煤化工路线合成乙二醇技术研究进展.pdf

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1、煤化工路线合成乙二醇技术研究进展王嵩(东华工程科技股份有限公司，安徽合肥230024)摘要：传统的乙二醇生产主要以石油为原料，通过相关的工艺处理合成乙烯，再由乙烯经过氧化反应和最后的催化水合反应，最终生成乙二醇；不仅生产工艺复杂、流程较多同时受到原料的制约，尤其是对于我国这样一个石油资源较为匮乏的现状而言，继续寻求新的生产方式非常重要。本文基于煤化工业路线合成乙二醇工艺展开研究，对良性循环发展提出自己的建议。关键词：煤化工艺；煤化合成；乙二醇技术；乙二醇合成乙二醇(EG)是我国当前重要的化工原料，被广泛地应用于吸湿剂、活性剂、染料、

2、炸药和防冻剂等工业产品的生产中，是我国现代化建设中重要的化学制剂产品。当前我国的乙二醇产品生产供需矛盾很明显，一方面，广泛的应用导致乙二醇价格不断上升，国内生产乏力的前提下需要大量进口，另一方面，我国石油资源的缺乏导致原材料不足，迫使国内生产企业转变思路，主动寻求更加经济的乙二醇合成工艺；基于煤化工的乙二醇合成技术被看作解决根本问题的手段，我国的煤炭资源非常丰富，而基于煤炭为原料的乙二醇合成工艺更加廉价，原材料来源广泛，对我国拜托石油缺乏束缚的发展前景具有十分重要的意义。1乙二醇研究动态及市场概括经过产业发展和实践证明，乙二醇是一种

3、性能稳定、用途广泛的工业生产添加剂，在各类化工产品的生产和工艺中，发挥着冷凝级、溶解剂、润滑剂等多种作用。就国内而言，从2000年到2010年的十年内，国内市场对乙二醇的需求量持续上升，年增长率平均维持在20％以上。在最近的几年中，由于国内工业化发展日趋与国际接轨，乙二醇的需求量和销售价格同时出现大幅度增长，已经成为供需最紧张的化工产品之一。不难看出，乙二醇的市场供需关系在一定程度上反映了一个国家或地区的工业发展水平，在工业种类、工业化程度等方面都有体现。数据显示，目前我国已经成为乙二醇进口第二大国家，在这一背景下，考虑到原材料的匮

4、乏等问题，通过煤化工业合成乙二醇的技术更具有意义。事实上，考虑到石油资源紧缺的问题，我国在上世纪八十年代就开始了对煤化工合成乙二醇技术的探索，但由于工艺流程及相关技术欠缺的原因，发展速度一直很缓慢。2005年我国首次实现了煤制乙二醇技术的重大突破，中国科学研究院及相关的煤化工企业开始从实验研究阶段进入实际生产阶段，截止到2009年，煤制乙醇技术已经实现了万吨级产业化生产。但截至目前，煤化工路线合成乙二醇技术的研究扔在继续，除了针对规模扩大的研究之外，更多的是集中在乙二醇生产质量、环境保护等方面。2煤化工路线合成乙二醇技术探讨煤化工路

5、线合成乙二醇的目的是减少对石油的以来，相应地，利用石油进行乙二醇的合成生产工艺中，能耗大、成本高、污染重等问题也是要解决的部分。简单地说，煤化工路线合成乙二醇技术就是以煤气化反应为基础，将合成气体中的一氧化碳和氢气，作为制作乙二醇的基本材料。这样的工艺设定可以有效降低成本，同时具有水资源消耗少、低排放的优点。从大方向说，煤化工路线合成乙二醇的工艺分为两种，分别是乙二醇直接合成和间接合成法。2．1乙二醇直接合成法所谓的直接合成法．是利用一氧化碳和氢气，在催化剂的作用下直接生成乙二醇，相关的化学反应方程式为：2C0+3H：=HOCH2c

6、H20H。不难看出，直接合成乙二醇的理论是在非常理想的状态下完成的，这一工艺是最简单、最便捷也是最有效的合成手段，即便在合成的过程中生成的乙二醇很少，也具有很大的研究价值。但从化工生产的角度而言，这种工艺是不存在的。通过煤气化炉的反应分离出一氧化碳和氢气并不复杂，但要将煤气化过程中的一氧化碳和氢气合成乙二醇，这一工艺的关键点就在于催化剂的选择；除此之外，合成环境也很重要，如压力和温度。直接合成技术的关键研究点落在催化剂方面，从上世纪七十年代，国内外一些基于煤炭化工产业的企业就开始研究，例如美国UCC公司开发的羰基铑配合物催化剂。日本

7、研发的铑钴添加剂辅助催化剂等。作为早期的研究，都存在一些弊端，比较突出的是合成环境需要很大的压力，合成转化率较低。2．2乙二醇间接合成法直接合成方法是一种理论上的存在，为了更加经济、实际的开发煤制乙二醇工艺，人们纷纷通过间接手段研究。截至目前，间接合成乙二醇的煤化工业工艺形成了六种主要的方法，分别是：甲醇二聚法、甲醛甲醇反应法、甲醛氢甲酰法、甲醛缩合反应法以及草酸酯法。其中，草酸酯法的发展较快，国内也取得了巨大的进步。草酸酯法又被称之为。氧化偶联反应”，合成的过程是通过一氧化碳首先合成草酸二酯，再由草酸二酯加入催化剂的方法生成乙二醇

8、。这种方法早在上世纪七十年代就已经出现，但发展十分缓慢，同时国外对技术的封锁也很严密，国内几乎没有任何的资料。相比其他的间接合成方法，草酸酯法合成乙二醇的环境要求很低，不需要高温、高压的特殊环境，催化剂作用容易满足，转化率基本理想，是