【正文】 ........ 15 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 16 結(jié)束語 ............................................................................................................................. 17 謝 辭 ............................................................................................................................. 18 2 前 言 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。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。關(guān)系著乙二醇的產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 3 第 1 章 文獻(xiàn)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)。在溶劑、潤滑劑、軟化劑，增塑劑和炸藥的生產(chǎn)中也有多種用途。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。當(dāng)時是采用氯乙醇皂化法生產(chǎn)乙二醇。 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。 目前研究的煤制氣合成乙二醇技術(shù)路線主要有三種（如圖 2所示）。上世紀(jì) 70年代，美國 UCC公司采用銠催化劑，反應(yīng)壓力高達(dá) 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。 間接合成法效益則由于路線各異，取得的進(jìn)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?；ǖ?，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。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。 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。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。 國內(nèi)從上世紀(jì) 70年代末期就開始了 CO 催化合成草酸酯及其衍生物產(chǎn)品草酸、乙二醇的研究。 華東理工大學(xué)肖文德 、李偉 等 也 開發(fā)了草酸二甲酯合成催化劑和草酸二甲酯加氫催化劑，草酸二甲酯轉(zhuǎn)化率 95%，乙二醇選擇性可達(dá) 90%， 并與上海焦化廠合作申請了一種生產(chǎn)草酸二甲酯并聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯的工藝專利 。 他們與江蘇丹化集團(tuán)、上海金煤化工新技術(shù)有限公司合作開展了 300 噸乙二醇 /年中試和萬噸級工業(yè)試驗， 在世界上率先實現(xiàn)了全套“煤制乙二醇”技術(shù)路線和工業(yè)化應(yīng)用，取得了一項擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首創(chuàng)技術(shù)。 我所開發(fā)的煤制氣合成聚合級乙二醇新技術(shù)采用了經(jīng)草酸二甲酯合成乙二醇的技術(shù)路線，該路線的優(yōu)點在于 1）羰基合成反應(yīng)條件溫和，易于控制； 2）亞硝酸甲酯相對較穩(wěn)定； 3）加氫產(chǎn)物中草酸二甲酯與乙二醇易分離。以三項催化劑為核心，結(jié)合先進(jìn)的工業(yè)反應(yīng)器、先進(jìn)的工藝和高效的分離技 術(shù)，我們的目標(biāo)是在 3001000 噸乙二醇 /年中試裝置的基礎(chǔ)上開發(fā)出國際先進(jìn)的 煤制氣合成聚合級乙二醇成套新技術(shù)。 。 2. EO 催化劑將向高活性和高選擇性兩方面發(fā)展。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。 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。 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。然而，為滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要，每年仍有大量進(jìn)口。預(yù)計到 2020年末我國聚酯生產(chǎn)能力將達(dá)到 8 .80 Mt/ Y左右。如國內(nèi)燕山石化 300 kt/ Y 裝置于 2020 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 2020 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(fù)荷運行仍有 2 .254 Mt 的缺口，因而，除考慮進(jìn)口乙二醇外，現(xiàn)有 裝置仍需挖潛改造才能滿足市場需求。隨著我國進(jìn)入全面小康社會，發(fā)展我國的乙二醇工業(yè)勢在必行。 7 表 1 2020 年我國乙二醇主要 生產(chǎn)廠家情況 kt/a 生產(chǎn)廠家名稱 生產(chǎn)能力 環(huán)氧乙烷技術(shù)來源 備注 北京燕山石油化工公司 80 SD氧氣法 1998年 7月擴產(chǎn) 遼陽石油化纖公司 60 UCC氧氣法 1989年前為 Huls空氣法 撫順石油化工公司 60 Shell氧氣法 2020年擴產(chǎn) 吉林石油化工公司 159 SD氧氣法 1996年投產(chǎn) ,2020年擴產(chǎn) 北京東方石油化工有限公司 40 SD氧氣法 1996年投產(chǎn) 揚子石油化工公司 262 SD氧氣法 1999年擴產(chǎn) 上海石油化工股份公司 225 SD氧氣法 2020年擴產(chǎn) 茂名石油化工公司 100 Shell氧氣法 1996年投產(chǎn) 天津聯(lián)合化學(xué)有限公司 42 Shell氧氣法 1996年投產(chǎn) 新疆獨山子石油化工公司 50 SD氧氣法 1996年投產(chǎn) ,2020年擴產(chǎn) 南京揚子 巴斯夫有限公司 300 BASF工藝 2020年投產(chǎn) 中海殼牌石油化工有限公司 320 2020年 2月投產(chǎn) 合計 1698 表 2 近年來我國乙二醇生產(chǎn)能力和供需狀況 kt 年份 產(chǎn)能 產(chǎn)量 開工率， % 進(jìn)口量 表觀消費量 1998 858 87 1072 1999 894 94 1410 2020 894 102 1049 1956 2020 1004 813 81 1597 2380 2020 1156 1010 87 2020 2908 2020 1176 1010 86 2037 3376 2020 1176 1127 96 3391 4518 2020 1378 1101 103 4000 5101 2020 1840 1560 100 4060 5620 8 表 3 我國乙二醇裝置擴產(chǎn)明 細(xì)表 kt/a 公司名稱 新建能力 投產(chǎn)時間 上海石油化工股份有限公司 380 2020 年第 1 季度 燕山石化公司 300 2020 年 江蘇太倉 60 2020 年 揚子石油化工公司 180 2020 年初 遼陽石油化纖公司 200 202