【正文】 ∕a 草酸二丁酯工業(yè)裝置，初步實現(xiàn)了工業(yè)化。該方法先利用醇類與 NO反應(yīng)生成亞硝酸酯，在貴金屬催化劑上與 CO羰基合成得到草酸二酯，草酸二酯再經(jīng)催化加氫制得乙二醇。上世紀 70年代，美國 UCC公司采用銠催化劑，反應(yīng)壓力高達 300MPa； 80年代反應(yīng)壓力降至 50MPa，Cat. 煤制氣 直接合成路線 甲醇甲醛路線 草酸酯路線 乙二醇 4 溫度降至 230℃，但是選擇性和轉(zhuǎn)化率仍很低。 70年代，在經(jīng)歷了石油能源危機之后，人們又試圖尋求以天然氣或煤替代石油制備乙二醇的方法，并取得了重大突破。第一次世界大戰(zhàn)期間，人們利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固點的特性來代替甘油生產(chǎn)炸藥。 3 第 1 章 文獻綜述 乙二醇工業(yè)的發(fā)展 [1][2] 乙二醇是最簡單和最重 要的脂肪族二元醇，它在有機化工生產(chǎn)中是一種重要的基本原料，尤其廣泛用于聚酯纖維、聚酯塑料的生產(chǎn)。因此，發(fā)展和技術(shù)改造乙二醇工藝設(shè)置對我國經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義，隨著我國市場 經(jīng)濟的發(fā)展，以前那種單純增大原料和能源的消耗來提高產(chǎn)量的做法已逐步被淘汰，繼續(xù)這種做法的企業(yè)已經(jīng)頻臨破產(chǎn)倒閉，現(xiàn)在只有依靠科技的力量，通過技術(shù)的改造來降低能源的消耗，同時使各種生產(chǎn)資源得到優(yōu)化的配置，才是擺脫困境最有效的方法。 Water legal. 1 高等教育?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）審查意見表 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 因此，本設(shè)計以乙二醇精制為中心和重點，經(jīng)過嚴密的計算和論證，得到了肯定的結(jié)果。 乙二醇工藝設(shè)計中，乙二醇的精制是整個 工藝中核心部分。 1 高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 乙二醇生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計 學(xué) 號： 學(xué) 生： 聯(lián)系電話： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè) : 2 高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 論文題目 乙二醇生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計 學(xué)生姓名 教學(xué)站 專業(yè)班級 內(nèi) 容 與 要 求 乙二醇在國民經(jīng)濟中有著極其重要的地位，是大宗有機化工產(chǎn)品。關(guān)系著乙二醇的產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 關(guān)鍵詞 ： 乙二醇 ； 環(huán)氧乙烷 ； 水合法 。 高等教育專科畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱意見表 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 乙二醇工藝設(shè)計中，乙二醇的精制是整個工藝中核心部分。在汽車、航空、儀表工業(yè)的冷卻系統(tǒng)中，它是抗凍劑的重要成分。本世紀 20年代，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，抗凍劑的需求猛增，導(dǎo)致了乙二醇供不應(yīng)求。由此可見，乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)主要有以石油產(chǎn)品和以天然氣 (或煤 )制得合成氣為原料的兩條途徑。時至今日，直接法所取得的進展還不足以實現(xiàn)工業(yè)化，進一步緩和反應(yīng)條件并提高催化劑的選擇性和活性仍是主要的難點。主要的反應(yīng)如下： 草酸酯合成 2CO + 2RONO (COOR)2 + 2NO 反應(yīng) 尾氣的再生 2NO + 1/2O2 + 2ROH 2RONO + H2O 草酸酯加氫制乙二醇 (COOR)2 + 4H2 (CH2OH)2 + 2ROH 總反應(yīng)式為： 2CO + 4H2 + 1/2O2 (CH2OH)2 + H2O 煤制氣經(jīng)草酸酯合成乙二醇新技術(shù)中涉及三項關(guān)鍵催化劑，分別為： （ 1）高濃度 CO 氣源中選擇性脫氫催化劑 （ 2）草酸酯合成催化劑 （ 3）草酸酯加氫制乙二醇催化劑 其中，選擇性脫氫催化劑主要用于脫除 草酸二甲酯合成原料氣 CO 中少量的 H2，采用變壓吸附制得的高濃度 CO 氣中還存在少量 H2，而 H2對草酸二甲酯合成催化劑會產(chǎn)生毒化作用，導(dǎo)致催化劑活性衰退，影響合成反應(yīng)的進行，故要求將 CO 原料氣中H2脫除至 10010 6（ vol） 以下，通常采用催化燃燒加 O2脫氫的方式，但又要求避免CO與 O2的副反應(yīng)發(fā)生，脫氫選擇性要求較高。 1986 年美國 ARCO 公司首先申請了草酸酯加氫制乙二醇 工藝專利， 并 開發(fā) 了 CuCr系加氫 催化劑，乙二醇收率為 95%， 同年宇部興產(chǎn)與 UCC 聯(lián)合開發(fā)了 CuSi系 催化劑，乙二醇收率為 %。 中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所陳庚申等人從 1978 年開始從事草酸酯工藝的研究，是國內(nèi)最富成效的研究單位，他們采用與日本宇部興產(chǎn)公司類似的技術(shù)，利用脫氫凈化后的一氧化碳，與亞硝酸酯在貴 金屬催化劑作用下，常壓和 140℃左右氣固相催化反應(yīng)合成草酸酯，同時草酸酯加氫催化劑采用 CuCr系催化劑，文獻報道草酸酯轉(zhuǎn)化率 %，乙二醇選擇性達 %。該新技術(shù)中三項關(guān)鍵催化劑的開發(fā)工作歷時三年半，在廣泛文獻、實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，緊緊抓住催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性等主要指標，開發(fā)出了 TH5 選擇性脫氫催化劑、 HDMO1 草酸二甲酯合成催化劑和 HEG1 草酸二甲酯加氫催化劑。近年來新建的 EO裝置規(guī)模均在 200 kt/ Y 以上，并具備 240kt/Y 規(guī)模單臺 EO反應(yīng)器的制造能 力，并將建成少量大規(guī)模 (480kt/Y以上 )EO 裝置。 ?？梢灶A(yù)見， Shell 公司的EO催化水合專利技術(shù)不久將推向工業(yè)化。目前我國 80%的乙二醇用于聚酯生產(chǎn)， 8%用于防凍劑， 12%用于其它方面。綜上所述，乙二醇作為重要有機化工原料和聚酯單體，對國民經(jīng)濟各部門的發(fā)展和國計民生，尤其是人們的衣著有著十分密切的關(guān)系。當(dāng)含鐵雜質(zhì)時其變黃或棕色（受熱等條件下變成棕色） 10 乙二醇的化學(xué)性質(zhì) 乙二醇是最簡單、最常用的二元醇， 具有一元醇的性質(zhì)。對視神經(jīng)損害其機理不明，可能是乙二醇代謝產(chǎn)物 (毒性更強 )直接視神經(jīng)毒性所致 。 乙二醇質(zhì)量指標 純度： % 雜質(zhì)：總?cè)?≤% （以乙二醛計）；水分 ≤% ； 11 酸度 ≤% （以乙二酸計）；灰份 ≤% ，氯化物 ≤%. 原料說明 環(huán)氧乙烷 分子式 C2H4O 分子量為 物理性質(zhì) 環(huán)氧乙烷又叫氧化乙烯，是無色具有烯烴芳香味的有刺激性氣味，環(huán)氧乙烷是極易燃的，并與空氣形成爆炸性混合物，即使在缺氧條件下加熱也可引起爆炸危險。 二氯乙烷法 由乙烯和氯氣在 1 ,2 一二氯乙烷介質(zhì)中氯化可得 1 ,2 一二氯乙烷，乙烷在堿性介質(zhì)中水解成 EG。常壓水合通常是以稀硫酸為催化劑，但副產(chǎn)較多。為了提高選擇性，可以采用較高的配比以控制副反應(yīng)，一般主副產(chǎn)品控制比例為 :乙二醇 :一縮乙二醇 :二縮乙二醇一 100: 10: 1(重量比 )，實際上 EG 在水中的含量僅為 10%，因而增加了濃縮的能耗。 乙二醇的工藝流程 乙二醇的反應(yīng) 乙二醇反應(yīng)是在液相中進行的 ,長管式反應(yīng)器為環(huán)氧乙烷完全水解提供所需的停留時間。 需要保證足夠的壓力使反應(yīng)系統(tǒng)保持液相。 13 多效閃蒸及乙二醇濃縮 通過多效閃蒸把水蒸發(fā)掉，回收乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品中的乙二醇。從乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品閃蒸塔塔釜來的乙二醇溶液作為第一濃縮塔進料，在這里被濃縮。 脫水塔 C404 進料有以下物流組成：乙二醇第二濃縮塔塔液， MEG塔頂產(chǎn)物，乙二醇排放閃蒸塔塔頂產(chǎn)物和 MEG 循環(huán)塔塔頂產(chǎn)物。 EG 排放閃蒸塔從乙二醇排放液