導語：乙二醇設計工藝優(yōu)勢探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】本文章利用乙烯直接氧化生成環(huán)氧乙烷，再通過精餾得濃度較純的環(huán)氧乙烷，同時塔頂氣用于吸收二氧化碳和工藝循環(huán)。環(huán)氧乙烷和二氧化碳反應生成碳酸乙烯脂，通過閃蒸，分離得到較純的碳酸乙烯脂和乙二醇。碳酸乙烯脂與甲醇反應生成乙二醇和碳酸二甲酯，通過變壓精餾進行分離[1]。本項目以乙烯直接氧化工藝、EG-EC聯(lián)產(chǎn)工藝相結(jié)合生產(chǎn)乙二醇和聯(lián)產(chǎn)碳酸乙烯酯以及副產(chǎn)碳酸二甲酯，工藝結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品組成多樣，經(jīng)濟效益較高，完全符合節(jié)能、高效、高品質(zhì)產(chǎn)品的原則,能更好的順應時代更新遞進的需要。

【關鍵詞】乙二醇；碳酸乙烯酯；優(yōu)化

近幾年，我國為了解決乙二醇依賴進口的問題，相應的建成了許多大型的乙二醇生產(chǎn)裝置，在一定程度上解決了一部分依賴進口的問題，但是供需關系仍然差距較大。目前關于乙二醇的生產(chǎn)方法多種多樣，主要有環(huán)氧乙烷直接水合法來制乙二醇的方法，該工藝相對成熟，但是也存在著一些不足，如能耗十分大等等。還有一些化學工作者對該工藝做出了研究與改進，克服了一些問題，并降低了成本，主要包含碳一路線的研究等。但是碳一路線雖然是以煤代替了石油來合成乙二醇，但是我國的礦物資源也越來越少，依舊不是最好的選擇。

1EG/EC聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)乙二醇的設計工藝和優(yōu)勢

我們使用Aspenplus軟件對乙二醇生產(chǎn)流程進行模擬，把該工藝過程分為兩步，先是把CO2與EO進行環(huán)加成反應生成EC，接著把EC通過非均相催化或者均相催化與甲醇(MA)在催化作用下進行酯交換反應，得到聯(lián)產(chǎn)物DMC和EG[2]。如果把EG裝置聯(lián)合起來，可以得到一個不用水就可以合成EG的低能耗技術。此工藝由5個生產(chǎn)單元組成，它們分別是環(huán)氧乙烷生產(chǎn)單元、碳酸乙烯酯反應單元、二氧化碳吸收單元、碳酸二甲酯-乙二醇聯(lián)合生產(chǎn)單元、碳酸乙烯酯-乙二醇聯(lián)合生產(chǎn)單元。1.1環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工段。在此工段中乙烯作為主要原料，水、二氧化碳、氧氣等作為輔助原料，保護氣為甲烷，抑制劑為二氯乙烷。分別加壓到2.0MPa后在混合器中與循環(huán)物料混合，通過換熱器換熱之后使混合物料的溫度達到進入反應器時所需要溫度200℃。分成相同的兩股物料進入兩個相同的反應器中發(fā)生反應。發(fā)生的反應為：1.1.1主反應。1.1.2副反應。乙烯氧化制環(huán)氧乙烷中起催化作用的主要是，在該工藝中我們選擇YS-8520催化劑。反應后的物料經(jīng)過換熱器降溫到67℃，保持壓力。水經(jīng)過加壓到2.2MPa后與反應后的物料在環(huán)氧乙烷吸收塔中與其逆流接觸，吸收物料中的環(huán)氧乙烷。在這里把吸收過后的尾氣分為了兩部分，一部分通過直接加壓后循環(huán)的通入反應器，另一部分則是通入了二氧化碳吸收單元。吸收后的富含環(huán)氧乙烷物流進入環(huán)氧乙烷的解吸塔進行解吸，經(jīng)過解吸后的水用作吸收劑再次循環(huán)使用。富含環(huán)氧乙烷的液體則通過換熱器使其降溫到常溫，進入環(huán)氧乙烷精制塔中，在塔頂排除廢棄氣體，他底部分離出不再使用的水，中部可采出含量達99.6％的環(huán)氧乙烷。1.2二氧化碳吸收單元。通過環(huán)氧乙烷吸收塔吸收后的塔頂氣體，一部分經(jīng)過加壓后直接通入反應器，而另一部分則進行二氧化碳的吸收（二乙醇胺為吸收劑），通過吸收過后的氣體進入反應器循環(huán)后再對二氧化碳進行解吸，最后將解吸后的氣體經(jīng)過換熱之后送入氣液分離器中進行分離得二氧化碳和水。1.3碳酸乙烯酯反應單元。在2.5MPa、130℃的條件下環(huán)氧乙烷和二氧化碳反應得到碳酸乙烯酯，整個過程的選擇性和轉(zhuǎn)化率都近似100％。然后連續(xù)閃蒸對原料、碳酸乙烯酯和雜質(zhì)氣體進行分離，可制得純度為99.6％的碳酸乙烯酯。1.4碳酸乙烯酯、乙二醇聯(lián)合生產(chǎn)單元。在一定條件（P=2.0MPa,T=110℃)下，二氧化碳、水和環(huán)氧乙烷在管式反應器中反應得到碳酸乙烯酯和乙二醇[3]，其轉(zhuǎn)化率為99.5％，其中乙二醇和碳酸乙烯酯選擇性分別為36.3％和63.3％。用氣液分離器分離一部分水合其他雜質(zhì)回收二氧化碳，然后采用熱泵精餾分離碳酸乙烯酯和乙二醇，其乙二醇純度為99.9％。1.5碳酸二甲酯、乙二醇聯(lián)合生產(chǎn)單元。在反應精餾塔中甲醇與碳酸乙烯酯反應得乙二醇和碳酸二甲酯，在這里由于甲醇與碳酸二甲酯形成了共沸體系，所以我們采用變壓精餾的方式讓其分離，可得到純度為99.6％的碳酸二甲酯和99.9％的甲醇循環(huán)液。為了達到節(jié)約能量的目的，采用雙效精餾的方式可得到純度為99.9％的乙二醇。

2結(jié)論

在我們使用Aspenplus軟件對乙二醇生產(chǎn)流程進行模擬設計中，不僅降低了耗能，并且把副反應吸收過后的尾氣一部分通過直接加壓后循環(huán)的通入反應器，做到了循環(huán)利用的效果，另一部分通入了二氧化碳吸收單元，把富含環(huán)氧乙烷物進行解吸，經(jīng)過解吸后的水用作吸收劑再次循環(huán)使用。這樣不僅能有效的達到節(jié)能循環(huán)利用的同時還能采出含量達99.6％的環(huán)氧乙烷。之后采用熱泵精餾的方式和雙效精餾的方式都能有效的提高乙二醇的提取純度。因此，EG/EC聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)乙二醇的設計工藝會更加的符合節(jié)能、高效、高品質(zhì)產(chǎn)品的原則。

參考文獻

[1]齊晶.乙二醇生產(chǎn)工藝及市場分析[D].大慶:東北石油大學,2016.

[2]龍開周.石墨相氮化碳基材料和介孔氧化鈰的合成及其催化碳酸乙烯酯酯交換反應[D].常州:常州大學,2015.

作者:鄒振宇 李世暢 單位:重慶市計量質(zhì)量檢測研究院