應(yīng)用化工技術(shù)畢業(yè)論文——乙二醇生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-03 23:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能增加的反應(yīng)，△G500k= 104J/mol，熱力學(xué)上受限制，在溫和條件下很難進行，需要催化劑和高溫高壓條件。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) 3 壓力降至50MPa，溫度降至230℃，但是選擇性和轉(zhuǎn)化率仍很低。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。間接合成法效益則由于路線各異，取得的進展各不相同，其中甲醇甲醛路線研究的比較多，主要有甲醇脫氫二聚法、乙二醇氧化偶聯(lián)法、羥基乙酸法、甲醛縮合法、甲醛氫甲酰化法等，但是這些方法研究的還不夠深入，離工業(yè)化尚有很長距離。草酸酯法的研究最為深入，分兩步進行，CO與亞硝酸酯氣相催化合成草酸酯，再由草酸酯加氫得乙二醇。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。主要的反應(yīng)如下： 貴金屬催化劑草酸酯合成 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 + 1/2O22OH)2 + H2O 銅基催化劑煤制氣經(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100106（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。草酸酯工藝路線最早由美國聯(lián)合石油公司于1966年提出，此后研究的重點一直圍繞著上述三種催化劑展開。1978年，日本宇部興產(chǎn)公司在草酸酯合成催化劑PdCl2CuCl2上進行了改進，選用了Pd∕C催化劑，并引入了亞硝酸酯，解決了原方法的腐蝕問題，提高了草酸酯的收率。該公司建成了一套6000t∕a草酸二丁酯工業(yè)裝置，初步實現(xiàn)了工業(yè)化。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，%。 4 國世界乙二醇工業(yè)的概況[2]世界EO/EG技術(shù)進展主要可歸結(jié)為以下幾點。 5 。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。2. EO催化劑將向高活性和高選擇性兩方面發(fā)展?，F(xiàn)有的EO/ EG裝置由于反應(yīng)工藝和反應(yīng)器傳熱條件的限制，將傾向于使用高活性系列催化劑，尤其是1997年開發(fā)成功的5863高活性催化劑。對一些新建的裝置或擴能(考慮增加反應(yīng)系統(tǒng))的老裝置，將會優(yōu)先考慮選用高選擇性的催化劑。尋求廉價乙烯原料并建立EG與乙烯的聯(lián)合生產(chǎn)已成為開發(fā)的熱點。4. EO催化水合技術(shù)將得到工業(yè)應(yīng)用。EO催化水合技術(shù)的開發(fā)解決了通常EG生產(chǎn)中大量耗能這一問題，并可降低約15%的裝置總投資?？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。 我國乙二醇行業(yè)的概況[3]在國內(nèi)乙二醇市場供需方面，由于聚酯工業(yè)迅速發(fā)展，乙二醇消費量明顯上升。%,2002年我國消費量為3 .0199 Mt，比2001年又增長25 .6%。然而，為滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要，每年仍有大量進口。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。預(yù)計到2005年末我國聚酯生產(chǎn)能力將達到8 .80 Mt/ Y左右。若按生產(chǎn)1t聚酯需0 .37 t乙二醇計算，2005年用于聚酯的乙二醇為3 .256 Mt，再加上其它消費量估計達4 .26 Mt。如國內(nèi)燕山石化300 kt/ Y裝置于2003年底投產(chǎn)，江蘇南京的揚子石化300 kt/ Y和廣東惠州的南海石化300 kt/ Y生產(chǎn)裝置均于2005年投產(chǎn)，屆時國內(nèi)乙二醇總生產(chǎn)能力也僅2 .006 Mt/ Y，即使這些裝置全部滿負荷運行仍有2 .254 Mt的缺口，因而，除考慮進口乙二醇外，現(xiàn)有裝置仍需挖潛改造才能滿足市場需求。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。隨著我國進入全面小康社會，發(fā)展我國的乙二醇工業(yè)勢在必行。 發(fā)展乙二醇工業(yè)關(guān)鍵在于發(fā)展具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，除加強對現(xiàn)有引進技術(shù)的消化吸收外，應(yīng)該加強科技投入，加快環(huán)氧乙烷催化水合工藝的技術(shù)開發(fā)，使小試成果盡快經(jīng)中試轉(zhuǎn)入產(chǎn)業(yè)化，同時密切關(guān)注日本三菱化學(xué)經(jīng)碳酸乙烯酯工業(yè)化結(jié)果，以進一步促進我國乙二醇工業(yè)的科技進步。 6 表1 2006年我國乙二醇主要生產(chǎn)廠家情況kt/a表2 近年來我國乙二醇生產(chǎn)能力和供需狀況kt 7 表3 我國乙二醇裝置擴產(chǎn)明細表kt/a 8 第2章 生產(chǎn)工藝概述 產(chǎn)品說明中文名稱乙二醇 圖1 乙二醇的球棍模型英文名稱 Ethylene glycol別名 甘醇分子式 C2H6O2；結(jié)構(gòu)式：HOCH2CH2OH分子量 熔點 ℃沸點：℃密度 相對密度(水=1)(20℃）；
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1