环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺

环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺

Tianjin Engineering Technical Institute

毕业大作业

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浅谈环氧水合法生成乙二醇

摘要:环氧乙烷（以下简称EO ）和水在乙二醇（以下简称EG ）反应系统反应生成一乙二醇（MEG ）、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG).大部分水解水会在后浓缩塔以及乙二醇精制系统之前的四效蒸发系统进行脱除。工艺蒸汽产自于乙二醇第四效脱水塔并且用于给其他几个工艺单元提供热量。杂质通过惰性组分排放，从脱水塔再沸器由主放空冷凝器以及工艺水罐上的醛放空气提塔除去。关键词：乙二醇蒸发工艺水精制回流前言：环氧乙烷直接水合法生产乙二醇是一种最常用的工业方法。本文重点介绍的是环氧乙烷和水在通过三次换热后，进入列管式反应器以及乙二醇精整反应器中完全反应生成以乙二醇/水为主的混合物流。然后进入四效脱水塔进行脱水，随后进入真空塔再次脱水。之后进入乙二醇塔将乙二醇产品采出，最后进入二乙二醇塔采出二乙二醇等产品。

第一章乙二醇

§1.1乙二醇（以下简称EG ）的物化性质 1.1.1 物理性质

乙二醇（Ethylene Glycol，简称EG ）又名甘醇，外观为无色无臭有甜味粘稠液体，分子式为C2H6O2，分子量为62.07，凝固点-13.2℃，沸点

197.5℃，相对密度(水=1)1.11；相对密度(空气=1)2.14，蒸汽压

6.21kPa/20℃ 闪点：110℃，折光率1.43063；溶于水、低级醇、甘油、丙酮、乙酸、吡啶、醛类，微溶于醚，几乎不溶于苯、二硫化碳、氯仿和四氯化碳。

1.1.2 化学性质

与乙醇相似，主要能与无机或有机酸反应生成酯，一般先只有一个羟基发生反应，经升高温度、增加酸用量等，可使两个羟基都形成酯。如与混有硫酸的硝酸反应，则形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。乙二醇在催化剂（二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸）作用下加热，可发生分子内或分子间失水。乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。通常将金属溶于二醇中，只得一元醇盐；如将此醇盐（例如乙二醇一钠）在氢气流中加热到180～200°C，可形成乙二醇二钠和乙二醇。此外用乙二醇与 2摩尔甲醇钠一起加热，可得乙二醇二钠。乙二醇二钠与卤代烷反应，生成乙二醇单醚或双醚。乙二醇二钠与1，

2－二溴乙烷反应，生成二氧六环。此外，乙二醇也容易被氧化，随所用氧化剂或反应条件的不同, 可生成各种产物, 如乙醇醛 HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO 、乙醇酸HOCH2COOH 、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。a 二醇与其他二醇不同, 经高碘酸氧化可发生碳链断裂。制法工业上由环氧乙烷用稀盐酸水解制得。实验室中可用水解二卤代烷或卤代乙醇的方法制备。应用乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制药工业中，分别用作水合剂和溶剂。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂，如甲溶纤剂HOCH2CH2OCH3 可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。乙二醇的溶解能力很强，但它容易代谢氧化，生成有毒的草酸，因而不能广泛用作溶剂。乙二醇是一个抗冻剂，60％的乙二醇水溶液在－40°C时结冰。

§1.2 乙二醇的用途

乙二醇是合成聚酯树脂的主要原料, 大家熟知的涤纶纤维就是由乙二醇与对苯二甲酸合成的。乙二醇还可用作防冻液,w(乙二醇)=55%的水溶液的冰点为-36℃, 可用作中国北方冬天汽车必需的冷却液。此外, 乙二醇还可用作溶剂和用于化妆品、毛皮加工、烟叶润湿和纺织工业染整等。据预测,2000年乙二醇的世界产量将达到10Mt/a。中国1995年的产量为53×１０４ t/a,到2000年将达72×１０４ t/a。乙二醇的最大用途主要用作聚酯纤维的原料；乙二醇的另一种用途是由于其可降低水溶液的凝固点，因此可作汽车冷却系统防冻液，美国在这方面的用途占乙二醇用量首位。

主要用于制聚酯涤纶，聚酯树脂、吸湿剂，增塑剂，表面活性剂, 合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂, 气体脱水剂，制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。生产合成树脂PET ，纤维级PET 即涤纶纤维，瓶片级PET 用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、表面活性剂、乙二醛及炸药，也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外，还用于工业冷量的输送，一般称呼为载冷剂。

乙二醇在用做载冷剂时应该注意；1，其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化，浓度在59％以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过59％后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，当浓度达到100％时，其洋点上升至-13℃，这就是浓缩型防冻液（防冻液母液）

为什么不能直接使用的一条重要原因，必须引起使用者的注意。2，乙二醇含有羟基，长期在８０摄氏度－９０摄氏度下工作，容易氧化成酸，对水箱、水套造成腐蚀而使之渗漏。因此，在配制的防冻液中，还必须有防腐剂，以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。3，乙二醇本身是相对活跃的物质，容易聚合成高分子聚合物，进一步氧化成聚合物有机酸（通常所说的油泥），形成十分粘重的物质，沉积后容易结垢；另乙二醇与氧气反应，生成微量的甲酸和乙酸

第二章环氧乙烷水合法生产乙二醇

§2.1 EG 的生产原理

2.1.1 化学反应

主反应:

副反应:

三甘醇还可与环氧乙烷反应生成多甘醇。此外, 在环氧乙烷水合过程中,

尚可能进行以下反应:

异构反应需在高温下进行, 氧化则在碱金属或碱土金属氧化物存在时

才能进行。乙醛生成量比二甘醇和三甘醇少得多, 但它能氧化为醋酸, 对设备

有腐蚀作用。因此要求在生产中应用的工艺用水中的碱金属或碱土金属离子浓

度一定要符合规定的质量指标。

2.1.2 反应机理

环氧乙烷的水合反应在酸性和碱性催化剂下都能加速进行, 但不能用碱性

催化剂, 因为它也能催化乙二醇生成聚乙二醇的反应。酸催化工业上也使用得

不多, 因为有腐蚀性, 并给后处理带来困难, 工业上普遍应用的是非催化加压

水合工艺, 即在较高温度和压力下由弱亲核试剂水攻击环氧乙烷中的氧原子,

让其活化, 并使环上2个碳原子呈正电性, 然后与水中的OH －作用生成过渡

态络合物, 这一络合物经内部电子重排, 环破裂并释放OH －, 生成乙二

醇:

在水或低级醇等极性介质中, 质子酸的催化按下列步骤进行:

非催化的环氧乙烷水合反应与酸催化一样, 对环氧乙烷而言是一级反应,

两者的活化能分别为79.5 kJ/mol和75.4 kJ/mol,这一点说明非催化水合反应

比酸催化难以进行, 需在更高的反应温度(如150～200℃), 用酸作催化为50～100℃) 下才能获得足够的反应速度。

我们可以把乙二醇看作弱亲核试剂(但比水强一些), 因此环氧乙烷也能与

乙二醇按上述非催化机理进行反应, 生成二甘醇、三甘醇和多甘醇, 为提高乙

二醇收率, 从反应机理来看, 可以减小环氧乙烷在水中的浓度(即环氧乙烷与水的比值), 少量的环氧乙烷被大量的水包围, 使它没有多少机会再与乙二醇或二甘醇和三甘醇等发生反应。例如, 当环氧乙烷与水的比值由1.5减小到0.054到, 乙二醇的收率由15.6%增至93.1%。动力学研究表明, 环氧乙烷水合生成各产品的速度常数之比为k １∶k ２∶k ３∶k ４=1∶2.1∶2.2∶1.9, 其中k １,k ２,k ３,k ４分别表示生成乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇的速度常数, 这一规律也能用来解释为什么环氧乙烷浓度增高, 生成二甘醇等副产物会明显

增加。为抑制副反应, 在用大量水稀释环氧乙烷的同时添加0.1%～0.5%的酸

(可加快生成乙二醇的速度常数) 可使二甘醇生成量减少, 高级多甘醇只有痕迹量存在。

§2.2 操作工艺条件

2.2.1 原料配比生产实践证明, 无论是酸催化液相水合或非催化加压水合, 只要水与环氧乙烷的摩尔比相同, 乙二醇收率相当接近。表2-2-1所示为

不同水与

环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响, 反应条件为反应温度90～95℃,环氧

乙烷转化率在95%以及用0.5%硫酸作催化剂。

由表2-2-1可见, 乙二醇的选择性随原料中水与环氧乙烷摩尔比的提高而提高的。但摩尔比不能无限止提高。因在同等生产能力下, 设备容积要增大, 设备投资要增加, 在乙二醇提浓时, 消耗的蒸气会增加, 即工厂能耗上升。另外还须考虑副产物问题。因为二甘醇、三甘醇等也是有用化工产品, 售价比乙二醇还高, 适当多产二甘醇等副产品可提高工厂经济效益。根据以上二点理由, 工厂将水与环氧乙烷的摩尔比定在10～20范围内。而且没有必要用加酸的办法来抑制副反应的发生。

原料中水与环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响（表2-2-1）

2.2.2 水合温度在非催化加压水合的情况下, 由于反应活化能较大, 为加快反应速度, 必须适当提高反应温度。但反应温度提高后, 为保持反应体系为液相, 相应的反应压力也要提高, 为此对设备结构和材质会提出更高的要求, 能耗亦会增加, 工业生产中, 通常为150～220℃。

2.2.3 水合压力在无催化剂时, 由于水合反应温度较高, 为保持液相反应, 必须进行加压操作, 在工业生产中, 当水合温度为150～220℃时, 水合压力相应为1.0～2.5MPa 。

实验研究表明, 在工业生产的压力范围内, 压力的变化对反应速度和产品分布没有显著影响。

2.2.4 水合时间环氧乙烷水合是不可逆的放热反应, 在一般工业生产条件下, 环氧乙烷的转化率可接近100%,为保证达到此转化率, 需要保证相应的

水合时间。但反应时间太长, 一方面无此必要, 另一方面由于停留时间过长会降低设备的生产能力。工业生产中, 当水合温度为150～220℃,水合压力1.0～2.5MPa 时, 相应的水合时间为35～20 min。 2.2.4

2.2.4 注碱碱液(20% NaOH) 由泵经EO 精制塔（EOPC ）加到乙二醇反应器进料当中，以便将进料物流的PH 值维持在6到8.5之间。通过调节碱泵

冲程可将乙二醇精整反应器出口物料的PH 值维持在目标值。乙二醇在下游各

塔中的分解可通过维持基于单台碱液计量泵满负荷运行时，各塔相应最低釜液流量加以预防。这两台碱泵在EG 反应系统开车期间可同时运行，但BPCS 逻辑可以使两台泵在正常运转期间发生联锁，从而阻止其同时运行。碱液注入到残醇回收单元（PGU ）浓缩塔再沸器的返回凝液当中，以便将工艺水罐当中工艺水的PH 值保持在大约6-7。碱液也可以加到第一乙二醇脱水塔再沸器回流当中。加碱是为了防止氯化物对脱水塔或工艺水罐衬里造成应力腐蚀（开裂）。

§2.3 工艺流程

2.3.1 乙二醇反应和蒸发

乙二醇反应乙二醇反应系统的进料是来自EO 精制塔塔釜的EO 水溶液，其中EO 含量约为6.8-7.8wt%（水解比在12到14之间）。EO 浓度取决于

环氧乙烷精制塔所蒸馏出的EO 产品量的多少。离开C-6430的EO/水混合物温度大约为*℃。压力由两台EG 反应器进料泵中的一台增压至*KPa。乙二醇反应器进料泵由联锁进行保护，它能在泵低流量或高出口压力时会将泵停掉。离开乙二醇反应器进料泵的高压EO/水物流，在乙二醇反应器预热器中通过与来自工艺水罐的*℃的工艺水交差换热被加热到大约*℃。离开EG 反应器预热器的富含EO 的水解水与醛放空汽提塔（AVS ）塔顶蒸汽在醛放空汽提塔（AVS ）塔顶冷凝器中交叉换热后，温度增加到约*℃。此EO/水物流然后与气体放空物流在乙二醇脱水塔第一放空冷凝器中再进行交差换热，温度增加到约*℃。此EO/水物流离开乙二醇脱水塔第一放空冷凝器之后，进入脱水塔进料预热器当中，然后由压力为* kPaA的蒸汽加热到约*℃。此EO/水物流随后再进入EG 管式反应器/EG精整反应器当中发生反应并最终转化为EG 。

粗乙二醇储罐中的物料可通过脱水塔系统进行回炼（重新蒸馏）。来自粗乙二醇储罐的回炼物料从第一乙二醇脱水塔底部塔盘之上注入。该注入点不但能最大限度地减少再沸器加热失控，并能有效地将此小股回炼物流加热至饱和状态。回炼能力设计为采出乙二醇总量的*%加上同等水量。

乙二醇的蒸发蒸发系统的目的是通过蒸发脱除乙二醇反应器流出物当中的水份，从而把流出物中乙二醇浓度从约10%提高到大约61%。此过程由具有四个脱水塔的四效蒸发系统来完成。

第一乙二醇脱水塔再沸器采用压力1670 kPaA的蒸汽作为加热源。作为第二脱水塔加热介质的第一乙二醇脱水塔塔顶蒸汽含99.9mol%的水。第一乙二醇脱水塔再沸器产生的清洁凝液收集在第一乙二醇脱水塔凝液罐当中，然后返回中压凝液总管。流向第二脱水塔的第一脱水塔釜液流量由第一乙二醇脱水塔的塔釜液位进行控制。惰性组份可以间歇方式从第一乙二醇脱水塔凝液罐直接排放至大气（在安全位置），这是因为此蒸汽为清洁蒸汽且很少进行排放。

其它三个脱水塔釜液的流动方式均与此相同。为了降低脱水塔塔顶乙二醇浓度，各脱水塔均配备有回流。

第四脱水塔塔釜液由第四脱水塔釜液泵送至后浓缩塔。另外，第四脱水塔的塔釜液也可以由粗乙二醇泵送至粗乙二醇储罐。送至粗乙二醇储罐的物流要由粗乙二醇冷却器冷却到*℃以下。粗乙二醇泵也可以作为第四脱水塔釜液泵的备用泵。粗乙二醇泵的压头设计要以在开车水运期间，能将第四脱水塔的塔釜液送至工艺水罐为宜。

第二脱水塔再沸器具有分开式壳体，为的是脱除蒸发系统当中的醛与其它杂质。出于节能和脱除轻杂质目的，第二脱水塔辅助凝液罐所产生的工艺蒸汽凝液应送至醛放空汽提塔。

2.3.2 乙二醇精制

乙二醇精制是在三个主要的蒸馏塔内来完成：末级浓缩塔，MEG 塔和DEG 塔。末级浓缩塔处理来自末级乙二醇蒸发器的尾料并且将水从乙二醇中分离。

从塔顶得到的水被用来换热和在EO/EG装置的其它应用。将末级浓缩塔尾料中的乙二醇进料到MEG 塔中，靠这个塔就可以通过一股侧线物流得到聚酯级的乙二醇（PEEG ）产品。更重要的乙二醇通过尾料物流流出MEG 塔，然后进料到DEG 塔，靠它通过一股侧线就可以得到高纯度的DEG 。更重要的乙二醇（例如TEG ）通过尾料流出DEG 塔，然后被用泵送到PGU 精制塔（以最大限度地回收MEG ）。精制塔进行大量的泄放以持续地生产最高质量的乙二醇。大多数乙二醇精制系统都在真空条件下操作，以在可以控制的温度下蒸馏乙二醇。

真空脱水塔精制系统主要的进料来自于末级乙二醇蒸发器的尾料，并且含有大约39wt%的水。剩下的61%由乙二醇组成。这些乙二醇中，MEG 占94-95%wt%,大约5wt%的混合乙二醇产品是DEG ，剩下的0.14wt%是TEG 和更重要的组分。蒸发器的未料在上部升气管塔盘的上面进料到末级浓缩塔。这股进料在末级乙二醇

蒸发器的压力（430kpa ）下是饱和的液体。因此，它将会在这个真空塔内大量地闪蒸。为这个闪蒸而设计在末级浓缩塔中的这个进料引入系统。

设计末级浓缩塔以从乙二醇中除去所有的水。通过在末级浓缩塔末级浓缩塔和MEG 塔之间的热量统一来除去进入末级浓缩塔的大多数水。

末级浓缩塔主要的升气管塔盘得到来自于上部填料段的液体和来自于闪蒸进料的液体部分的液体。用一个淹没的喷嘴将这些液体的大部分带走并且由泵将其送到MEG 塔冷凝器。侧线的液体物料是MEG 塔顶蒸汽的冷却剂，并且走MEG 塔冷凝器的管程。然后，它将会返回到末级浓缩塔较低的升气管塔盘上。由流出MEG 塔冷凝器的两相物流的温度控制这股绕过泵的物流的流量。由从相同的升气管塔盘到下面填料的流量控制在末级浓缩塔较低升气管塔盘上的液位。

为了在末级浓缩塔尾料中得到期望的水的组分（0.334wt%），由再沸器的温度设定值控制到末级浓缩塔再沸器的低压蒸汽的流速。这个再沸器是一个在壳程带有工艺流体的水平的釜式再沸器。工艺流体靠重力从塔底流到再沸器内。末级浓缩塔的尾料主要包含最初进到精制系统的乙二醇。用两个泵中的一个将这股尾料从末级浓缩塔再沸器送至MEG 塔。末级浓缩塔再沸器的液位由尾料的流量来控制。在塔顶将水带走，在末级浓缩塔冷凝器中用冷却水冷凝，然后由泵将其送走。来自于末级浓缩塔冷凝器的未冷凝的气体去往末级浓缩塔真空段。这个蒸汽喷射抽真空段有将末级浓缩塔顶部的压力保持在大约

*kPa（a ）的能力。末级浓缩塔的压力由到第一段喷射入口的节流的氮气来控制。

MEG 塔此塔包含三个沿着分布器和收集器的规整填料床。进料在底部填料段的上面进到该塔。MEG 塔设计成生产聚合物级一乙二醇。经过位于顶部填料段下面的一块塔盘作为一股侧线带走PEEG 产品。然后流入中间罐。用两个MEG 泵将中间罐中的液体作为侧线回流液送回到MEG 塔。同时，剩下的作为产品被送走。以到MEG 塔的末级浓缩塔的尾料流速为基础的设定值对到MEG 塔的

PEEG 的回流速率进行控制。将内置的MEG 塔冷凝器垂直地安装在MEG 塔的顶部，并且用末级浓缩塔的侧线将其冷却。由于末级浓缩塔侧线是一个连续的流量，为了调整所需要的塔顶液体或气体的量，就会相应地调节末级浓缩塔侧线的温度。来自

MEG 塔冷凝器的凝液（饱和的）被回流到MEG 塔，并且一小部分（切出的）也能被循环末级浓缩塔。末级浓缩塔的侧线将会冷凝大多数，而不是所有的MEG 塔顶的气体。特意留下一部分不冷凝，这股未冷凝的气体流入MEG 塔放空冷凝器，在此，凝液被排放到蒸汽凝液罐。

来自于MEG 塔放空冷凝器的放空气去往MEG 塔抽真空段。这个蒸汽喷射抽真空段有将MEG 塔顶的压力保持在大约*kPa的能力。由节流到一级抽真空入口的氮气的负荷来控制MEG 塔的压力。MEG 塔的尾料主要包含最初进入精制系统的所有DEG 和TEG 。用泵将塔的尾料打到DEG 塔。也可以用泵将塔的尾料经过废醇冷却器转送至废醇罐进行再处理（例如，开停车时）。

通过节流尾料的流量来控制MEG 塔底的液位。通过节流到MEG 塔再沸器（降膜式再沸器）的中压蒸汽的流量来控制在MEG 塔底部填料床中的温度和压力。为了防止在塔底发生潜在的分解，就提供了一个高温联锁。对高温的回应就是会关闭到MEG 塔再沸器的蒸汽流量。在MEG 塔的尾料流量上也可利用一个最低流量报警/联锁以防止盐类在塔中的累积。

DEG 塔此塔包含沿着分布器和收集器的三个规整填料床。塔的进料来自于MEG 塔的尾料，并且含有大约96wt%的DEG 、0.2 wt% 的MEG 和3.8 wt%的TEG 。在底部填料段的上面和一个收集来自上面的液体的升气管塔盘下面，进料进入该塔。设计DEG 塔生产高纯度的DEG 。DEG 产品在顶部填料段的下面作为一股侧线从升气管塔盘上带走。

将内置的DEG 塔冷凝器水平地安装在DEG 塔的顶部并且用冷却水进行冷却。将来自DEG 塔冷凝器的凝液（饱和的）回流到DEG 塔，并且将（切出的）一小部分循环到末级浓缩塔或到到PGU 。以在DEG 产品中MEG 的组分为基础控制切出物流的流量。冷却水将会冷凝大多数，但不是所有的DEG 塔塔顶气体。特意剩下一部分不冷凝。在低沸点杂质方面，这股未冷凝的气体比主DEG 产品要浓很多。未冷凝的气体流入DEG 塔放空冷凝器中，在此将凝液排放至真空凝液罐。

来自DEG 塔放空冷凝器的放空进到DEG 塔抽真空段。这个蒸汽喷射抽真空段有将DEG 塔顶的压力保持在大约*kPa的能力。通过节流到一级抽真空入口的氮

气的负荷来控制DEG 塔的压力。

DEG 塔的尾料在正常操作期间含有大约50/50wt%的DEG/TEG，在生产纯EO 期间含有40/60 wt%的DEG/TEG（设计DEG 塔在纯EO 组分运行期间使DEG 产量最大化）。由DEG 塔底的温度控制DEG 塔尾料的组分。由泵将塔的尾料带走并且转送到PGU 精制塔以使MEG 的回收最大，或者去聚乙二醇贮罐。

通过节流尾料的流量来控制DEG 塔底的液位。通过节流到DEG 塔再沸器（降膜式蒸发器）的中压蒸汽的流量来控制DEG 塔底的温度。为了防止在塔底出现潜在的分解。而提供一个高温联锁。对高温的回应就是会关闭到DEG 塔再沸器的蒸汽的流量。在DEG 塔尾料流量上也可利用一个最低流量报警/联锁以防止盐类在塔中累积。

真空凝液罐C-6861收集MEG 和DEG 放空冷凝器的凝液以及来自于三个抽真空段的抽真空凝液。通过节流从真空凝液罐用泵打到PGU 贮罐的凝液来控制真空凝液罐的液位。

结论

由于乙二醇装置是在极端的温度和压力条件下来处理热的、有活性、易燃，或有毒的化学品，因此乙二醇装置与其他化学加工装置近似。

总的来说，环氧乙烷水合法生产乙二醇的工艺就是：

● 环氧乙烷(EO)和水反应生成乙二醇（MEG 、DEG 和TEG ）

● 脱除反应部分生成的乙二醇当中部分过量水分

● 脱除乙二醇反应与脱水系统来的乙二醇进料物流当中痕量的水● 对干乙二醇进行蒸馏，得到聚合物级MEG 和高纯二乙二醇DEG

● 回收重醇，将二乙二醇塔釜液用泵送至残醇精制塔以便最大限度地回收MEG ，或者送往DST 储罐

参考文献

1、中沙天津石化EO/EG车间、《工艺技术规程》、中石化股份天津分公司烯烃部出版、2009

2、李为民，单玉华、《石油化工概论》第二版、中国石化出版社

3、杨祖荣、化工原理》、高等教育出版社、2008

致谢

在此次论文设计中，我要特别感谢我的指导老师金一虹的热情关怀和悉心指导。在我做论文设计的过程中，金一虹老师倾注了大量心血和汗水。无论是在论文设计的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及论文定稿方面，我都得到了金一虹老师悉心细致的教诲和无私的帮助。特别是她的广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。

本次论文设计的完成过程中，还得到了同学之间和实习单位各个师父的帮助。在此表示衷心的感谢。再次感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。谢谢！

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-3193-35 环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点 部位及设备 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一，装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1，EO／EC行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂，乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。EO、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wurtz)用2—氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO 这种产物，20世纪60年代以前生产20的主要方法氯

乙醇法a9来自于他的研究成果。 1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。 1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了2。7XI0的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生产装置。 第二次世界大战后，由于肋的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法加强了改进的研究。1958年，美国壳牌油晶开发公司(ShellOilDevelopmentCo．)最先完成了以纯氧替代空气直接氧化乙烯制取EO的实验，开发了SheH技术。随即建成了一座2XI0的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的工业装置。

煤制乙二醇工艺流程详细工艺

环氧乙烷水合制乙二醇 乙二醇是合成聚酯树脂的主要原料,大家熟知的涤纶纤维就是由乙二醇与对苯二甲酸合成的。乙二醇还可用作防冻液,w(乙二醇)=55%的水溶液的冰点为-36℃,可用作中国北方冬天汽车必需的冷却液。此外,乙二醇还可用作溶剂和用于化妆品、毛皮加工、烟叶润湿和纺织工业染整等。据预测,2000年乙二醇的世界产量将达到10Mt/a。中国1995年的产量为53×１０４ t/a,到2000年将达72×１０４ t/a。 1.乙二醇生产方法综述 现在,乙二醇有多种工业生产方法,但环氧乙烷水合制乙二醇法仍占主导地位。 (1)环氧乙烷法 可用酸作催化剂,但用得较多的是加压水合: 反应中生成约10%的二乙二醇醚(二甘醇)和三乙二醇醚(三甘醇),它们是有用的化工产品,故反应所得的有用产品总产率按环氧乙烷计接近100%,生成的二乙二醇醚用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂。三乙二醇醚主要用来生产刹车液。它们的售价比乙二醇还高,因此可改善生产装置的经济效益。 环氧乙烷法因环氧乙烷售价高,生产总成本也比较高。 (2)乙烯乙酰氧基化法 乙烯乙酰氧基化法又称奥克西兰(Oxirane)法,它可由乙烯为原料生产乙二醇。工艺分二步进行,第一步乙烯与醋酸反应生成乙二醇-醋酸酯和乙二醇二醋酸酯: 反应条件:反应温度160℃,反应压力,催化剂TeO２/HBr[w(HBr)=48%的水溶液]，还可用醋酸锰加碘化钾作催化剂,乙烯转化率60%,选择性95%～97%,产品分布:乙二醇二醋酸酯70%,乙二醇一醋酸酯25%,乙二醇5%。 第二步是醋酸酯水解生成乙二醇和醋酸:

反应条件为:反应温度107～130℃,压力,选择性95%。 该法的总反应式为: ２ＣＨ２=ＣＨ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→２ＨＯＣＨ２-ＣＨ２ＯＨ 以乙烯计的摩尔产率为94%,高于以环氧乙烷法生产乙二醇的产率。 该法虽然以廉价的乙烯作原料,但投资和能耗比环氧乙烷法高,经济上是否比环氧乙烷法好尚有争论,再加上醋酸对设备的腐蚀是一个头痛问题,催化剂的再生和回收问题也没有很好解决,致使已开工生产的a生产装置被迫停产关闭。 (3)乙烯氧氯化法 该法又称帝人(Teijin)法。由日本帝人公司开发成功,是对老式的氯乙醇法生产环氧乙烷的改进。采用TiCl３-CuCl２-HCl水溶液为催化剂。化学反应如下: ＣＨ２＝ＣＨ２＋ＴiCl３＋Ｈ２Ｏ→ClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋TiCl＋ＨCl ClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＨＯＣＨ２－ＣＨ２ＯＨ＋HCl 催化剂再生: TiCl+2CuCl２→2CuCl２+H２Ｏ 2CuCl+2HCl+ 1/2 O２→2CuCl２＋Ｈ２Ｏ 反应条件为:反应温度160℃,压力,pH<4,乙二醇选择性为89%,乙醛6%,其他(二氧杂环己烷和二乙二醇)5%,如果Cl－∶Ti３＋的比例小于4∶1时,乙醛产率将显著增大,在反应温度大于120℃时,氯乙醇可在同一装置内水解。 乙烯的氧氯化亦可在另一个催化剂体系中进行: 催化剂再生: 2Cu＋(或2Fe２＋)＋２Ｈ＋＋１/２Ｏ２→2Cu２＋(或2Fe３＋)＋Ｈ２Ｏ 反应条件:反应温度150～180℃,压力～,乙二醇选择性86%,该法的优点是乙烯消耗定额很低,仅 kg/kg乙二醇,但有强腐蚀性,产物与催化剂溶液的分离比较困难。 (4)由合成气制乙二醇 合成气是一氧化碳和氢气混合物的总称。现在工业上用煤、天然气和劣质重油为原料可廉价、大量的生产出来,目前主要用来生产甲醇、合成氨、羰基化产品等。由合成气制乙二醇已引

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备

安全管理编号：LX-FS-A43663 环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点 部位及设备 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点 部位及设备 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一，装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1，EO／EC行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂，乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。EO、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追

环氧乙烷乙二醇装置说明与危险因素及防范措施

环氧乙烷、乙二醇装置说明与危险因素及防范措施一、装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1.EO／EG行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂、乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。E0、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wum)用2—氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO这种产物，20世纪60年代以前生产EO的主要方法氯乙醇法即来自于他的研究成果。 1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。 1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了2．7×104t／a的生产装置。

第二次世界大战后，由于EO的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法加强了改进的研究。1958年，美国壳牌油品开发公司(ShellOilDevelopmentC。．)最先完成了以纯氧替代空气直接氧化乙烯制取EO的实验，开发了Shell技术。随即建成了一座2X104t／a的工业装置。此后，空气法和氧气法就成了世界生产EO的两大主要方法。原先占统治地位的氯乙醇法逐渐被淘汰。空气法使用空气做氧化剂，氧化反应分为二段或三段完成，系统中因为大量气体循环，需要相应规模的吸收、解吸、空气压缩以及净化等设备，显然，工艺流程比较复杂，动力消耗也较大；而且，系统中惰性气体含量多，循环排空量大，乙烯损失也较大。而氧气法由于工艺流程较短，反应物浓度高，虽然反应转化率低一些，但是选择性高，损失乙烯少得多。因此，纯氧直接氧化法的经济效益远远高于空气直接氧化法。另外，20世纪70年代以后，随着石油化工工业工程能力和对石油化工产品需求的飞速发展，EO生产装置的规模不断扩大，空气法生产EO的技术经济指标远远落后于纯氧氧化法。因此世界上空气法生产EO的装置逐步被淘汰，要么这些装置进行技术改造转变成纯氧氧化法，要么干脆关闭了。 从世界EO／EG的生产技术上，形成了SheH、SD和UCC三家居于统治地位的格局，而且三家均采用乙烯在银催化剂上进行纯氧氧化这一基本化学原理。

环氧乙烷-乙二醇安全生产要点

编号：CZ-GC-02531 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 环氧乙烷-乙二醇安全生产要 点 Key points for safety production of ethylene oxide glycol

环氧乙烷-乙二醇安全生产要点 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 1工艺简述 生产环氧乙烷与乙二醇是采用以乙烯为原料，用纯氧进行氧化的工艺路线。简要工艺流程是将乙烯、纯氧、致稳甲烷以一定的比例与循环气混合送入氧化反应器，在银催化剂作用下进行氧化反应，生成环氧乙烷。反应温度200-290℃，反应压力2MPa。反应生成的环氧乙烷气体用水吸收其中的环氧乙烷，再经解析、精馏，得到纯净的环氧乙烷。 将纯净的环氧乙烷与水按一定比例送入乙二醇反应器，反应生成乙二醇。再经蒸发、脱水、精馏得到产品乙二醇。 该装置的物料乙烯和环氧乙烷都是易燃、易爆物质，且有毒；乙二醇可燃，有轻毒。 2重点部位 2.1氧化反应器乙烯与纯氧的氧化反应在氧化反应器中进行，反

应产物是环氧乙烷。由于乙烯、环氧乙烷都是易燃易爆物质，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能发生爆炸事故。 2.2环氧乙烷泵环氧乙烷的分解爆炸温度571℃，如果达到此温度无需进空气就会发生爆炸。由于环氧乙烷易气化，如果对环氧乙烷泵操作不当，会产生气蚀造成空转，使泵内温度升高，容易达到环氧乙烷的分解爆炸温度；如环氧乙烷泵的叶轮安装不正，会发生擦壁，也能使温度升高达到分解爆炸温度。为防止环氧乙烷泵的温度升高，设有防止泵憋压的联锁控制和轴承温升联锁控制。该泵设有水喷淋保护。 2.3环氧惭烷贮罐环氧乙烷在有酸、碱、醛的环境下易发生聚合反应，能放出大量的热；与水反应也能放出大量的热。由于这些反应放出的大量热，会导致环氧乙烷的分解操作，因此环氧乙烷的贮罐中绝不能有酸、碱、醛、水等物质。为保证环氧乙烷贮罐的安全，用冷冻盐水保持5℃左右的低温，而且用0.2MPa的氮气进行氮封，以使气相组成过离爆炸极限。环氧乙烷贮罐设有水喷淋保护。 3安全要点

煤制乙二醇项目解决方案介绍

Technology 技术纵横 摘要：为了推广一体化解决方案在煤制乙二醇装置上的应用，提高国产自控系统的竞争力，降低国内同类项目全生命周期成本，和利时HOLLiAS 一体化解决方案提供了覆盖用户工厂全部需求的产品和服务，从工艺控制、安全管理、资产管理、控制优化、生产管理等方面为用户提供增值的解决方案，使生产运营逐步实现精益化、智能化，最终的目标是实现企业运营最优化。一体化方案在乙二醇装置上的优势和实力，可为今后国内同行业自控装置的选型与配置提供借鉴和支撑。关键词：K 系列DCS ；乙二醇；一体化方案；控制 Abstract: In order to promote the integration of application in the Coal-to-ethylene Glycol plant, improve the competitiveness of automatic control system in China, and reduce the cost of whole life cycle of similar projects, HOLLiAS integration solution provides all customers' requirements for products and services in plant, and provides customers with value-added solutions for process control, safety management, asset management, control optimization, production management, etc., which make the operation gradually realize the streamline and intelligent, and its ultimate goal is to realize the enterprise operation optimization. Integration in the ethylene glycol plant's advantage and strength, is a reference and support for the automatic control system selection and con?guration for the future plant in China. Key words: K series DCS; Ethylene glycol; Integration solution; Control 目前，和利时已成功实施多个煤制乙二醇项目，为用户提供了DCS 与SIS 系统的一体化解决方案，并对氧煤比等主要回路进行 优化控制，实现安全稳定、优化控制与操作方便的统一。 1　行业简述 乙二醇（EG ）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维和防冻剂，此外还可用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，用途十分广泛。 截至2015年底，中国已投产运行和试车成功的煤（合成气）制乙二醇（CTMEG ）项目共10个，总产能170万吨。早期投产的示范项目运行渐入佳境。 2016年将是中国煤制乙二醇产能爆发的开端之年，将新建10个项目，总计乙二醇产能166万吨/年。草酸酯路线煤制乙二醇的技术研发正在向低成本、高选择性、长催化剂寿命和环境友好的方向发展。由于产品质量不断优化，煤制乙二醇已经开始被大规模应用于聚酯化纤行业。来自亚化咨询的消息称，至2020年中国将总计建成41个煤制乙二醇项目，总产能将达到1026万吨。煤制乙二醇将成为中国聚酯化纤行业的重要原料来源。 2　主要工艺介绍 目前我国乙二醇的生产技术主要有两种路线。一种是以乙烯为原料经环氧乙烷（EO ）非催化液相水合法生产乙二醇的石化路线。这种工艺存在乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低、环氧乙烷水合副产物多（主要为二乙二醇、三乙二醇）、分离精制工艺复杂、能耗大等问题，生产乙烯的原料是石油产品，原油来源受控因素较多。

环氧乙烷水合法生产乙二醇工艺

Tianjin Engineering Technical Institute 毕业大作业 题目：____________________________ ____________________________ 班级：_________________ 姓名：_________________ 指导老师：_________________ 完成日期：_________________

浅谈环氧水合法生成乙二醇 摘要:环氧乙烷（以下简称EO）和水在乙二醇（以下简称EG）反应系统反应生成一乙二醇（MEG）、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG).大部分水解水会在后浓缩塔以及乙二醇精制系统之前的四效蒸发系统进行脱除。工艺蒸汽产自于乙二醇第四效脱水塔并且用于给其他几个工艺单元提供热量。杂质通过惰性组分排放，从脱水塔再沸器由主放空冷凝器以及工艺水罐上的醛放空气提塔除去。 关键词：乙二醇蒸发工艺水精制回流 前言：环氧乙烷直接水合法生产乙二醇是一种最常用的工业方法。本文重点介绍的是环氧乙烷和水在通过三次换热后，进入列管式反应器以及乙二醇精整反应器中完全反应生成以乙二醇/水为主的混合物流。然后进入四效脱水塔进行脱水，随后进入真空塔再次脱水。之后进入乙二醇塔将乙二醇产品采出，最后进入二乙二醇塔采出二乙二醇等产品。 第一章乙二醇 §1.1乙二醇（以下简称EG）的物化性质 1.1.1物理性质 乙二醇（Ethylene Glycol，简称EG）又名甘醇，外观为无色无臭有甜味粘稠液体，分子式为C2H6O2，分子量为62.07，凝固点-13.2℃，沸点197.5℃，相对密度(水=1)1.11；相对密度(空气=1)2.14，蒸汽压6.21kPa/20℃闪点：110℃，折光率1.43063；溶于水、低级醇、甘油、丙酮、乙酸、吡啶、醛类，微溶于醚，几乎不溶于苯、二硫化碳、氯仿和四氯化碳。 1.1.2化学性质 与乙醇相似，主要能与无机或有机酸反应生成酯，一般先只有一个羟基发生反应，经升高温度、增加酸用量等，可使两个羟基都形成酯。如与混有硫酸的硝酸反应，则形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。乙二醇在催化剂（二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸）作用下加热，可发生分子内或分子间失水。乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。通常将金属溶于二醇中，只得一元醇盐；如将此醇盐（例如乙二醇一钠）在氢气流中加热到180～200°C，可形成乙二醇二钠和乙二醇。此外用乙二醇与 2摩尔甲醇钠一起加热，可得乙二醇二钠。乙二醇二钠与卤代烷反应，生成乙二醇单醚或双醚。乙二醇二钠与1，

EO-EG(环氧乙烷-乙二醇)中英文词汇

Item No. Description B-1210 Ethanol Dehydration Furnace乙醇脱水加热炉 D-1210 Ethanol Dehydration Furnace KO Drum乙醇脱水加热炉KO罐 D-1230 Dehydration Excess Steam Condensate Drum 脱水剩余蒸汽凝液罐 E-1205 Ethanol Feed Preheater乙醇进料预热器 E-1210 Ethanol Dehydration Reactor Feed/Effluent Exchanger 乙醇脱水反应器进/出料换热器 E-1220 Ethanol Feed Vaporizer乙醇进料汽化器 E-1230 Dehydration Excess Steam Condenser (Air Cooler)脱水剩余蒸汽冷凝器(空冷器〉 E-1240 Aldehyde Stripper Reboiler乙醛汽提塔再沸器 E1250 Steam Generator蒸汽发生器 G-1230A/B Dehydration Steam Condensate Pumps脱水蒸汽凝液泵 G-1250A/B Steam Generator Condensate Purge Pumps蒸汽发生器凝液排污泵 H-121O Ethanol-Steam Mixer乙醇-蒸汽混合器 Filters乙醇过滤器 M-1201A/B Ethanol R-1210 Ethanol Dehydration Reactor乙醇脱水反应器 T-I240 Aldehyde Stripper 乙醛汽提塔 C-115 Recycle Compressor;循环压缩机 D-II0 Reactor Steam Drum反应器蒸汽包 D-112 Reactor Gas Cooler Steam Drum反应器气体冷却器蒸汽包 D-140 Inhibitor Feed Drum抑制剂进料罐 E-111 Gas-Gas Exchanger 气一气换热器 E-115 Scrubber Feed/Bottoms Exchanger 洗涤塔进料/塔底换热器 G-110 Reactor Start-Up Pump 反应器开车泵 H-110 Oxygen Mixing Station Sparger 氧气混合站分布器(OMS) M-110A/B Oxygen Filters 氧气进料过滤器 R-110 EO Reactor/Gas Cooler EO反应器/气体冷却器 T-115 Scrubber/KO Drum 洗涤塔 D-221 Regenerator precondenser KO Drum 再生塔预冷器分离罐 D-222 Regenerator Condenser Condensate Drum 再生塔冷凝器凝液罐 E-210A/B Wash Water Cooler (Compabloc) 洗涤水冷却器 E-220 Regenerator Reboiler 再生塔再沸器 E-221 Regenerator Precondenser 再生塔顶预冷器 E-222 Regenerator Condenser (Air Cooler) 再生塔冷凝器 E-225 Carbonate Solution Exchanger 碳酸盐溶液换热器 F-230 Carbonate Storage Tank 碳酸盐溶液储糟 F-231 Carbonate Dissolving Tank 碳酸盐溶解槽 G-210A/B Wash Water Pumps 洗涤水泵 G-220A/B Carbonate Solution Pumps 碳酸盐溶液泵 G-222A/B Regenerator Condenser/ Condensate Pumps 再生塔冷凝罐凝液泵 G-230 Carbonate Transfer Pump 碳酸盐输送泵 G-231 Carbonate Tank Pump 碳酸盐储槽泵 M-220 Carbonate Solution Filter 碳酸盐溶液过滤器 T-210 Contactor/Presaturator/Wash Column 接触/预饱和/洗涤塔 T-220 Regenerator/Regenerator Feed F1ash Drum 再生塔/再生塔进料闪蒸罐 C-310 Ethylene Compressor 乙烯压缩机 C-320 Reclaim Compressor 回收压缩机 D-310 Stripping Column Reboi1er Condensate Drum汽提塔再沸器凝液罐 D-311 Stripping Column KO Drum 汽提塔KO罐 D-320 Rec1aim Compressor KO Drum 回收压缩机KO罐 E-310 Stripping Column Reboi1er 汽提塔再沸器 E-311 Stripping Column Condenser(Air Cooler) 汽提塔冷凝器(空冷器) E-312A/B Cyc1e Water Exchanger (Compabloc) 循环水换热器(阿法拉伐全焊式)

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备一，装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状1，EO／EC行业发展史环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性 剂，乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。EO、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。世界上发现环氧乙烷 这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wurtz)用2—氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO这种产物，20世纪60年代以前生产20的主要方法氯乙醇法a9来自于他的研究成果。1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了 2。7xI04t／a的生产装置。第二次世界大战后，由于肋的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来 源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法加强了改进的研究。1958年，美国壳牌油晶开发公司(ShellOilDevelopmentCo．)最先完成了以纯氧替代空气直接氧化乙烯制取EO的实验，开发了SheH技术。 随即建成了一座2xI04t／a的工业装置。此后，空气法和氧气法就成 了世界生产EO的两大主要方法。原先占统治地位的氯乙醇法逐渐被淘汰。空气法使用空气做氧化剂，氧化反应分为二段或三段完成，系统 中因为大量气体循环，需要相应规模的吸收、解吸、空气压缩以及净

环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析

环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析 乙二醇是一种比较重要的有机化工原料，自身的用途集中在生产聚酯纤维、防冻剂等等，对化工生产具有非常重要的作用。相对而言，我国在生产乙二醇催化剂的过程中，经过了漫长的研究和分析，获得的成果值得肯定。当前的环氧乙烷催化水合制作，基本上可以得到理想的乙二醇催化剂，同时为化工生产水平的进步，提供了足够的支持，文章就此展开讨论。 标签：环氧乙烷；催化；水合剂；乙二醇 对于乙二醇的制作而言，环氧乙烷水合法的应用，基本上成为了行业内的普遍做法，并且拥有非常长的历史，经过了很多年的研究。我国在化工方面的起步并不算早，但国内的很多研究都与乙二醇催化剂制作具有密切的关系。环氧乙烷催化水合制在应用过程中，各个研究机构对此都持有不同的看法，所以在具体的制作过程中，也存在一定的差异，应在乙二醇催化剂的制作当中，充分发挥环氧乙烷催化水合制的优势，并且在方式、方法上，进行不断的更新，融入更多的内容。 1 均相催化剂 乙二醇催化剂的研究历程非常漫长，环氧乙烷催化水合制的应用过程中，均相催化剂的方法是比较常见的应用类型，并且对乙二醇催化剂的制备产生了非常积极的作用。 在1972年，DOW化学公司，申请了催化酯交换烷烯碳酸酯的专利。该公司的技术应用，主要是通过碱金属，或者是碱金属的衍生物，以此来作为催化剂，并且在200摄氏度的状态下，有效反应4个小时，从而将二氧化碳和环氧乙烷反应进行有效的融合，最终将得到碳酸乙烯酯。之后，会将碳酸乙烯酯作为中间产物，有效生成乙二醇催化剂。该方法在应用过程中，碳酸乙烯酯的转化率为45%，在当时是比较高超的一种方法。但以目前的角度来看，该方法不仅在制备上特别的复杂，同时需要掌控的条件也比较多，对设备的要求高，想要大量的生产乙二醇催化剂，其经济成本偏高。 随后，很多公司都对乙二醇催化剂开展深入的研究，并且针对环氧乙烷催化水合制开展深入的研究。在20世纪80年代，乙二醇催化剂的制作开始走向了多元化的道路，各种制备方法都表现的比较理想。例如，有相关的专利报道显示，利用碳酸乙烯酯进行水解处理，最终合成的乙二醇催化剂，其中含有碱金属，或者是碱金属的卤化物，或者是碳酸钾类化合物等等。利用这些化合物，能够将碳酸乙烯酯的转化率，提高到98%--100%之间，而此时的乙二醇催化剂，其在选择性方面，也可以達到97%--99%。在该阶段，乙二醇催化剂的生产数量、应用范围大幅度的提升，各个公司及化工产业，均因此得到了很大的进步。 我国针对化工产业是高度重视的，因此国内的很多研究机构，也在不断的研

环氧乙烷工艺概述(经典)

环氧乙烷情况概述 1.1. 装置概况及特点 1.1.1.装置建设规模(反应初期) EO/EG装置能力为20.89万吨/年当量环氧乙烷（EOE）。 工况1： 10万吨/年高纯环氧乙烷(EO)，13.89万吨/年一乙二醇(MEG)，1.15万吨/年二乙二醇(DEG)，0.06万吨/年三乙二醇(TEG)。 工况2： 5.21万吨/年高纯环氧乙烷(EO)， 20万吨/年一乙二醇(MEG)，1.65万吨/年二乙二醇(DEG)，0.087万吨/年三乙二醇(TEG)。 装置乙烯各工况下的反应初期与反应末期年消耗均为150000吨。 1.1. 2.建设性质 本项目属于新建项目。 1.1.3编制依据 美国科学设计公司（SD）为辽宁北方化学工业有限公司环氧工程项目编制的EO/EG装置工艺包； 《石油化工装置基础工程设计内容规定》 SHSG-033-2003 其他设计依据参见总说明的编制依据。 1.1.4装置的组成、设计范围和设计分工 EO/EG装置分为环氧乙烷反应和吸收系统、二氧化碳脱除系统、环氧乙烷解吸和再吸收系统、环氧乙烷精制系统、乙二醇反应和蒸发系统、乙二醇脱水和精制系统、多乙二醇分离系统、公用工程蒸汽和凝液系统等单元组成。SD公司负责装置的工艺包设计，中国寰球工程公司负责初步设计与施工图设计。 1.1.5装置的年运行时数、操作班次和装置的定员 1.1.5.1年操作小时数 装置年操作小时数为7560小时。 1.1.5.2操作班次 本装置工作制度为四班三倒。 1.1.5.3装置的定员 装置定员为103人。

1.2 原料、产品及副产品 1.2.1原料的规格、用量、运输方式及来源 EO/EG装置主要原料为乙烯、氧气、甲烷等，其规格见工艺说明部分，乙烯年消耗在各工况下均为150000吨，其余原料用量根据催化剂的活性调整。各原料用量、运输方式及来源情况见表1.2-1。 表1.2-1 原料规格、用量及来源 1.2.2产品和副产品产量、运输方式 装置的主要产品为高纯环氧乙烷、一乙二醇，副产品为二乙二醇、三乙二醇，其规格见工艺说明部分，产量与运输方式见表1.2-2。 表1.2-2 产品和副产品产量、运输方式 注：以上表格中的产量为反应初期产量。

义马年产30万吨煤制乙二醇方案

义马煤业综能煤制乙二醇项目 技术方案 东华工程科技股份有限公司 2010年5月于合肥

目录 1. 产品方案和产品规模 2. 工艺技术路线选择 3. 工艺流程简述 4. 公用工程简述 5. 消耗 6. 投资估算 7. 技术经济分析

1.产品方案和产品规模 义马煤业综能有限责任公司现正在建设一套30万吨/年的甲醇项目，由于现在甲醇市场效益的降低，公司预以现有的流程生产乙二醇产品。原有的气化、变换、甲醇洗等装置不变，公用工程规模做相应大小的修改，增上H2/CO分离、草酸二甲酯合成、乙二醇合成和精馏等装置，达到生产乙二醇的要求。目前根据以前甲醇气化装置的能力，现在乙二醇正常操作的能力如下： 产品方案：乙二醇 产品规模： 31.2万吨/年 操作时间： 8000小时/年 2.工艺技术路线选择 传统乙二醇生产技术路线主要为石油路线，采用乙烯为原料，通过环氧乙烷再生产乙二醇；由于石油价格的不断攀升，以及中国的石油缺口越来越大，使得采用以煤为原料，通过合成气生产乙二醇技术得到快速发展，并使得以煤为原料代替石油路线生产乙二醇成为可能。 日本宇部兴产采用合成气（CO+H2）生产草酸二甲酯的工业化生产装置已经稳定运行了20多年，且宇部兴产也对草酸二甲酯加氢生产乙二醇进行了催化剂筛选和实验室试验，并获得了很高的转化率和选择性。 因此，本技术方案拟采用日本宇部的草酸二甲酯生产技术，以及宇部筛选的催化剂加氢生产乙二醇。 3.工艺流程简述 气化技术采用美国SES公司的U-gas气化工艺。 3.1 煤干燥 来自煤贮运的原料煤，通过皮带送入四齿辊破碎机，破碎到8mm后，去干燥窑进行干燥，干燥后的煤水分不超过6.87％。 3.2 气化 干燥后的煤粉通过管状皮带输送到气化框架上的缓冲煤斗，通过锁斗、加料罐把煤粉送入的气化炉，在蒸汽和纯氧的作用下，气化成粗煤气。气化压力

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备详细版

文件编号：GD/FS-2883 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （安全管理范本系列） 环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备详细版

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点 部位及设备详细版 提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 一，装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1，EO／EC行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂，乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。EO、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wurtz)用2—

氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO这种产物，20世纪60年代以前生产20的主要方法氯乙醇法a9来自于他的研究成果。 1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。 1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了2。7XI0的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生产装置。 第二次世界大战后，由于肋的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备

编号：SM-ZD-23245 环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点部位及设备Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

环氧乙烷、乙二醇装置简介和重点 部位及设备 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一，装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1，EO／EC行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂，乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。EO、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wurtz)用2—氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO这种产物，20世纪60年代以前生产20的主要方法氯乙醇法a9来自于他的

研究成果。 1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。 1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了2。7XI0的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生产装置。 第二次世界大战后，由于肋的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法加强了改进的研究。1958年，美国壳牌油晶开发公司(ShellOilDevelopmentCo．)最先完成了以纯氧替代空气直接氧化乙烯制取EO的实验，开发了SheH技术。随即建成了一座2XI0的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的工业装置。此后，空气法和氧气法就成了世界生产EO的两大主要方法。原先占统治地位的氯

环氧乙烷、乙二醇装置说明与危险因素及防范措施

编号：AQ-JS-05628 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 环氧乙烷、乙二醇装置说明与危险因素及防范措施 Description, risk factors and preventive measures of ethylene oxide and ethylene glycol plant

环氧乙烷、乙二醇装置说明与危险因 素及防范措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 一、装置简介 (一)EO／EG(环氧乙烷／乙二醇)行业发展史及生产现状 1.EO／EG行业发展史 环氧乙烷是石油化工的重要原料，广泛用作防冻液、冷却剂以及纤维和塑料生产的原料，还大量用于生产非离子表面活性剂、乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料以及其他多种化工产品。E0、EG成为聚乙烯和聚氯乙烯之后的第三大乙烯衍生物。 世界上发现环氧乙烷这种化学物质的时间可以追溯到1859年。当时德国化学家伍兹(Wum)用2—氯乙醇与氢氧化钾溶液进行液相反应时，首先制得了EO这种产物，20世纪60年代以前生产EO的主要方法氯乙醇法即来自于他的研究成果。

1931年，法国的勒福特(Lefort)成功完成了在银催化剂上用空气直接氧化乙烯制取EO的实验，并开发了以空气为氧化剂的直接氧化法。1938年，美国联合炭化物公司(UCC)采用此方法建成了世界上第一座直接氧化法生产EO的工厂。 1953年，美国科学设计公司(即本装置的专利商SD公司)也开发了以空气为氧化剂的SD技术，并建成了2．7×104t／a的生产装置。 第二次世界大战后，由于EO的需求量增加，原料乙烯随着石油化工的发展而廉价易得，纯氧的供应又有来源，世界上一些工业发达的国家便对直接氧化法加强了改进的研究。1958年，美国壳牌油品开发公司(ShellOilDevelopmentC。．)最先完成了以纯氧替代空气直接氧化乙烯制取EO的实验，开发了Shell技术。随即建成了一座2X104t／a的工业装置。此后，空气法和氧气法就成了世界生产EO的两大主要方法。原先占统治地位的氯乙醇法逐渐被淘汰。空气法使用空气做氧化剂，氧化反应分为二段或三段完成，系统中因为大量气体循环，需要相应规模的吸收、解吸、空气压缩以及净化等

乙二醇工艺流程总结

煤化工知识点之：乙二醇工艺方案的选择 1石油路线工艺 1.1环氧乙烷直接水合法 1859年Wurtz首次将乙二醇二乙酸酯与氢氧化钾作用制得乙二醇。1860年，又由环氧乙烷直接水合制得，其后经过不断技术改进，环氧乙烷直接水合法不断衍生出氯乙醇法、直接氧化法(空气氧化法、氧气氧化法)等工艺，最新技术为氧气氧化法，其工艺原理为环氧乙烷氧化反应原料乙烯和纯氧与循环气混合后，进入固定床环氧乙烷反应器，在入口温度约200℃，压力约2．OMPa的条件下，在高选择性银催化剂的作用下发生乙烯氧化反应，主反应生成环氧乙烷，氧化反应包括选择氧化和深度氧化，其反应过程： 主反应(选择氧化)： C2H4+1／202→ C2H40+105.5kJ/mol 并列副反应(深度氧化)： C2H4+302→2C02+2H20+1422．6kJ／mol 并列副反应(深度氧化)： C2H4O+5/2O2→2CO2+2H2O+1316.4kJ/mol 目前此工艺技术全部掌握在外资手中，Shell、DOW(陶式化学公司)和SD二家技术的生产能力合计占总生产能力的91％，其中Shell占38％，SD占31％，DOW占22％，余下的9％主要为德国的BASF、日本的触媒公司、意大利的SNAM等公司占有。 由于反应中环氧乙烷与水以l：20-22(摩尔比)混合，需要大量的水，并且水大量过剩，产物中乙二醇的浓度较低，因此为了提纯出产品需蒸发除去大量的水分，生产工艺流程长、设备多、能耗高、成本较高。 1.2环氧乙烷催化水合法 针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足，为了提高选择性，降低用水量，降低反应温度和能耗，世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。其技 页脚内容1