环氧乙烷,乙二醇的研究进展

一、前言乙烯和氧反应生成环氧乙烷(EO),EO水合生成乙二醇(EG)。EO和乙二醇都是用途广泛的化工原料。环氧乙烷除了大部分用于水合生产乙二醇外,还可以作为消毒剂,聚环氧乙烷单体及共聚单体,分子量在1000～4000的聚环氧乙烷用作脱模剂、颜色分散剂、纺织助剂、农药喷雾调节剂等;     

乙二醇合成工艺的研究进展

对国内外乙二醇合成的传统工艺:直接水合法、催化水合法和碳酸乙烯酯法进行了介绍;对乙二醇合成的新工艺,包括乙二醇和碳酸二甲酯联产法和C1化学法的工艺流程和发展前景进行了综述,其中,C1化学法主要分为乙烯合成法、合成气合成法和甲醛、甲醇合成法。作为合成气合成法之一的合成气偶联合成法,具有工艺要求不高、反应条件温和等优点,是目前最有希望大规模工业化生产乙二醇的工艺路线。     

环氧乙烷催化水合制备乙二醇的研究进展

对当前应用于环氧乙烷催化水合(包括均相和非均相催化水合法)制备乙二醇反应的主要催化体系进行了比较和分析,同时阐述了相关的催化作用机理。讨论了目前各催化水合体系所存在的问题以及未来的发展方向,均相催化剂如水溶性无机盐等,其核心问题在于对设备的腐蚀以及在产物精馏过程中析出导致危险等问题的控制;而非均相催化剂如阴离子交换树脂、负载型金属氧化物等,可实现连续生产并且易分离,研究重点在于乙二醇选择性的提高以及催化剂成本的降低和使用寿命的延长。对当前我国乙二醇合成工艺的重要新进展,如以纤维素、煤代替石油资源为原料制备乙二醇等进行了简要介绍。     

催化水合法合成乙二醇

针对目前直接水合法生产乙二醇设备大、能耗高的状况,采用催化水合法合成乙二醇,并探讨了催化剂用量、水/环氧乙烷质量比、反应温度、压力等因素对反应的影响,得到水/环氧乙烷质量比为4/1时的较佳反应条件范围:催化剂质量分数不小于6%;反应温度大于45℃;反应压力大于0 5MPa。在此工艺条件范围内,环氧乙烷的转化率99 8%以上,乙二醇的选择性99%以上。     

环氧乙烷与二氧化碳合成乙二醇联产碳酸二甲酯工艺进入中试

中科院兰州化物所最近完成了由环氧乙烷与二氧化碳合成碳酸乙烯酯，经甲醇酯交换合成乙二醇联产碳酸二甲酯的全流程工艺开发。目前，该项目已进入中试开发阶段。该技术针对聚酯合成对乙二醇产品质量的高要求，开发了适应规模化生产的管式循环反应工艺、乙二醇联产碳酸二甲酯的反应一分离耦合工艺和乙二醇产品催化精制技术，为低成本、工业化生产乙二醇和廉价大规模生产碳酸二甲酯提供了技术支撑，其技术潜力和经济效益十分明显。     

溶剂对环氧乙烷催化水合制乙二醇的影响

研究了NY催化剂催化环氧乙烷水合制乙二醇(EG)过程中,溶剂、催化剂添加量和水与环氧乙烷的摩尔比(简称水比)对EG选择性的影响。实验结果表明,以丙三醇作为溶剂使催化剂进行循环,能提高EG的选择性,效果好于以生成的EG作为溶剂循环催化剂。催化剂添加量、水比和溶剂添加量对EG选择性具有较大影响,其中溶剂添加量对EG选择性的影响最显著。在低水比(1.0~4.0)条件下,EG质量分数小于30%、催化剂质量分数大于7.2%时,EG选择性稳定在95.63%~97.92%,平均值为96.80%,此结果对于进一步降低EG合成工艺的能耗具有指导意义。     

环氧乙烷的吸收与催化水合法制乙二醇

在环氧乙烷吸收反应的研究过程中,配制含乙二醇的NY催化剂水溶液吸收环氧乙烷,考察了温度、环氧乙烷分压、环氧乙烷停留时间、反应液体停留时间等对环氧乙烷吸收量和转化率的影响。实验结果表明,在45℃、环氧乙烷分压大于0.06 MPa、环氧乙烷停留时间不小于0.1 min、液体停留时间不小于20 min的工艺条件下,溶液中总环氧乙烷的质量分数可达20％,环氧乙烷转化率为22.5％左右。     

乙二醇装置环氧乙烷吸收塔模拟计算

介绍了应用PRO／Ⅱ流程模拟软件对燕化公司化工一厂6万t／a乙二醇装置环氧乙烷吸收塔的模拟计算，并与国外设计数据进行了比较，本模拟计算结果与国外设计数据吻合较好。     

国外环氧乙烷/乙二醇技术进展

环氧乙烷 (ＥＯ)主要用于生产聚酯产品的原料乙二醇 (ＥＧ) ,至 1999年 ,历年ＥＧ耗用ＥＯ量约占世界ＥＯ总消耗量的 6 0 %以上。其它用于生产表面活性剂的脂肪酸、脂肪胺、脂肪醇的乙氧基化合物 ,也可用于乙醇胺、乙二醇醚、聚乙二醇、溶剂等。ＥＧ主要用于聚酯产品和汽车用防冻剂。除特殊情况外 ,ＥＯ和ＥＧ都在同一套装置上生产。自美国ＵＣＣ公司于 1938年建成世界第一套乙烯空气直接氧化法生产环氧乙烷装置以来 ,随着高性能银催化剂的开发成功和应用、工艺技术的日益完善以及ＥＯ/ＥＧ产品应用市场的开拓和发展 ,ＥＯ/ＥＧ生产发展极为…     

多级固定床反应器串联的环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究

以HCO3-型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,采用多级固定床反应器串联的催化水合工艺(简称多级工艺)对环氧乙烷(EO)制乙二醇(EG)的反应进行了研究,并与采用单个固定床反应器的单段工艺进行了对比,考察了水与EO的摩尔比(简称水比)和重时空速对多级工艺中EO转化率和EG选择性的影响。实验结果表明,与单段工艺相比,多级工艺采用多段进料的方式,有效移除反应中放出的热量,降低了催化剂的膨胀率,提高了催化剂的使用寿命;在3个反应器温度分别为77,75,70℃、水比为8、重时空速为2.0h-1、压力为1.0MPa的条件下,连续运行2880h,EO转化率约为99%,EG选择性约为97%。     

超声波在环氧乙烷水合制备乙二醇中的应用

通过在环氧乙烷水合制备乙二醇实验装置上安装超声波设备，研究了超声波在环氧乙烷水合制备乙二醇中的作用．确定了超声波操作参数，可使目前工业装置操作进料的水和环氧乙烷摩尔比由22：1下降到15：1，以降低工业装置的能耗。     

异丁烯与乙二醇合成乙二醇特丁基醚的研究

用异丁烯与乙二醇在强酸性阳离子交换树脂催化剂作用下合成乙二醇特丁基醚，探讨了原料配比、反应温度、液体空速对醚化反应的影响。试验表明，部分反应液返回及适当的原料配比有利于醚化反应在均相互溶体系中进行，并能有效控制反应温度及解决反应撤热问题。在反应温度４５—５０℃、液体空速为１．８—２．７ｈ－１的条件下，异丁烯的转化率、乙二醇特丁基醚的选择性、乙二醇特丁基醚的收率均达到了较高的水平     

双壬基酚氧乙烯醚的合成工艺研究

以壬基酚、二氯二乙醚为原料,十六烷基三甲基溴化铵为催化剂,合成了中间体双壬基酚氧乙烯醚。通过单因素实验,确定最佳反应条件为：催化剂用量（以壬基酚质量计）10%、壬基酚与二氯二乙醚的摩尔比1：0.5、反应时间2 h、反应温度95℃。用此中间体制备的孪连表面活性剂具有优良的性能。