醇水合装置分