Hola, ¿conoces el proceso de producción del etilenglicol, dietilenglicol y propilenglicol?
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1. p>En la actualidad, el principal método de producción industrial de etilenglicol en el país y en el extranjero es la hidratación directa del óxido de etileno. Aunque maduro, tiene un alto contenido de humedad, un alto consumo de energía y un alto costo de producción. Con este fin, se han desarrollado varios métodos de producción nuevos, como el método de hidratación catalítica con óxido de etileno, el método de carbonato de etileno y el método de etilenglicol de síntesis de gas de síntesis. Entre ellos, el método de hidratación catalítica con óxido de etileno y el método de carbonato de etileno se consideran los métodos de producción industrial de etilenglicol más prometedores en el futuro y son puntos calientes de investigación y desarrollo en el país y en el extranjero.
2. Avances de la investigación sobre métodos de producción industrial de etilenglicol.
(1) Hidratación directa de óxido de etileno
La hidratación directa de óxido de etileno es actualmente el principal método para la producción industrial de etilenglicol en el país y en el extranjero. En este proceso, se preparan óxido de etileno (E0) y agua en una solución acuosa mixta en una proporción molar de 1: 20-22, y se hacen reaccionar en un reactor tubular a 190-220 °C y 1,0-2,5 MPa, y todo el etileno El óxido se convierte en alcohol mixto. El contenido de la solución acuosa de etilenglicol generada es aproximadamente del 10% (fracción en masa), que luego se deshidrata, se concentra y se separa mediante un evaporador multiefecto y destilación al vacío para obtener etilenglicol y sus subproductos dietilenglicol (DEG) y trietilenglicol (TEG). La relación molar de etilenglicol, dietilenglicol y trietilenglicol en el alcohol mixto es aproximadamente 100:10:1, y el rendimiento total del producto es 88%. Las desventajas son que el proceso de producción es largo, hay muchos equipos y el consumo de energía es alto, lo que afecta directamente el costo de producción del etilenglicol.
En la actualidad, la tecnología de producción de hidratación directa de óxido de etileno está monopolizada básicamente por tres empresas: la británica-holandesa Shell, la estadounidense Halcon-SD y la estadounidense Union Carbon. Su tecnología de proceso y flujo de proceso son básicamente similares, es decir, utilizando etileno y oxígeno como materias primas, en presencia de catalizador de plata, estabilizador de metano o nitrógeno e inhibidor de cloruro, el etileno se oxida directamente para generar óxido de etileno y el óxido de etileno. se hidrata adicionalmente con agua en el reactor tubular para generar etilenglicol. La solución de etilenglicol se evapora, se concentra, se deshidrata y se fracciona para obtener etilenglicol y otros subproductos. Además, todo el proceso está equipado con unidades de separación de aire, tratamiento de carbonatos y sistemas de tratamiento de gases y líquidos residuales adecuados a su capacidad de producción. Las tecnologías patentadas de las tres empresas se diferencian principalmente en los catalizadores, los procesos de reacción y absorción y algunos detalles técnicos.
⑵El óxido de etileno cataliza la hidratación.
Ante las deficiencias en el proceso de hidratación directa de óxido de etileno a etilenglicol, con el fin de mejorar la selectividad, reducir el consumo de agua, reducir la temperatura de reacción y el consumo de energía, muchas empresas en el mundo han llevado a cabo etileno. producción de óxidos Investigación y desarrollo de tecnología de hidratación catalítica de alcanos para producir etilenglicol. Entre ellos, los principales son Shell Company, United Carbon Company, Instituto Mendeleev de Ingeniería Química de Moscú, Instituto de Tecnología Petroquímica de Shanghai, Universidad Tecnológica de Nanjing, etc. La tecnología clave es la producción de catalizadores. Los métodos de producción se pueden dividir en hidratación catalítica homogénea e hidratación catalítica heterogénea. Los métodos de producción más representativos son la hidratación catalítica heterogénea de Shell y la hidratación catalítica homogénea de UCC.
(3) Método del carbonato de etileno
El etilenglicol se sintetiza mediante el método del carbonato de etileno. El dióxido de carbono y el óxido de etileno reaccionan bajo la acción de un catalizador para formar carbonato de etileno (EC), que luego se hidroliza para formar etilenglicol. Este método se puede dividir en dos métodos de producción: coproducción de etilenglicol y carbonato de dimetilo (DMC) e hidrólisis de carbonato de etileno.
①Coproducción de etilenglicol y carbonato de dimetilo
El proceso principal de este método se divide en dos pasos. Primero, el dióxido de carbono y el óxido de etileno sintetizan carbonato de etileno bajo la acción de un catalizador. En segundo lugar, el carbonato de dimetilo y el etilenglicol se producen mediante la reacción de carbonato de etileno y metanol (MA). Ambas reacciones son reacciones con una tasa de utilización de átomos de 65,438+0,000%.
②Hidrólisis y síntesis de carbonato de etileno
Halcon-SD, United Carbon, Catalyst y otras empresas en Estados Unidos han desarrollado sucesivamente la hidrólisis y síntesis de carbonato de etileno desde la década de 1970. tecnología. El proceso de Halcon-SD produce primero óxido de etileno mediante la reacción de etileno y oxígeno. Después de pasar a través de la primera torre de absorción y la torre de extracción, el vapor de óxido de etileno se lava con una solución que contiene carbonato de etileno, etilenglicol y un catalizador de carbonatación en la segunda torre de absorción para formar una solución rica para la reacción del carbonato de etileno. Luego ingresa al reactor de carbonatación y se introduce dióxido de carbono, de modo que el óxido de etileno y el dióxido de carbono reaccionan con el catalizador a 90 °C y una presión de 6,18 MPa para generar carbonato de etileno. El carbonato de etileno se extrae de la solución de reacción y se separa en capas, y la capa superior se devuelve a la segunda torre de absorción como líquido de lavado. Agregue agua al carbonato de etileno en la capa inferior e hidrolícelo para producir etilenglicol bajo la acción del mismo catalizador. El proceso Halcon-SD presenta el desarrollo de un nuevo catalizador adecuado tanto para la carbonatación como para la hidrólisis, con rendimientos de etilenglicol de hasta el 99%. Además, Halcon-SD descubrió que incluso si el óxido de etileno contiene una pequeña cantidad de agua, aún puede garantizar el centro eficiente del carbonato de etileno, de modo que las condiciones operativas de purificación del óxido de etileno no serán demasiado duras y las reacciones de adición e hidrólisis Se pueden utilizar reacciones con el mismo catalizador para evitar el problema de la recuperación del catalizador en reacciones homogéneas.
Sin embargo, la hidrólisis del carbonato de etileno en etilenglicol requiere un reactor de alta presión a gran escala y el costo de producción aún no se ha logrado.
Dietilenglicol 3
El dietilenglicol, dietilenglicol, se produce por la reacción del óxido de etileno y el etilenglicol. El dietilenglicol se deriva principalmente del subproducto de la hidratación del óxido de etileno (EO) para producir etilenglicol (EG). Entre los subproductos, el dietilenglicol (dietilenglicol) representa aproximadamente el 8-9%, el trietilenglicol (trietilenglicol) representa el 0-1% y el resto es polietilenglicol de mayor peso molecular. La cantidad de subproductos varía con la proporción de óxido de etileno a agua. En los últimos años, con la finalización y puesta en servicio de equipos de producción de etilenglicol a gran escala en mi país, la capacidad de producción de etilenglicol de mi país ha alcanzado entre 1,04 y 1,05 millones de toneladas/año. Por lo tanto, la producción de dietilenglicol ha crecido rápidamente y se espera que alcance. alrededor de 1,05 millones de toneladas/año. Con la finalización de la unidad de etilenglicol de 320.000 toneladas/año de Nanhai Petrochemical Company y la unidad de etilenglicol de 380.000 toneladas/año de Shanghai Petrochemical Company, la producción de dietilenglicol en China y Shanghai aumentará aún más. Por lo tanto, desarrollar productos derivados del dietilenglicol y utilizarlo de forma integral es un proyecto de gran valor económico y potencial de mercado.