探究乙二醇生产工艺的现状及发展趋势

联泓新材料科技股份有限公司 山东 滕州 277599

前言

对于乙二醇来说,是我国目前应用广泛的一种现代工业原料,主要用于生产以及合成树脂、防冻液、表面活性剂以及润滑剂等等精细化学品。可以根据原材料组成情况的不同来将乙二醇的生产方法分为石油化工以及煤化工。石油路线的应用最早,并且受到了业内人士的广泛欢迎,直至今天石油路线的生产工艺方式开始逐渐体现出多样性的特点,人们在工艺选择方面有了更多的可能性。从现阶段我国乙二醇生产工艺现状来看,主要应用的生产工艺有环氧乙烷直接水合法以及碳一路线合成法。

一、乙二醇生产工艺的现状

(一)环氧乙烷直接水合法生产乙二醇。对于此种方法来说,在现阶段我国乙二醇生产的过程中有广泛的应用,并且取得了较为理想的应用效果,应用此项工艺来进行乙二醇的生产,在具体作业时,应该注意在高压以及高温的环境下进行。通常情况下,在进行乙二醇生产的期间,应该将规定摩尔比例的水与环氧乙烷在试管中进行混合反应,然后与水解反应器中的水和乙二醇进行混合换热操作,当温度达到120℃～160℃以上时,应该将混合物导入水解反应器当中[1]。这样可以完成相应的水解反应,一般情况下,此过程大概会持续0.5h左右,实际操作的压力应该控制在2.20～2.24MPa,此化学反应为放热反应,在反应的过程中会释放出大量的热量。在整个反应进行的过程中,生产的乙二醇水溶液中乙二醇的质量分数应该占10%左右,要通过多次蒸发器脱水操作,最终得到乙二醇产物,同时也会得到二乙二醇以及三乙二醇等产物。从以上描述中我们可以看出应用此种方法来进行乙二醇的生产会有大量的水生成。因此,在进行乙二醇生产操作的过程中,会应用到多个蒸发器,所起到的主要作用就是蒸发掉反应过程中各个环节所产生的水分,与此同时,这也会导致整个反应过程有所延长。同时,想要保证反应的顺利进行还应该有多种设备作为基础,这也就会导致整个生产过程中会消耗较大的能量,提高了乙二醇生产的成本,这也是此种乙二醇生产工艺在实际应用过程中所表现出的缺点[2]。随着我国现代工艺水平的不断提升,相信乙二醇生产成本一定会得到很好的控制。

(二)碳一路线合成乙二醇。从最近几年我国能源发展的实际情况来看,由于石油原料的紧缺,我国石油价格正在逐渐走高,这也导致了石油路线生产乙二醇的成本有了很大的提升,如果应用石油路线的方式来进行乙二醇的生产也势必会在一定程度上影响到工业生产的经济效益。但是我国有丰富的煤炭资源,我国大型煤矿数量较多,可以通过裂解的方式来进行乙烯的生产,乙烯本身是我国重要的石化产品的一种基础材料,在这样的时代背景以及行业背景之下,想要保证化工生产企业自身的经济效益,在进行乙二醇生产的时候可以应用煤炭作为主要生产原料[3]。化工企业在进行乙二醇生产的时候,应该不断加强对生产工艺的研究探索力度,对煤化工生产工艺进行不断优化。在生产的过程中应该以非石油材料为主要生产原料,在这样的行业背景之下,碳一路线合成乙二醇技术应运而生,此项工艺技术在现阶段我国乙二醇生产中的应用范围正在不断扩大,受到了业内人士的广泛欢迎,并且使得乙二醇生产的成本得到了很好的控制,同时也在一定程度上缓解了现阶段我国石油资源短缺的情况。从现阶段我国对碳一路线合成乙二醇生产工艺技术应用的实际情况来看,在此种方法应用期间,主要是以合成气以及甲醛作为原材料。在进行乙二醇生产的过程中,甲醛是经常应用到的一种化学材料。甲醛在乙二醇生产过程中应用的方法主要有甲醛氢甲酰化法、甲醛和甲酸甲酯偶联法等,从本质上来说,都是通过对合成气的应用来间接实现对乙二醇的合成[4]。在应用甲醛氢甲酰化法进行乙二醇生产操作时,往往会涉及到多个环节,并且每一个环节对工艺的精度都有很高的要求,需要应用重金属元素作为催化剂,因此在应用此种方式时往往成本会有所提升,这也导致了此种方式的应用受到了一定的限制。因此,此种乙二醇的生产工艺全面落实应用的时机尚且不成熟,在现代工业化工生产的落实应用还在进一步探索当中。在对甲醛和甲酸甲酯偶联法进行应用的期间,会对开发甲醛的下游产品起到一定促进作用。因此,我们可以看出现阶段我国在应用非石油材料进行乙二醇生产时,主要是以合成气为原材料。

二、乙二醇生产工艺的发展建议

(一)产业布局合理。从现阶段我国乙二醇生产的实际情况来看,其生产规模正在逐渐加大,产业布局也势必会变得越来越复杂,我国在进行煤化工乙二醇项目建设时,政府部门应该充分发挥自身的职能,对产业发展过程中的风险进行严格管控,积极发现产业在发展过程中存在的不足之处。对于乙二醇项目建设来说,其风险主要是投资过程中所产生的金融风险或者产能过剩风险,在对上述风险进行控制时,不能只是由乙二醇生产化工企业或者是政府职能部门来单独完成,二者应该相互协调,相互配合,对现阶段行业发展过程中存在的问题进行及时解决。

(二)建立起完善的知识产权体系。对于煤化工乙二醇生产来说,其生产装置主要是应用一氧化碳氧化偶联以及草酸催化加氢工艺,现阶段主要是应用草酸酯以及乙烯两大生产工艺,在对这两种生产工艺进行应用时,需要进一步提升技术的研发力度,例如可以开拓环氧乙烷水合法、纤维素催化法等方法。我国煤化工乙二醇生产企业应该进一步加大对自主知识产权体系的完善力度,要从现阶段行业发展的实际情况进行入手,在技术研发的过程中应该有自主知识产权体系对其进行支持。

(三)实施绿色发展战略。最近十几年来,绿色发展的理念在我国受到了人们的广泛欢迎,这与人们自身的环保意识逐渐提升有直接关系。对于乙二醇化工生产企业来说,在进行乙二醇项目投资时,应该明确考虑到选址的问题,应该选择水资源丰富并且原料丰富的地方,同时还应该保证当地的交通较为便利,方便对材料进行运输。在进行项目投建的时候,应该投建绿色的工艺项目,从而起到降低水、电、气等能源消耗的作用,这也使得工艺自身的经济性得到了更好的体现,有利于提升乙二醇生产工艺的整体运作稳定性。

结语

综上所述,经过本文的叙述以及分析之后可以看出,由于现阶段我国石油价格持续走高,石油路线生产乙二醇的工艺在实际应用的过程中其成本有了一定的提升,这也势必会影响到乙二醇生产的经济效益。这时候,煤化工乙二醇的生产优势得到了很好的体现,我国是煤炭大国,煤炭资源较为丰富,应用非石油材料进行乙二醇的生产可以使生产成本得到有效降低。此外,今后我国乙二醇生产工艺的发展应该向着产业布局合理化、自主知识产权体系完善化以及绿色发展战略普及化的方向前进。