溶劑對(duì)于環(huán)氧乙烷催化水合乙二醇的影響研究.pdf

1、環(huán)氧乙烷直接水合工藝是當(dāng)今合成乙二醇的主要方法，由于該工藝為了保證乙二醇的產(chǎn)率，采用了較高的水和環(huán)氧乙烷摩爾比（水比），導(dǎo)致需要用大量的能量蒸發(fā)產(chǎn)品中85％(wt)以上的水分，造成實(shí)際生產(chǎn)中流程長(zhǎng)、設(shè)備大、能耗高等缺點(diǎn)，直接影響了乙二醇的生產(chǎn)成本，而催化水合法能夠保證乙二醇的高轉(zhuǎn)化率和選擇性，因而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。 本文是在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)添加溶劑條件下催化水合乙二醇工藝進(jìn)行了研究。首先選擇新的溶劑丙三醇，同原有乙二醇溶劑

2、的催化劑溶解能力進(jìn)行比較，然后利用正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)水比、催化劑含量、溶劑含量三者的關(guān)系進(jìn)行了分析，尋找出影響乙二醇選擇性的重要因素；在此基礎(chǔ)上，對(duì)低水比為1～4：1 下的催化水合乙二醇過(guò)程進(jìn)行了深入的研究，分別探討了水比、催化劑含量、溶劑含量在低水比條件下的影響，得到了低水比催化水合乙二醇工藝的優(yōu)化條件；最后通過(guò)與目前工業(yè)化直接水合工藝、美國(guó)殼牌工業(yè)目前工業(yè)推廣的催化水合工藝(shell-ω 工藝)、不含丙三醇溶劑催化水合工藝的比較，著重考

3、察了添加丙三醇溶劑的能耗和催化效果。 本文的研究表明，采用丙三醇替代乙二醇作為催化水合工藝中循環(huán)催化劑的載體，可以在保證乙二醇高產(chǎn)率的同時(shí)，減少溶劑循環(huán)量，降低能耗，而且進(jìn)一步完善了原乙二醇作為溶劑的催化水合乙二醇工藝，主要內(nèi)容包括： (1) 根據(jù)催化水合工藝的特點(diǎn)和所使用NY 催化劑的性質(zhì)，建立了實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法，并選擇丙三醇作為主要考察的溶劑。 (2) 在考察丙三醇和乙二醇溶解性能的同時(shí)，建立正交體系，分析

4、了常規(guī)條件下水比、催化劑含量、溶劑含量三者的關(guān)系。結(jié)果表明：水比和催化劑含量是催化水合體系的主要影響因素，但是丙三醇作為溶劑的增加也對(duì)體系的具有一定影響，而乙二醇的增加對(duì)反應(yīng)不利。 (3) 為了進(jìn)一步降低水比，提高乙二醇催化水合工藝的經(jīng)濟(jì)效益，考察了低水比條件下的水比、催化劑含量、溶劑含量三者的關(guān)系，優(yōu)選低水比1.5～4.0 條件，反應(yīng)條件為EG/總質(zhì)量<30％，催化劑含量>8.0％，EG 選擇性平均值>97％。當(dāng)進(jìn)口含有NS