畢業(yè)設(shè)計---年產(chǎn)5萬噸乙二醇工藝流程設(shè)計-在線瀏覽
2025-02-03 19:36本頁面
【正文】 ................. 17 二 、 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展建議 ...................................... 17 總結(jié) .................................................................... 18 參考文獻 ................................................................ 19 酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 4 第一章 乙二醇工業(yè)發(fā)展概況 一、 乙二醇工業(yè)的發(fā)展 乙二醇在有機化工生產(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。 。環(huán)氧乙烷 加壓 水合技術(shù)的開發(fā)解決了通常乙二醇生產(chǎn)中大量耗能這一問題 。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。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。 酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 6 第二章 生產(chǎn)工藝 一、 產(chǎn)品說明 1. 乙二醇的物理性質(zhì) 常溫下是無色透 明的粘稠狀液體，稍有甜味，有一定毒性，其發(fā)揮性小，閃點高，吸濕性超過甘油，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。 2. 乙二醇的化學(xué)性質(zhì) （ 1）脫水反應(yīng)：乙二醇的兩個烴基不易發(fā)生分子內(nèi)脫水，只有在高溫?zé)峤鈺r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二元酸反應(yīng)，生成線性結(jié)構(gòu)的聚酯。 （ 3）醚化反應(yīng)：乙 二醇的醚化隨反應(yīng)物加入量的不同會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。 二、 生產(chǎn)乙二醇 的 原料說明 環(huán)氧乙烷（分子式 C2H4O，分子量為 ） 酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 7 1. 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。 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)。 （ 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。 （ 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 生產(chǎn)乙二酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 8 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)量分數(shù) )左右，然后經(jīng)過多效蒸發(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。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。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。此法由于技術(shù)和經(jīng)濟 上的優(yōu)勢，工藝成熟，技術(shù)完善，故本設(shè)計采用此方法。其反應(yīng)方程式為 HOCH2CH2OH + C2H4O → HOCH2OCH2CH2OH (DEG) DEG + C2H4O → HOCH2CH2OCH2CH20CH2CH2OH (TDG) ?? 此外，環(huán)氧乙烷在高溫下，有可能異構(gòu)成乙醛。一旦生成乙醛，將是十分有害的，因為乙醛易被氧化生成醋酸而腐蝕設(shè)備。 五、 生產(chǎn) 乙二醇 的 工藝條件 1. 溫度和壓力 溫度對乙二醇的收率及其產(chǎn)物分布的影響不大。為保證反應(yīng)在液相中進行，在提高反應(yīng)溫度的同時，必須相應(yīng)地提高反應(yīng)壓力。在工業(yè)生產(chǎn)的操作壓力范圍內(nèi)，水合壓力對反應(yīng)產(chǎn)物的分布無明顯影響。工業(yè)上為獲得較高收率的乙二醇，通常采用環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1:（ 1522）。 3. 水合反應(yīng)時間 環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)為不可逆的放熱反應(yīng)，在操作溫度和壓力確定下，還必須保證有相應(yīng)的水合反應(yīng)時間。當(dāng)反應(yīng)溫度為 423473K、反應(yīng)壓力為 時，反應(yīng)時間為 2035min，甚至更短。水合反應(yīng)器的型式對水合反應(yīng)的影響很大。對這樣的反應(yīng)系統(tǒng)，若反應(yīng)物料在反應(yīng)器中發(fā)生 返 混現(xiàn)象，將會影響水合反應(yīng)的產(chǎn)物分布，最終導(dǎo)致目的產(chǎn)物乙二醇收率下降。 酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 11 第三章 生產(chǎn) 乙二醇的工藝流程 環(huán)氧乙烷加壓水合生產(chǎn)乙二醇的工藝流程如圖 1 所示。 一、 水和反應(yīng) 乙二醇反應(yīng)是在液相中進行的 ,反
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