你好,你知道乙二醇和二乙二醇,丙二醇的生产工艺吗
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1.乙二醇的业化生产方法
目前,国内外乙二醇的工业生产方法主要是环氧乙烷直接水合法,虽然它工艺成熟,但水比大,能耗高,生产成本较高,为此人们又相继开发出环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法以及由合成气合成乙二醇等各种新的生产方法,其中环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法被认为是今后乙二醇最有发展前景的工业化生产方法,是目前国内外研究开发的热点。
2.乙二醇工业化生产方法的研究进展
⑴环氧乙烷直接水合法
环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产乙二醇的主要方法,该工艺是将环氧乙烷(E0)和水按1∶20-22(摩尔比)配成混合水溶液,在管式反应器中于190-220℃、1.0-2.5MPa下反应,环氧乙烷全部转化为混合醇,生成的乙二醇水溶液含量大约在10%(质量分数)左右,然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇及副产物二乙二醇(DEG)和三乙二醇(TEG)等。混合醇中乙二醇、二乙二醇和三乙二醇的摩尔比约为100∶10∶1,产品总收率为88%。不足之处是生产工艺流程长、设备多、能耗高,直接影响乙二醇的生产成本。
目前,环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上由英荷壳牌、美国 Halcon-SD以及美国联碳三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似,即采用乙烯、氧气为原料,在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下,乙烯直接氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷进一步与水以一定物质的量比在管式反应器内进行水合反应生成乙二醇,乙二醇溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到乙二醇及其它副产品。此外,整个工艺还设置了与其生产能力配套的空分装置、碳酸盐的处理以及废气废液处理等系统。三家公司的专利技术主要区别体现在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术细节上。
⑵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。其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院、南京工业大学等,其技术的关键是催化剂的生产,生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种,其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
⑶碳酸乙烯酯法
碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯(EC),碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法和碳酸乙烯酯水解法两种生产方法。
①乙二醇和碳酸二甲酯联产法
该方法的主要过程分两步进行,首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下合成碳酸乙烯酯,第二步是碳酸乙烯酯和甲醇(MA)反应生成碳酸二甲酯和乙二醇,两步反应都属于原子利用率100%的反应。
②碳酸乙烯酯水解合成法
美国Halcon-SD、联碳、日本触媒等公司于20世纪70年代后相继开发出碳酸乙烯酯水解合成乙二醇的工艺技术。Halcon-SD公司工艺首先由乙烯、氧反应生成环氧乙烷,经第一吸收塔和汽提塔后,在第二吸收塔内用含碳酸乙烯酯、乙二醇和碳酸化催化剂的溶液洗涤环氧乙烷蒸气,形成碳酸乙烯酯反应富液,然后进入碳酸化反应器中,通入二氧化碳,使环氧乙烷和二氧化碳在催化剂的作用下,于90℃和6.18MPa 压力下反应生成碳酸乙烯酯。碳酸乙烯酯从反应液中汽提后分层,上层回到第二吸收塔作为洗涤液,在下层的碳酸乙烯酯中加入水,在同一催化剂作用下水解生成乙二醇。Halcon-SD工艺的特点是开发了既适用于碳酸化又适用于水解反应的新型催化剂,乙二醇收率高达99%。另外,Halcon-SD公司在研究中发现,即使环氧乙烷中含有少量水分,仍能保证碳酸乙烯酯的高效中心,这就使环氧乙烷的纯化操作条件不至于过分苛刻,而且加成反应和水解反应可用同一种催化剂,避免了均相反应中催化剂回收难的难题。但由于碳酸乙烯酯水解制乙二醇需要大型的高压反应槽,且生产成本仍然较高,所以至今还没有实现工业化生产。
二乙二醇
二乙二醇即二甘醇,是由环氧乙烷与乙二醇作用而制造。 二甘醇主要来自于环氧乙烷(EO)水合生产乙二醇(EG)的副产物,在副产物中二乙二醇(二甘醇)含量约占8~9%、三乙二醇(三甘醇)占~1%、其余为更高分子量的聚乙二醇,而副产物生成量随着环氧乙烷和水的配比的变化而变化。近年来,随着国内大型乙二醇生产装置的相继建成投产,目前我国乙二醇生产能力已高达104~105万吨/年,那么二甘醇的产量增长就很快,估计约可达10万吨/年左右。随着即将建成投产的南海石化的32万吨/年乙二醇装置和不久上海石化的38万吨/年乙二醇装置也将建成,届时全国和上海地区的二甘醇产量将会进一步增长。因此,开发二甘醇的下游产品,做好二甘醇的综合利用,是极具有经济价值和市场潜力的项目。
空调制冷的乙二醇按道理当然可以回收,但是要保证没有污染弄脏,不然在下次利用的时候可能会影响换热器,造成脏堵等问题。毕竟它只是一种换热的媒介而已,回收前先确定是否还能利用,然后在准备容器收集起来。
上海思曼泰化工科技有限公司,具有高效处理废乙二醇能力,高价收购废乙二醇溶液,特别是冷冻盐水用,高污泥,高腐蚀,低浓度,高盐分乙二醇溶液。
另外,思曼泰还提供处理乙二醇用药剂,以及企业回收乙二醇技术。
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乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。当乙二醇的含量为68%时,冰点可降低至- 68℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。因此,应加入适量磷酸氢二钠等以防腐蚀。乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低,使用中被蒸发的是水,当缺少冷却液时,只要加入净水就行了。这种防冻液用后能回收(防止混入石油产品),经过沉淀、过滤,加水调整浓度,补加防腐剂,还可继续使用,一般可用3—5年。但要过滤多遍,以防对爱车造成损伤。 乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。有很多人认为乙二醇的冰点很低,防冻液的冰点是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一个中和冰点,其实不然,混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点才会显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超过了一定的比例,冰点反而会上升。当乙二醇的含量为68%时,冰点可降低至-68℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。40%的乙二醇和60%的软水混合成的防冻液,防冻温度为-25℃;当防冻液中乙二醇和水各占50%时,防冻温度为-35℃。
二甘醇防冻液
二甘醇—水防冻液,不易挥发和着火,对金属腐蚀性也较小,但二甘醇降低冰点的效果比乙二醇低,配制同一冰点的防冻液时,比乙二醇的用量大,同时热传导效率下降。有不少厂家为了降低成本,会将乙二醇和二甘醇混用。
甘油—水防冻液甘油—水防冻液,不宜挥发和着火,对金属腐蚀性也小,但甘油降低冰点的效率低,配制同一冰点的防冻液时,比乙二醇、酒精的用量大。因此,这种防冻液用得较少。
酒精—水防冻液
酒精的沸点是78.3℃,冰点是-114℃。酒清与水可任意比例混合,组成不同冰点的防冻液。酒精的含量越多,冰点越低。酒精是易燃品,当防冻液中的酒精含量达到40%以上时,就容易产生酒精蒸气而着火。因此,防冻液中的酒精含量不宜超过40%,冰点限制在-30℃左右。酒精—水防冻液具有流动性好、散热快、取材方便、配制简单等优点。它的缺点是容易着火,酒精沸点低,蒸发损失大。酒精蒸发后,防冻液成分改变,冰点升高。在山区、高原地区行驶的汽车不宜使用酒精—水防冻液,因为酒精的蒸发损失大。一般地区行车应定期检测酒精的含量,及时补充。[2]
PS:附一些废液处理方法
有机类实验废液的处理方法
注意事项
1).尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,把它反复使用.
2).为了方便处理,其收集分类往往分为:a)可燃性物质;b)难燃性物质;c)含水废液;d)固体物质等.
3).可溶于水的物质,容易成为水溶液流失.因此,回收时要加以注意.但是,对甲醇、乙醇及醋酸之类溶剂,能被细菌作用而易于分解.故对这类溶剂的稀溶液,经用大量水稀释后,即可排放.
4).含重金属等的废液,将其有机质分解后,作无机类废液进行处理.
处理方法
1).焚烧法
①将可燃性物质的废液,置于燃烧炉中燃烧.如果数量很少,可把它装入铁制或瓷制容器,选择室外安全的地方把它燃烧.点火时,取一长棒,在其一端扎上沾有油类的破布,或用木片等东西,站在上风方向进行点火燃烧.并且,必须监视至烧完为止.
②对难于燃烧的物质,可把它与可燃性物质混合燃烧,或者把它喷入配备有助燃器的焚烧炉中燃烧.对多氯联苯之类难于燃烧的物质,往往会排出一部份还未焚烧的物质,要加以注意.对含水的高浓度有机类废液,此法亦能进行焚烧.
③对由于燃烧而产生NO2、SO2或HCl之类有害气体的废液,必须用配备有洗涤器的焚烧炉燃烧.此时,必须用碱液洗涤燃烧废气,除去其中的有害气体.
④对固体物质,亦可将其溶解于可燃性溶剂中,然后使之燃烧.
2).溶剂萃取法
①对含水的低浓度废液,用与水不相混合的正己烷之类挥发性溶剂进行萃取,分离出溶剂层后,把它进行焚烧.再用吹入空气的方法,将水层中的溶剂吹出.
②对形成乳浊液之类的废液,不能用此法处理.要用焚烧法处理.
3).吸附法
用活性炭、硅藻土、矾土、层片状织物、聚丙烯、聚酯片、氨基甲酸乙酯泡沫塑料、稻草屑及锯末之类能良好吸附溶剂的物质,使其充分吸附后,与吸附剂一起焚烧.
4).氧化分解法(参照含重金属有机类废液的处理方法)
在含水的低浓度有机类废液中,对其易氧化分解的废液,用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及废铬酸混合液等物质,将其氧化分解.然后,按上述无机类实验废液的处理方法加以处理.
5).水解法
对有机酸或无机酸的酯类,以及一部份有机磷化合物等容易发生水解的物质,可加入NaOH或Ca(OH)2,在室温或加热下进行水解.水解后,若废液无毒害时,把它中和、稀释后,即可排放.如果含有有害物质时,用吸附等适当的方法加以处理.
6).生物化学处理法
用活性污泥之类东西并吹入空气进行处理.例如,对含有乙醇、乙酸、动植物性油脂、蛋白质及淀粉等的稀溶液,可用此法进行处理.
5.1 含一般有机溶剂的废液
一般有机溶剂是指醇类、酯类、有机酸、酮及醚等由C、H、O元素构成的物质.
对此类物质的废液中的可燃性物质,用焚烧法处理.对难于燃烧的物质及可燃性物质的低浓度废液,则用溶剂萃取法、吸附法及氧化分解法处理.再者,废液中含有重金属时,要保管好焚烧残渣.但是,对其易被生物分解的物质(即通过微生物的作用而容易分解的物质),其稀溶液经用水稀释后,即可排放.
5.2 含石油、动植物性油脂的废液
此类废液包括:苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油、润滑油、切削油、机器油、动植物性油脂及液体和固体脂肪酸等物质的废液.
对其可燃性物质,用焚烧法处理.对其难于燃烧的物质及低浓度的废液,则用溶剂萃取法或吸附法处理.对含机油之类的废液,含有重金属时,要保管好焚烧残渣.
5.3 含N、S及卤素类的有机废液
此类废液包含的物质:吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、酰胺、二甲基甲酰胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫酰胺、噻吩、二甲亚砜、氯仿、四氯化碳、氯乙烯类、氯苯类、酰卤化物和含N、S、卤素的染料、农药、颜料及其中间体等等.
对其可燃性物质,用焚烧法处理.但必须采取措施除去由燃烧而产生的有害气体(如SO2、HCl、NO2等).对多氯联苯之类物质,因难以燃烧而有一部分直接被排出,要加以注意.
对难于燃烧的物质及低浓度的废液,用溶剂萃取法、吸附法及水解法进行处理.但对氨基酸等易被微生物分解的物质,经用水稀释后,即可排放.
5.4 含酚类物质的废液
此类废液包含的物质:苯酚、甲酚、萘酚等.
对其浓度大的可燃性物质,可用焚烧法处理.而浓度低的废液,则用吸附法、溶剂萃取法或氧化分解法处理.
5.5 含有酸、碱、氧化剂、还原剂及无机盐类的有机类废液
此类废液包括:含有硫酸、盐酸、硝酸等酸类和氢氧化钠、碳酸钠、氨等碱类,以及过氧化氢、过氧化物等氧化剂与硫化物、联氨等还原剂的有机类废液.
首先,按无机类废液的处理方法,把它分别加以中和.然后,若有机类物质浓度大时,用焚烧法处理(保管好残渣).能分离出有机层和水层时,将有机层焚烧,对水层或其浓度低的废液,则用吸附法、溶剂萃取法或氧化分解法进行处理.但是,对其易被微生物分解的物质,用水稀释后,即可排放.
5.6 含有机磷的废液
此类废液包括:含磷酸、亚磷酸、硫代磷酸及膦酸酯类,磷化氢类以及磷系农药等物质的废液.
对其浓度高的废液进行焚烧处理(因含难于燃烧的物质多,故可与可燃性物质混合进行焚烧).对浓度低的废液,经水解或溶剂萃取后,用吸附法进行处理.
5.7 含有天然及合成高分子化合物的废液
此类废液包括:含有聚乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚二醇等合成高分子化合物,以及蛋白质、木质素、纤维素、淀粉、橡胶等天然高分子化合物的废液.
对其含有可燃性物质的废液,用焚烧法处理.而对难以焚烧的物质及含水的低浓度废液,经浓缩后,将其焚烧.但对蛋白质、淀粉等易被微生物分解的物质,其稀溶液可不经处理即可排放