今天由西安乙二醇新技術(shù)研究的進(jìn)展

一、傳統(tǒng)的乙二醇生產(chǎn)

乙二醇主要是用來生產(chǎn)防凍劑、非離子表面活性劑、聚酯纖維、乙醇胺、不飽和聚酯樹脂、炸藥，是一種有機(jī)化工原料?，F(xiàn)在許多國家生產(chǎn)乙二醇采用的方法就是環(huán)氧乙烷直接進(jìn)行水合。美國的一家公司UCC在1937年建立了氧化劑為空氣的氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的裝置，另一家公司Shell在1958年建立了氧化劑為氧氣的裝置?，F(xiàn)在，乙二醇的發(fā)展速度很迅猛。

二、新的生產(chǎn)方式

1.石化路線：用石油化工作為基本原料進(jìn)行生產(chǎn)

1.1環(huán)氧乙烷催化水合制乙二醇

非催化水合缺點(diǎn)就是耗資比較高，處理水蒸汽的時(shí)候較麻煩，需要巨型的設(shè)備進(jìn)行。但是其關(guān)鍵之處是在催化劑。催化水合法能夠用少的水來得到環(huán)氧乙烷高的轉(zhuǎn)化率與乙二醇高的選擇性，但是在制備催化劑方面有一定的問題，像催化劑的制備過程復(fù)雜、穩(wěn)定性不足、回收難，這就造成這種辦法沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

2.碳酸乙烯酯的方法制乙二醇

2.1乙二醇和碳酸二甲酯聯(lián)合生產(chǎn)

這個(gè)辦法有兩步：一是環(huán)氧乙烷和二氧化碳催化合成碳酸乙烯酯，二是碳酸乙烯酯與甲醇進(jìn)行反應(yīng)成碳酸二甲酯與乙二醇。這個(gè)過程的生產(chǎn)，原料容易得到，選擇性較好，只需在原來的裝置中增加碳酸乙烯酯的生產(chǎn)步驟即可，很有吸引力。

2.2碳酸乙烯酯經(jīng)過水解為乙二醇

這種辦法用水量很少，并且在反應(yīng)中由于環(huán)氧乙烷中有水分，這就優(yōu)化了環(huán)氧乙烷的操作過程，在水解反應(yīng)與加成反應(yīng)中能夠應(yīng)用同種催化劑，是催化劑難回收的問題能夠解決。但是因?yàn)樵谶@個(gè)過程中要用到大型高壓反應(yīng)器，成本較高，沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

三、非石化路線：用合成氣作為原料進(jìn)行生產(chǎn)

1.氧化偶聯(lián)法

這個(gè)過程中，原材料是丁醇與一氧化碳，催化劑是Pd/C，反應(yīng)的壓力在9.80 MPa以下，溫度為90 ℃，通過液相反應(yīng)成草酸丁酯，之后再液化加氫成乙二醇。但是在反應(yīng)的過程中，草酸二酯的生成速度很慢，且副產(chǎn)物比較多。因此運(yùn)用氧化偶聯(lián)法，將一氧化碳與丁酯在壓力為0.50 MPa、溫度為80.0 ~ 150 ℃的條件下，在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，生成草酸二酯，進(jìn)化后，進(jìn)行氣相加氫成乙二醇。這時(shí)候的乙二醇選擇性超過95 %，而且副產(chǎn)物還可循環(huán)利用。這個(gè)方法再生產(chǎn)草酸二酯上已經(jīng)工業(yè)化，如果要是加氫技術(shù)成功了，能在工業(yè)化上生產(chǎn)乙二醇就有可能實(shí)現(xiàn)。

2.甲醇二聚法

這個(gè)辦法的優(yōu)點(diǎn)就是預(yù)料的來源特別豐富，且價(jià)格低廉，并且得到的乙二醇也豐富。它的生產(chǎn)主要是通過甲醇的自由基反應(yīng)來進(jìn)行的，所以，生產(chǎn)規(guī)模大的話，這個(gè)辦法很有吸引力。

3.甲醛電化加氫二聚法

這個(gè)方法在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，甲醛電解成乙二醇的收率與選擇性高，成本低，反應(yīng)條件比較緩和，產(chǎn)生的廢物容易處理。但是也有一定的缺點(diǎn)，就是耗電大，生產(chǎn)出乙二醇的濃度低。

四、 碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯聯(lián)合生產(chǎn)乙二醇的優(yōu)勢分析

1.環(huán)氧乙烷裝置釋放的二氧化碳得到充分利用

全球范圍工廠化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法絕大多數(shù)用的是乙烯的直接催化氧化，但是有20 %的乙烯會浪費(fèi)，其副產(chǎn)物以二氧化碳為主。這項(xiàng)技術(shù)能夠充分利用到二氧化碳，對于現(xiàn)在有“溫室效應(yīng)”的環(huán)境來講，又積極地意義。

2.碳酸乙烯酯的性能非常優(yōu)良

碳酸乙烯酯是一種多用途的、低毒的化學(xué)品，有著許許多多非常好的性能。碳酸乙烯酯因?yàn)槠滟A運(yùn)安全、閃點(diǎn)高，能夠作為一種良好的中間體來克服環(huán)氧乙烷不易貯運(yùn)、易燃易爆、閃點(diǎn)低的特點(diǎn)。所以碳酸乙烯酯可以有兩個(gè)渠道進(jìn)行銷售，一是直接當(dāng)做成品出售，二是作中間產(chǎn)品。

3.高轉(zhuǎn)化率，低能耗

在這種技術(shù)運(yùn)用中，環(huán)氧乙烷與碳酸乙烯酯的轉(zhuǎn)換率超過了99 %，而且乙二醇與碳酸二甲酯的選擇性也超過了99 %。再加上這種技術(shù)過程中不使用水資源，所以在耗能上大大降低，還避免了用水當(dāng)原材料所剩余的雜質(zhì)。

4.碳酸二甲酯的高附加值合成的理想路線

碳酸二甲酯是一種用途廣、污染小的化工原料。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行合成碳酸二甲酯，而環(huán)氧乙烷只不過是一個(gè)“載體”，不在碳酸二甲酯中消耗。由于甲醇的附加值高，所以在計(jì)算乙二醇成本的時(shí)候可以只進(jìn)行環(huán)氧乙烷的原料價(jià)格計(jì)算，所有費(fèi)用都算在碳酸二甲酯上，能夠極大程度的降低成本，使乙二醇的競爭力得以提升。這項(xiàng)技術(shù)中的兩步反應(yīng)在原子利用率上達(dá)到了100 %，是一種“零排放”的工藝，發(fā)展前景很廣闊。

五、結(jié)語

我國大型乙二醇生產(chǎn)裝置都是從國外進(jìn)口的，其中主要是以世界三大公司UCC、Shell、Halcon-SD的技術(shù)為主。目前就乙二醇的發(fā)展趨勢來看，環(huán)氧乙烷與碳酸乙酯聯(lián)合的技術(shù)能夠?qū)⒁蚁┭趸a(chǎn)生的副產(chǎn)品二氧化碳充分利用，只要在原先的基礎(chǔ)上加上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的反應(yīng)即可，過程簡單，產(chǎn)品有價(jià)值，應(yīng)該得到廣泛的研究使用，增加我國的國際競爭力。