年产5000吨乙二醇的合成工段工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义

乙二醇（ethyleneglycol筒称eg）又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,化学式（hoch₂）₂,是最筒单和最重要的脂肪族二元醇，同时也是一种重要的有机化工原料。乙二醇在常温下是无色透明粘稠状液体，稍有甜味， 有一定毒性。吸湿性超过甘油（丙三醇），微溶于乙醚，它能以任意比例与水相混溶，能大大降低水的冰点。

乙二醇作为大宗有机化工产品，广泛用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等聚酯系列产品和汽车防冻剂，还可用作除冰剂、表面涂料、表 面活性剂、増塑剂、不饱和聚酯树脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工产品的原料。乙二醇与对苯二甲酸反应（tpa法）或和对苯二 甲酸二甲酯反应（dmt法），来制造聚酯纤维是世界范围内乙二醇最重要的市场，占乙二醇总消费量的50%左右。

2. 研究内容和预期目标

研究内容包括：

1、生产工艺对比选择

采用草酸酯法制备乙二醇，流程可分为反应单元与精制单元，原料氢气自球罐经管道输送后与循环氢气在管道内混合送至c101氢气压缩机加压至3 mpa，原料草酸二甲酯自罐区由进料泵加压至3 mpa后与氢气物流混合，混合物料经e101原料预热器加热至180 ℃后送至加氢反应器r101底部，加氢反应器为固定床列管式反应器，反应器出口物流进旋风分离器回收被气体带出的催化剂后进入冷却器e102降温至50 ℃，降温后的物料送至气液分离器v103，气液分离器顶部出料主要为含大量氢气的气体，循环回反应器，气液分离器底部为粗乙二醇产品（含乙醇、甲醇等杂质），粗乙二醇产品首先经t101甲醇回收塔，甲醇回收塔塔顶采出高纯度甲醇送至罐区，t101塔釜物流含有未反应的草酸二甲酯，乙醇等，送至t0102产品精制塔处理，在t102塔顶得到未反应的草酸二甲酯、乙醇、乙醇酸甲酯等，t102塔釜得到高纯度乙二醇产品。工艺流程如图2-1。

3. 研究的方法与步骤

目前国内乙二醇企业70%仍采用环氧乙烷直接水合法，20%采用煤基路线，即煤制合成气再制乙二醇，因此将主要对比环氧乙烷直接水合法与草酸酯法。

对比发现，草酸酯法优于直接水合法，理由如下：

（1）直接水合法采用乙烯为原料，乙烯多来自石油裂解，草酸酯法以合成气为原料。我国缺油少气富煤，尽管近期国际油价大幅下跌，但长远看来石油价格将在短期内回升。我国煤制合成气工艺成熟、合成气产量大。从原料看来，草酸酯法较直接水合法稳定、易得，并且草酸酯法制乙二醇可作为煤制合成气企业分厂，丰富了我国煤化工生产链。

4. 参考文献

[1]娄爱娟，化工设计[m]. 上海：华东理工大学出版社，2002

[2]陈敏恒，化工原理(第三版)[m]. 北京：化学工业出版社，2006

5. 计划与进度安排

①2022-3-02～2022-3-15 查阅文献，熟悉相关的专业知识及技能，完成文献翻译工作。并与指导教师进行学习和探讨，确定设计的初步方案，完成开题报告；

②2022-3-16～2022-5-10 查找资料，完成工艺流程的设计，进行系统的物料衡算及热量衡算，对主体及附属设备进行设计，确定设备类型及尺寸等；

③2022-5-11～2022-5-25 完成工艺流程图、设备图、布置图等的绘制，完成设计说明书；