郑青春(东华工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
乙二醇生产新技术研究进展
郑青春(东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024)
乙二醇一直在工业企业中扮演着重要的角色,是必不可少的工业原料。近年来,随着科学技术的进步和发展,乙二醇的生产技术不断更新和发展,生产方式也更加环保,同时,也在一定程度上降低了生产成本,这些都为相关的工业企业带来了很多积极影响。所以说,乙二醇生产新技术是具有很大发展空间和良好发展前景的。
乙二醇;生产新技术;发展前景
乙二醇在我国的有着广泛的用途,其中,主要用于表面活性剂、合成纤维、化妆品、吸湿剂和炸药等等,并且可以用于染料、油墨等的制作,同时,也是玻璃纸、皮革、粘合剂的湿润剂。所以,乙二醇的技术更新为我国很多工业企业的发展带来了新的生机和活力。
乙二醇是生产防冻剂、非离子表面活性剂、聚酯纤维、乙醇胺、不饱和聚酯树脂、炸药等的过程中不可缺少的,是一种重要的工业原料。就目前而言,大多数国家和地区普遍采用环氧乙烷直接进行水合的方式生产乙二醇。
2.1以石油为基本原料的生产方式
(1)催化水合发制乙二醇
催化水合法就是通过很少的水得到转化率较高的环氧乙烷和选择性较高的乙二醇,但是,这一方式也存在不足之处,例如,在准备催化剂的问题上,尚存在制备过程复杂且稳定性较差、回收困难等情况,所以,这种方式的工业化生产至今都难以实现。而非催化水合耗资巨大,处理水蒸气十分的过程也是十分繁琐,并且需要巨型设备才能进行工作,所以,也是难以被广泛使用的。
2.2碳酸乙烯酯制乙二醇
(1)混合乙二醇与碳酸二甲酯生产出乙二醇
将乙二醇与碳酸二甲酯混合到一起生产乙二醇的方法首先需要环氧乙烷和二氧化碳催化合成碳酸乙烯酯,然后通过甲醇和碳酸乙烯酯的共同作用生成乙二醇和碳酸二甲酯。这种生产方式的好处就是原料容易取得,只需要在原来的生产装置中添加碳酸乙烯酯就可以了,对于企业而言节省时间,也节约了原料成本,因此,被很多工业企业看好。
(2)水解碳酸乙烯酯生成乙二醇
通过水解获取乙二醇的方法只需要很少的水。因为在反应过程中环氧乙烷中本身含有大量的水分,所以就大大减少了环氧乙烷的操作过程,简化了操作步骤,让加成反映和水解反映都可以用于同种催化剂,使催化剂难以回收的问题得到解决。但是,在这一过程中需要用到大型高压反应器,大大提高了生产成本,所以,也未能实现工业化。
2.3以合成气为原料生产乙二醇
(1)氧化偶联法生产乙二醇
氧化偶联法是在压力为0.50MPa、温度为80.0~150℃的环境下将一氧化碳与丁酯,在催化剂作用下生成草酸二酯,并且进行气相加氢成乙二醇。这时候得到的乙二醇选择性应该在95%以上,同时,还得到了可以循环使用的副产物。这种方式在生产草酸二酯上已经实现了工业化,还需要完善加氢技术,只要加氢技术成熟就可以实现氧化偶联法生产乙二醇的工业化。
(2)甲醇二聚法生产乙二醇
这种方式的优势是成本低廉,并且原料来源广泛,通过甲醇二聚法得到的乙二醇也是十分丰富的。如果需要大规模的生产乙二醇,这也是不错的选择。
(3)通过甲醛电化加氢二聚法生产乙二醇
通过甲醛点解成的乙二醇选择性和收率都是较高的,同时这种方法成本也较低,生产后产生的废料也便于处理。但是这种方法也是不完善的,其缺陷是耗电量过高,并且生产出的乙二醇也是浓度较低的。
3.1放出的二氧化碳被充分使用
将乙烯直接催化氧化是大多数生产环氧乙烷的方式,但是这种方式容易就造成乙烯的大量浪费,同时,其副产物二氧化碳也被大量的浪费。而通过碳酸二甲酯和碳酸乙烯酯生产乙二醇可以使二氧化碳得到充分利用,并且与当前全球变暖的地球环境相适应,对人类是有很大积极影响的。
3.2性能良好的碳酸乙烯酯
碳酸乙烯酯便于贮运,闪点高,弥补了环氧乙烷不易贮运、易燃易爆、闪点低的不足之处,与其特点能够互相辅助,有着非常良好的性能。
3.3能耗低、转化率高
这种生产方式将乙二醇与碳酸二甲酯的选择性和环氧乙烷与碳酸乙烯酯的转换率提升到99%以上。并且,这种生产方式不需要使用水,减少了对能源的消耗,也避免了对水的污染等等。
目前来看,我国乙二醇的生产尚且处于不完善的阶段,还存在许多问题亟待解决。就乙二醇的发展趋势而言,通过碳酸二甲酯和碳酸乙烯酯生产乙二醇的方式可以使二氧化碳被充分利用,适应当前的环境趋势及环保的要求。并且,操作简单,只需要在原来操作流程上加上生产环氧乙烷的反应即可。操作相对较容易,应该可以得到广泛应用。乙二醇的生产对我国工业企业的发展有着至关重要的影响,所以,需要相关人员的努力,不断完善生产过程,尽快实现工业化生产,大大提升我国的国际竞争力。
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