乙二醇生产新技术的研究进展分析

关志阳

摘 要：随着现代工业技术的快速发展，乙二醇的社会需求量也在不断增加，但乙二醇主要利用石油材料制取，为了减轻对原料的依赖性，企业应在遵循乙二醇发展趋势的基础上，综合考虑技术开发、环境保护等方面，开发适合的非石油法生产乙二醇技术，创新生产工艺，从而最大程度地减轻对石油的依赖性。

关键词：乙二醇生产;新技术;应用

1 乙二醇用途

乙二醇（简称EG）又被称为甘醇，常温下为无色、无臭、有甜味的粘稠液体，属于最简单的脂肪族二元醇，在石油化工生产过程中属于基础原料，可以被广泛应用至润滑剂、增塑剂以及防冻剂的生产方面，还可以用于制作涂料、照相显影液以及油墨等材料，具有较为广泛的用途。与乙醇化学性质相似，乙二醇也可以与有机酸、无机酸生成酯，一般只有一个羟基参与化学反应，之后，通过加热、增加酸用量等方法促使2个羟基参加化学反应，且均形成酯。同时，乙二醇也可以与碱金属生成醇盐，在制药行业中被用作水合剂与溶剂。但乙二醇具有较强的溶解能力，且很容易被代谢氧化，会生成有毒草酸，因此，尽量不要将其用作溶剂。我国乙二醇的消费构成中约95%用于生产聚酯，5%用于生产防冻剂等方面。

2 煤制乙二醇生产新技术研究

煤制乙二醇的直接合成法主要是使用合成气进行乙二醇制备，它存在较多的不足之处，例如转化率相对较低，产物的选择性不多，副产物的种类较多等等，至今没有形成工业化批量生产。

煤制乙二醇间接合成法是当前新型的煤制乙二醇生产技术之一，但是它难度相对较大，具体来说，有甲醇甲醛和草酸酯生产工艺技术两条路线。

甲醛路线也是新型的生产方式，通过一氧化碳和甲醛的相互作用，在硫酸和氢氟酸等物质的共同作用之下，生产形成羟基乙酸，并在酯化反应之后生产加工成为乙二醇。也可以使用甲醛羧化的方式进行制备，主要是通过一氧化碳，氢气，聚甲醛等多种物体，在催化体系之中不断反应生成乙醇类醛类物质，并经加氢反应最终生成乙二醇。

甲醛缩合法也是一种较好的方式，主要是在氢氧化钠的践行溶液之中进行甲醇催化，同样通过固态加氢的技術制备乙二醇。甲醛电化反应也是使用加氢的方式，并结合甲醛水，进行制备煤质乙二醇，它可以在连续性的电解槽之中不断反应，然而这种化学反应方式相对较轻，成本较低，单对乙醇的利用率相应较高。甲醛和甲酸酯可以在硫酸的催化作用之下，通过缩合作用生成甲氧基乙酸，并在催化加氢的过程之中不断生成煤质乙二醇，最终得到乙二醇甲醚。甲醇的方式是使用脱氢的方式进行聚合反应得到煤质乙二醇，对于甲醇来说，碳氢键属于惰性键态，可以使用脱氢的方式进行聚合反应，并在两个自由基的氧化作用之下生成乙二醇，但是该种反应有着较强的选择性，对于条件的要求较大，具体可以使用各类氧化物，紫外线物质，以及各类射线具体催化进行。

草酸酯的工艺制备煤质乙二醇流程已经成为当前我国最为高科技的煤制乙二醇技术。它同样是使用煤来进行合成气的制备，并将其中的一氧化碳和氢气有效的分离出来，一氧化碳在催化剂的作用下，与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和一氧化氮，称为羰化反应，反应原理：2CO+2CH3ONO（MN）=（COOCH3）2（DMO）+2NO。一氧化氮与甲醇和氧气反应生成亚硝酸甲酯，称为氧化酯化反应，反应原理：2NO+2CH3OH+O2=2CH3ONO+H2O。草酸二甲酯与氢氢气生成粗乙二醇，称为加氢反应，反应原理：（COOCH3）2+ 4H2=（CH2OH）2+2CH3OH。粗乙二醇经过脱甲醇乙醇等轻组分、脱醛脱酯、精馏最终得到优级品和工业级的煤质乙二醇。国内对于这种煤质乙二醇的制备方式研究进展显著，我国的多家企业致力于对于乙二醇的技术研究，并实现生产的批量化产业化，现在已经生产形成了很多草酸酯加氢制备乙二醇的工业化设备，产业规模与发展前景很是乐观。

3 煤质乙二醇技术发展中的存在问题与对策探讨

近年来，我国的煤制乙二醇工艺技术都在飞速更新发展，但是煤质乙二醇制备技术没有成熟，存在一定技术难题。具体表现在以下几个方面：首先，对于催化剂的选择，一般对催化剂使用工业化的生产方式，例如一氧化氮的再生，废水处理难度大，加氢反应床层阻力大、催化剂出现结焦现象等，但是关键在于各类工艺设备的使用，包括使用催化剂羰基反应，一氧化碳的脱氢处理等方面存在难点。当前，我国的各个科研机构都在研究催化剂，但是现阶段催化剂的强度相对较低，不够稳定等问题时有发生，间接影响了煤质乙二醇的制备效果。煤制乙二醇的制备需要大量的煤炭，在煤炭产地，成本就会相应降低，适合其产业化的发展。从我国当前的市场发展角度来考虑，煤炭制成乙二醇生产的关键在于聚酯产业化的进行，在我国的华东等地区，我国纺织纤维行业的进展迅猛，纤维业的进步与发展也带动了整体煤炭领域的进步与发展，并产生了较大经济效益与社会效益，煤制乙二醇的发展面临着新的机遇和挑战。但是我国煤炭产业的发展格局存在不平衡的状况，发展失衡更是时常发生，只有通过对生产技术和煤炭资源价格的调整，形成规模化的煤炭生产方式，促进煤制乙二醇的生产平衡。

4 结论

早期的合成气需要较多的石油，目前针对我国缺油现状，需要更新乙二醇生产方式。煤制乙二醇从根本上说对于反应流程的要求相对较低，条件较为温和，能源消耗程度更低，研究出相对较为高效的催化剂，能够使乙二醇的制备前景更加广阔。

参考文献：

[1]张涛.新型乙二醇合成工艺的产品精制与节能技术[J].化工进展，2018，36（07）：2344-2352.