乙二醇（ethylene glycol），又名甘醇、1,2-亞乙基二醇，簡(jiǎn)稱EG，化學(xué)式為(CH2OH)2，是最簡(jiǎn)單的二元醇。乙二醇是無色無臭、有甜味液體，能與水、丙酮互溶，但在醚類中溶解度較小。它主要用于制造聚酯纖維、塑料、橡膠、防凍劑等領(lǐng)域，也可用作溶劑、增塑劑、水力流體等。乙二醇的生成工藝多種多樣，以下是幾種主要的生產(chǎn)工藝：
一、乙烯氧化法
這是目前工業(yè)上生產(chǎn)乙二醇的主要方法之一。具體步驟如下：
- 乙烯氧化制環(huán)氧乙烷：乙烯在銀催化劑的作用下被氧化為環(huán)氧乙烷。
- 環(huán)氧乙烷水合生成乙二醇：環(huán)氧乙烷與水在一定的溫度和壓力下發(fā)生水合反應(yīng)，生成乙二醇。
二、草酸酯法
以煤為原料，通過合成氣制草酸二甲酯，草酸二甲酯再經(jīng)催化加氫制取乙二醇。這種方法主要分為以下步驟：
- 煤氣化制取合成氣：將煤進(jìn)行氣化，生成一氧化碳（CO）和氫氣（H2）的合成氣。
- 合成氣制草酸二甲酯：通過特定的催化反應(yīng)，將合成氣中的CO和H2轉(zhuǎn)化為草酸二甲酯。
- 草酸二甲酯加氫制乙二醇：草酸二甲酯在催化劑的作用下，與氫氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，生成乙二醇。
三、其他方法
除了上述兩種主要方法外，還有以下幾種乙二醇的生產(chǎn)方法：
- 氯乙醇法：以氯乙醇為原料在堿性介質(zhì)中水解而得。該反應(yīng)在100℃下進(jìn)行，先生成環(huán)氧乙烷，而后在1.01MPa壓力下加壓水解生成乙二醇。
- 氣相催化水合法：以氧化銀為催化劑，氧化鋁為載體，在150~240℃反應(yīng)，生成乙二醇。
- 乙烯直接水合法：乙烯在催化劑（如氧化銻TeO2、鈀催化劑）存在下在乙酸溶液中氧化生成單乙酸酯或二乙酸酯，進(jìn)一步水解均得乙二醇。
- 環(huán)氧乙烷與硫酸催化劑作用：環(huán)氧乙烷與水在硫酸催化劑作用下進(jìn)行水合反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)堿中和、蒸發(fā)、精餾即得成品?；蛘攮h(huán)氧乙烷和水在一定溫度和壓力下制得乙二醇，同時(shí)副產(chǎn)二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇。反應(yīng)液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、脫水、精制得合格產(chǎn)品和副產(chǎn)品。
四、環(huán)?？剂?/h3>
在乙二醇的生產(chǎn)過程中，環(huán)?？剂恐陵P(guān)重要。這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
- 能源消耗：采用高效的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，提高能源利用效率，有助于減少能源浪費(fèi)和溫室氣體排放。
- 廢水處理：生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，其中可能含有有機(jī)物、重金屬等污染物。需要采用先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，確保廢水達(dá)標(biāo)排放，減少對(duì)水環(huán)境的污染。
- 廢氣排放：例如乙烯氧化法中，可能會(huì)產(chǎn)生一些廢氣，如二氧化碳、氮氧化物等。通過廢氣處理裝置，對(duì)廢氣進(jìn)行凈化和處理，降低對(duì)大氣環(huán)境的不良影響。
綜上所述，乙二醇的生成工藝多種多樣，每種方法都有其特點(diǎn)和適用條件。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)原料來源、生產(chǎn)成本、環(huán)保要求等因素綜合考慮，選擇最適合的生產(chǎn)工藝。