【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 于聚酯纖維、聚酯塑料的生產(chǎn)。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。在溶劑、潤(rùn)滑劑、軟化劑，增塑劑和炸藥的生產(chǎn)中也有多種用途。乙二醇首次用氫氧化鉀水解乙二醇二乙酸酯制得的。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(diǎn)的特性來(lái)代替甘油生產(chǎn)炸藥。本世紀(jì) 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。當(dāng)時(shí)是采用氯乙醇皂化法生產(chǎn)乙二醇。50年代中期，聚酯樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)成功和投入生產(chǎn)，再度刺激了乙二醇工業(yè)的發(fā)展，由石油化工基本原料乙烯或環(huán)氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位。70 年代，在經(jīng)歷了石油能源危機(jī)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。二、 國(guó)外乙二醇工業(yè)的概況世界乙二醇技術(shù)進(jìn)展主要可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：。環(huán)氧乙烷加壓水合技術(shù)的開(kāi)發(fā)解決了通常乙二醇生產(chǎn)中大量耗能這一問(wèn)題。 三、 國(guó)內(nèi)乙二醇工業(yè)的概況在國(guó)內(nèi)乙二醇市場(chǎng)供需方面，由于聚酯工業(yè)迅速發(fā)展，乙二醇消費(fèi)量明顯上升。目前我國(guó) 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。乙二醇作為重要有機(jī)化工原料和聚酯單體，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展和國(guó)計(jì)民生，尤其是人們的衣著有著十分密切的關(guān)系。隨著我國(guó)進(jìn)入全面小康社會(huì)，發(fā)展我國(guó)的乙二醇工業(yè)勢(shì)在必行。發(fā)展乙二醇工業(yè)關(guān)鍵在于發(fā)展具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，除加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有引進(jìn)技術(shù)的消化吸收外，應(yīng)該加強(qiáng)科技投入，加快環(huán)氧乙烷加壓水合工藝的技術(shù)開(kāi)發(fā)，以進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)乙二醇工業(yè)的科技進(jìn)步。西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）９第二章 生產(chǎn)工藝一、 產(chǎn)品說(shuō)明1. 乙二醇的物理性質(zhì)常溫下是無(wú)色透明的粘稠狀液體，稍有甜味，有一定毒性，其發(fā)揮性小，閃點(diǎn)高，吸濕性超過(guò)甘油，微溶于乙醚，能以任意比例與水相混合，能大大降低水的冰點(diǎn)。當(dāng)含鐵雜質(zhì)時(shí)其變黃或棕色（受熱等條件下變成棕色）。2. 乙二醇的化學(xué)性質(zhì)（1）脫水反應(yīng)：乙二醇的兩個(gè)烴基不易發(fā)生分子內(nèi)脫水，只有在高溫?zé)峤鈺r(shí)才生成少量乙醛HOCH2CH2OH → H2O + CH2 = CHOH → CH3CHO（2）酯化反應(yīng)：乙二醇可與某些有機(jī)二元酸反應(yīng)，生成線性結(jié)構(gòu)的聚酯。乙二醇與鄰苯二甲酸反應(yīng)可制得醇酸樹(shù)脂，是涂料的主要品種。（3）醚化反應(yīng)：乙二醇的醚化隨反應(yīng)物加入量的不同會(huì)生成乙二醇單烷基醚或二烷基醚，各種乙二醇醚類的主要用途是作溶劑、清洗劑和各類添加劑。3. 乙二醇質(zhì)量指標(biāo)純度：%；雜質(zhì)：總?cè)?（以乙二醛計(jì)）；水分≤%；酸度≤%（以乙二酸計(jì)）；灰份≤%，氯化物≤%。二、 生產(chǎn)乙二醇的原料說(shuō)明環(huán)氧乙烷（分子式 C2H4O，分子量為 ）1. 物理性質(zhì)環(huán)氧乙烷又叫氧化乙烯，是無(wú)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(xiǎn)。在空氣中爆炸極為 3%—100%，能以任何比例與水、乙醇、醚以及多數(shù)有機(jī)溶劑混合，沸點(diǎn)為 ℃，在低于 ℃或壓力下為無(wú)色液體，在流動(dòng)狀態(tài)下易揮發(fā)，由于反應(yīng)性很活潑，貯藏保管都有要特別注意。2. 化學(xué)性質(zhì)環(huán)氧乙烷是三元環(huán)、化學(xué)性質(zhì)很活潑，其環(huán)易于破壞而發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)。西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１０3. 環(huán)氧乙烷質(zhì)量指標(biāo)表 1 環(huán)氧乙烷質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo) 數(shù)據(jù) 指標(biāo) 數(shù)據(jù)外觀熔點(diǎn)（）水含量/（mg/kg)透明，無(wú)色50CO2含量/(mg/kg)醛含量 mg/kg)環(huán)氧乙烷含量/%1050三、 乙二醇的生產(chǎn)方法介紹及方法的選擇1. 生產(chǎn)方法的介紹（1）氯乙醇法：乙烯經(jīng)次氯酸化可得氯乙醇，氯乙醇在堿性介質(zhì)中水解即得乙二醇。（2）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)中水解成乙二醇。本法收率約 85%，美國(guó)早期曾采用此法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。（3）環(huán)氧乙烷加壓水合法：環(huán)氧乙烷加壓水合法是本設(shè)計(jì)生產(chǎn)乙二醇的主要方法，該工藝是將環(huán)氧乙烷和水按 1:(1522)(摩爾比)配成混合水溶液，在管式反應(yīng)器中于 423473K， 下反應(yīng)，環(huán)氧乙烷全部轉(zhuǎn)化為混合醇，生成的乙二醇水溶液含量大約在 10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右，然后經(jīng)過(guò)多效蒸發(fā)器脫水提濃和減壓精餾分離得到乙二醇及副產(chǎn)物二乙二醇和三乙二醇等。（4）碳酸乙烯酯法：碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和環(huán)氧乙烷在催化劑作用下反應(yīng)生成碳酸乙烯酯，碳酸乙烯酯再經(jīng)水解制得乙二醇。該方法又可分為乙二醇和碳酸二甲酯聯(lián)產(chǎn)法和碳酸乙烯酯水解法兩種生產(chǎn)方法。2. 生產(chǎn)方法的選擇通過(guò)比較，本設(shè)計(jì)采用環(huán)氧乙烷加壓水合法，此法在加壓下進(jìn)行，是在 423473K 和 壓力下進(jìn)行。增加壓力和提高溫度可以提高乙二醇的產(chǎn)率，但副產(chǎn)物二乙二醇，三乙二醇及高聚物的量也有所增加，即環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化為乙二醇的選擇性變差。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:二縮乙二醇為 100: 10: 1(重量比)，實(shí)際上乙二醇在水中的含量?jī)H為 10%，因而增加了濃縮的能耗，通過(guò)多效蒸發(fā)，充分利用能量。此法由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，工藝成熟，技術(shù)完善，故本設(shè)計(jì)采用此方法。四、 生產(chǎn)乙二醇的反應(yīng)原理1. 主反應(yīng)在一定溫度和壓力下，環(huán)氧乙烷和水按一定配比可進(jìn)行液相無(wú)催化水合反應(yīng)，主要方程式為西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１１C2H4O + H2O → HOCH 2CH2OH2. 副反應(yīng)水合反應(yīng)不僅僅停留在生成乙二醇的階段，隨著反應(yīng)介質(zhì)中乙二醇濃度的增加乙二醇會(huì)繼續(xù)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成二乙二醇、三乙二醇等多縮乙二醇副產(chǎn)物。其反應(yīng)方程式為HOCH2CH2OH + C2H4O → HOCH 2OCH2CH2OH (DEG)DEG + C2H4O → HOCH 2CH2OCH2CH20CH2CH2OH (TDG)…