毕业论文甲醇合成工艺设计

毕业论文甲醇合成工艺设计

这个一般分为汽化,净化,合成,精馏四个步骤: 用天然气一般用转化法(二段)教好!用天然气和氧气水蒸气生成CO和H2!然后将生成的气体经过净化(变换,脱硫,脱碳),然后调整其压力进合成塔,出来后冷却,然后在经过醇分进精馏塔提纯!基本的流程就这样!但不是几句话就能说清楚的!呵呵 找本甲醇工学去看看参考资料：甲醇工学回答者：wenyb_15 - 试用期 一级 1-21 03:15

氢气可以用於合成甲醇，合成甲醇由於其生产成本较低且用途广泛，为有机化学工业的主要原料之一，亦为重要的石油化学品，其主要用途可以用来制造甲醛，其次可以制造对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲胺、聚乙烯醇、氯甲烷类、醋酸等，此外甲醇尚可作为溶剂与燃料，若有需要还可制氢气。 早期制造甲醇系将木材乾馏而得，合成法开法以后此法几乎被淘汰，初期的合成甲醇方法是由煤炭为原料制造，第二次世界大战后开发以天然气、炼油器与轻油等为原料之制法，煤炭法已经式微，仅余煤炭廉价及炼钢工业区附近尚有采用。甲醇合成之反应式如下：主反应 提高压力降低温度有利於主反应的进行而产生甲醇，早期的合成法为了防止设备之腐蚀，於反应之前先将二氧化碳移除，后来发现二氧化碳也可以作为原料，因而不需将二氧化碳先行去除。 合成甲醇之关键在於压力，过去均采用高压法，压力在300大气压以上，1966年开发出低压法，压力约50大气压；之后又有中压法被开发出来，其压力约200大气压。 压力(atm) 温度(℃) 触媒 高压法 300~600 320~380 铬锌触媒 中压法 105~300 225~270 含铜锌铬铝触媒 低压法 40~60 200~300 含铜锌触媒 高压法转化率较高，但是为了达到高压需要用往复压缩机消耗较多的能量，低压法可以使用离心式压缩机，消耗能量较少，经济规模较小，且可以使用含氢气量较高的合成气，中压法也可以使用离心式压缩机，不需像低压法还要另加二氧化碳且改良低压法设备庞大之缺点。 合成塔为直立型管壳式，管中填充触媒，管外以沸水冷却；也可以是填充塔式，如此可以於塔测多处通入冷原料以控制反应温度。压缩后的原料气和循环之未反应气体混合，经与反应生成气体进行热交换后，进入合成塔通过触媒床进行反应，反应生成气体经过热交换冷却后，甲醇冷凝，经分离器分离出甲醇，气体再循环与原料气混合。 如此冷凝合成出之粗甲醇中含有杂质，通常低压法合成所得到的甲醇杂质含量及种类比高压法所得的少，粗甲醇中的杂质除了水分以外可以分为三大类，即低沸点化合物，乙醇，高沸点化合物。粗甲醇进一步之精致步骤及操作与设计因合成法及成品规格而不同。若成品纯度要求较低时，可以采用单塔蒸馏方式。当纯度要求较高时，可采用双塔式蒸馏。当成品纯度要求更高时，采用三塔式蒸馏较适用。於双塔式蒸馏法中，二甲迷等低沸物杂质由第一塔塔顶排出，高级醇类高沸物由第二塔塔底排出，塔顶则得到高纯度甲醇。

低压工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂，在5mpa左右压力下，由合成气合成甲醇的工艺流程。天然气经加热炉加热后，进入转化炉发生部分氧化反应生成合成气，合成气经废热锅炉和加热器换热后，进入脱硫器，脱硫后的合成气经水冷却和汽液分离器，分离除去冷凝水后进入合成气三段离心式压缩机，压缩至稍低于5mpa。从压缩机第三段出来的气体不经冷却，与分离器出来的循环气混合后，在循环压缩机中压缩到稍高于5mpa的压力，进入合成塔。循环压缩机为单段离心式压缩机，它与合成气压缩机一样都采用气轮机驱动。合成塔顶尾气经转化后含co2量稍高，在压缩机的二段后，将气体送入co2吸收塔，用k2co3溶液吸收部分co2，使合成气中co2保持在适宜值。吸收了co2的k2co3溶液用蒸汽直接再生，然后循环使用。合成塔中填充cuo-zno-al2o3催化剂，于5mpa压力下操作。由于强烈的放热反应，必须迅速移出热量，流程中采用在催化剂层中直接加入冷原料的冷激法，保持温度在240～270℃之间。经合成反应后，气体中含甲醇～4%（体积），送入加热器以预热合成气，塔釜部物料在水冷器中冷却后进入分离器。粗甲醇送中间槽，未反应的气体返回循环压缩机。为防止惰性气体的积累，把一部分循环气放空。粗甲醇中甲醇含量约80%，其余大部分是水。此外，还含有二甲醚及可溶性气体，称为轻馏分。水、酯、醛、酮、高级醇称为重馏分。以上混合物送往脱轻组分塔，塔顶引出轻馏分，塔底物送甲醇精馏塔（，塔顶引出产品精甲醇，塔底为水，接近塔釜的某一塔板处引出含异丁醇等组分的杂醇油。产品精甲醇的纯度可达（质量）。

一分钟读懂.甲醇生产工艺

甲醇合成论文参考文献

基本信息：中文名称(5-异丙基异恶唑-3-基)甲醇英文名称(5-propan-2-yl-1,2-oxazol-3-yl)methanol英文别名(5-isopropylisoxazol-3-yl)methanol;[5-(methylethyl)isoxazol-3-yl]methan-1-ol;(5-i-propyl-isoxazol-3-yl)methanol;CAS号123770-63-8合成路线：1.通过5-异丙基异恶唑-3-甲酸乙酯合成(5-异丙基异恶唑-3-基)甲醇，收率约69%；2.通过3-甲基-2-丁酮合成(5-异丙基异恶唑-3-基)甲醇更多路线和参考文献可参考

甲醇生产项目的危险性分析：1 火灾、爆炸 甲醇是易挥发性液体，属于甲类火灾危险性物质，贮存不好或发生泄漏都可能发生燃烧、爆炸。原料液体甲醇经蒸发器加热蒸发后变成甲醇蒸气，蒸发系统不得泄漏，否则在压力作用下甲醇气体以高速喷出，产生静电或遇明火，极易发生火灾爆炸。气态甲醇与空气混合能形成爆炸性混合气体，一旦遇有明火、高温或静电火花就有爆炸、燃烧的危险。 1m3 气态甲醇完全燃烧，发热量高达数万千焦，爆炸所产生的冲击波超压与同能量的TNT 爆炸产生的超压相似。由于它燃烧热值大，爆炸速度快，瞬间就会完成化学性变化，破坏性特别强。 甲醇气与空气混合进入氧化器进行催化氧化反应和脱氢反应，反应温度在6 20℃～650℃，反应的总热效应属于强放热反应，氧化器径向和轴向都存在温差。催化剂的载体往往是导热欠佳的物质，如果催化剂的导热性能良好，且气体流速又较快，则径向温差较小。一般沿轴向温度分布都有一个最高温度，称为热点，热点温度过高，使反应选择性降低，催化剂作用变慢，甚至使反应失去稳定性或产生飞温。生产甲醛的氧化器属于固定床反应器，床层温度分布受到传热速率的限制，可能产生较大温差，甚至引起飞温，导致火灾爆炸事故。 反应过程应中应控制好氧醇比(即氧气和甲醇的摩尔比)和水蒸气配比，防止超温。随着温度升高，反应速度加快，转化率增加，放出的热量也随之增加，如不及时移走反应热，就会导致温度难以控制，产生飞温现象。 甲醛生产中有90%以上的甲醇参加氧化反应和脱氢反应，其余部分发生燃烧反应及甲醛的深度氧化等副反应，生成CO、CO2、H20、CH4 和H2 等，都是放热反应，增加了反应过程的总热量，有可能产生飞温，当温度达到甲醇或甲醛的自燃点时，就可能发生燃烧爆炸。 甲醇、甲醛的蒸气都能与空气形成爆炸性混合物，但温度对爆炸极限影响较大，不同温度的爆炸极限可根据25℃的爆炸极限进行修正。修正后的甲醇和甲醛的爆炸极限如附表1-4 所示。 附表1-4 经温度修正的爆炸极限 物料 温度℃ 爆炸下限(%) 爆炸上限(%) 甲醇 25 600 700 甲醛 25 73 600 700 正常情况下，控制甲醇与空气的体积比为～，对照表2，虽然反应不在爆炸范围之内，但如果操作不慎，如氧醇比过低，就有可能使反应处于爆炸极限范围之内。 过热器到氧化器的入口，存在甲醇和空气两种成分，系爆炸性混合物;氧化器出口存在甲醇、甲醛、H2，CO，CH4 和02 等6 种成分，也系爆炸性混合物。因此，无论在氧化器的进口或出口，只要遇火源，就会立即发生燃烧、爆炸事故。 吸收操作是在吸收塔中将反应气中的绝大部分甲醛用水吸收下来，未被吸收的尾气送至尾气锅炉进行燃烧处理。在该操作过程中所涉及的气体系爆炸性混合物，如果设备发生泄漏，可能引起燃烧、爆炸事故。 在装卸甲醇、甲醛以及清罐等作业过程中，若违章操作或由于设备、管道腐蚀、制造缺陷、法兰未紧固等原因造成储罐、管道渗漏，甲醇或甲醛暴露在空气中，形成爆炸性混合物，达到爆炸极限时，遇火源易发生爆炸燃烧事故。 (1)将甲醇或甲醛装入储罐中 A 储罐漫溢 装卸时对液位检测不及时易造成甲醇或甲醛跑冒，甲醇或甲醛溢出罐外后，周围空气中甲醇或甲醛的浓度迅速上升，达到或超过爆炸极限，遇到火星即发生爆炸燃烧;在甲醇漫溢时，使用金属容器刮舀，开启电灯照明观察，均会无意中产生火花，而引起爆燃。 B 甲醇滴漏 由于装卸时，胶管破裂、密封垫破损、接头紧固栓松动等原因，使甲醇滴漏至地面，遇火花立即发生燃烧。 C 静电起火 由于输送管道无静电连接、采用喷溅式装卸、罐车无静电接地等原因，造成静电积聚放电，点燃可燃蒸气。 D 装卸过程中遇明火 在非密闭装卸中，大量可燃蒸气从装卸口逸出，当周围出现烟火、火花时，就会产生爆炸燃烧。 (2)储罐、管道或法兰渗漏，没有及时发现，导致甲醇或甲醛暴露在空气中，甲醇或甲醛蒸气遇明火燃烧爆炸。 安全防火间距不足 生产区域内或生产区域外建(构)筑物为有可能出现明火的场所，若建构筑物与生产区域内危险设施的间距不足，易造成火源与合适浓度的可燃性气体相遇，引发事故。另一方面，当一个设施设备出现火灾，若防火间距不足时，易诱发另一 个设施设备火灾;或当生产区域内发生火灾事故，若防火间距不足时，易诱发生产区域外建构筑物火灾，造成更大的损失。 该车间生产过程与储存过程中存在甲醇、甲醛、氢气等易燃易爆物质，该生产区域和储罐区域属于爆炸和火灾危险环境，在此区域内的电气设备如果不能满足防火防爆要求，可能会引起火灾爆炸事故。 电气线路老化、绝缘破损、短路、私拉乱接、超负荷用电、过载、接线不规范、发热、电器使用管理不当等易引起火灾。 雷击引起火灾。由于没有采取可靠的防雷措施，导致雷击直接击中储罐或装卸设施，或者在储罐或装卸设施上产生感应电荷积聚放电，都会导致甲醇、甲醛燃烧或甲醇、甲醛与空气混合气爆炸。 生产区域内建(构)筑物耐火等级达不到要求，一旦明火管理不当，用火失控，就容易导致火灾。2 容器爆炸在生产装置中存在压力容器，这些压力容器如果本身设计、安装存在缺陷;安全附件或安全防护装置存在缺陷或不齐全;在使用过程中如发生侵蚀、腐蚀、疲劳、蠕变等现象;未按规定由有资质的质检单位检验或办理安全准用证;人员误操作等原因，均有可能发生容器爆炸事故。3 中毒 甲醇对中枢神经系统有麻醉作用;对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变;可致代谢性酸中毒。对粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤有强烈刺激性。接触其蒸气，引起结膜炎、角膜炎、鼻炎、支气管炎;重者发生喉痉挛、声门水肿和肺炎等。肺水肿较少见。对皮肤有原发性刺激和致敏作用，可致皮炎;浓溶液可引起皮肤凝固性坏死。口服灼伤口腔和消化道，可发生胃肠道穿孔，休克，肾和肝脏损害。因此在操作过程中，如防护措施不到位或无防护，有可能对人体造成甲醇中毒事故。 短时大量吸入甲醛会出现轻度眼上呼吸道刺激症状(口服有胃肠道刺激症状);经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谵妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。因此在操作过程中，如防护措施不到位或无 防护，有可能对人体造成甲醛中毒事故。4 高处坠落该车间生产厂房为三层厂房，在二层以上的楼层作业，若防护栏杆设置不规范、防护栏杆腐蚀损坏等原因，在储罐上进行检修工作，防护措施不到位等原因，均有可能造成高处坠落事故。5 机械伤害各种泵的运转部位，如果没有设置防护罩等防护措施，人体触及运转部位，可能造成机械伤害事故。6 触电各带电设备若因防护措施不到位(如触电保护、漏电保护、短路保护、过载保护、绝缘、电气隔离、屏护、电气安全距离等方面不可靠)，均有可能造成人员触电。7 灼烫蒸汽管道或法兰连接处出现破损，使中压蒸汽喷出，可能喷至人体，造成人员高温灼烫事故。8 车辆伤害车间内行走的车辆，若车间内设施防护不当，易造成车辆冲撞装置内设施，另一方面也易对人员造成碰撞伤害。9 噪声项目中存在的罗茨风机、泵等，这些设备会产生噪声，噪声是一种物理危害因素，长期在高噪声的环境下工作，接触者的听力将受到损害，引起噪声耳聋，并妨碍 操作人员正常的感觉能力，使人烦躁不安，还会影响通讯，甚至成为诱发事故的原因。10 毒物长期接触低浓度甲醛可有轻度眼、鼻、咽喉刺激症状，皮肤干燥、皲裂、甲软化等。慢性影响：长期吸入低浓度甲醇，可能会导致神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，视力减退等，皮肤出现脱脂、皮炎等。

1 物料的危害辨识及危险性评价1．1 生产过程中的物料1．1．1 一氧化碳(CO)1．1．1．1 危害性辨识一氧化碳经呼吸道吸入人体后，通过肺泡膜进入血液，与血液中血红蛋白进行可逆性结合，形成碳氧血红蛋白，使血液中的携氧功能发生障碍，造成人体低氧血症，因而导致组织缺氧。轻度中毒者会出现头疼、眩晕、耳鸣、眼花，颞部压迫及博动感，并有恶心、呕吐，心前区疼痛或心悸，四肢无力，甚至有短暂的昏厥；中度中毒者除上述症状外，初期尚有多汗、烦燥，步态不稳，皮肤粘膜樱红，可出现意识模糊，甚至进入昏迷状态；重度中毒者迅速进入昏迷，昏迷可持续数小时或更长时间，出现阵发性和强直性痉挛，有病理反射出现，常伴发脑水肿、肺水肿、心肌损害、心律紊乱或传导阻滞，高热或惊厥，皮肤、粘膜可呈樱红色或苍白、紫绀。1．1．1．2 危险性评价一氧化碳属易燃、易爆、有毒气体，与空气混合浓度在12．5％～74．2％时成为爆炸混合物，爆炸危险度为4．9。遇热容器压力增大，泄漏遇火种有燃烧爆炸的危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21005。1．1．2 二氧化碳(CO2)1．1．2．1 危害性辨识低浓度二氧化碳对呼吸中枢有致兴奋作用，高浓度有显著性的麻痹作用。二氧化碳透过肺泡能力比氧大25倍，空气中CO2浓度高时，必造成体内CO2滞留，缺氧引起窒息死亡。即使在含氧浓度较高的情况下，二氧化碳也可以引发中毒。有时缺氧窒息会与二氧化碳中毒并存。吸入浓度为8％～10％的CO2，除头昏、头痛、眼花和耳鸣外，还有气急，脉博加快、无力，血压升高，精神兴奋，肌肉痉挛，时间过长则会出现神志丧失。急性重症发作都在几秒钟内，几乎象触电似的倒下，表现为昏迷，反射消失，瞳孔扩大或缩小，大小便失禁，呕吐等。严重者会出现呼吸停止或休克。1．1．2．2 危险性评价受热后容器压力增大，有爆炸危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．2类不燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为22019。1．1．3 氢气(H2)1．1．3．1 危害性辨识氢气在生理上属惰性气体，仅在高浓度时，由于空气中氧分压降低才能引起窒息。在很高的分压下，氢气可呈现出麻醉作用。1．1．3．2 危险性评价氢属易燃易爆物质，与空气混合浓度在4．0％～75．6％时成为爆炸混合物，爆炸危险度17．9。氢气比空气轻，在室内使用和储存时，泄漏气体会聚集在上部空间不易外排，遇火即引起爆炸。GB 13690—92将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21001。1．1．4 硫化氢(H2S)1．1．4．1 危害性辨识硫化氢是强烈的神经性毒物，对粘膜有明显刺激作用，随空气经呼吸道和消化道能很快被人体吸收。一部分可经呼吸道排出，另一部分在血液中很快被氧化为无毒的硫酸盐和硫化酸盐等经尿道排出；在血液中来不及氧化时，则引起全身中毒反应。体内达到较高浓度时，首先对呼吸中枢和脊髓运动中枢产生兴奋作用，然后转为抑制；高浓度时则引起颈动脉寞的反射作用使呼吸停止；更高浓度时可直接麻痹呼吸中枢而立即引起窒息，造成“闪电式”中毒以致死亡。轻度中毒者首先出现眼结膜刺激病状，接着是呼吸道刺激症状，表现为畏光、流泪、眼刺激、流鼻涕及咽喉灼热感；当接触浓度为200～300mg／m3时，会发生中度中毒，症状为头痛、头晕、全身无力、呕吐，同时引起上呼吸道炎和支气管炎。眼刺激症状强烈、流泪、眼刺痛，且有眼睑痉挛，看光源时周围有色环存在，视觉模糊，有角膜水肿的症兆；当接触浓度在700mg／m3以上时，会发生重度中毒，中枢神经系统症状最突出。出现头晕、呼吸困难，行动迟钝，继而出现烦燥，意识模糊，呕吐、腹泻，很快处于昏迷状态，最终可因呼吸麻痹而死亡；当接触浓度在1000mg／m3以上时，可发生“电击样”中毒，即在数秒钟后突然倒下，瞬间呼吸停止。1．1．4．2 危险性评价硫化氢属易燃剧毒液化气体，人的嗅觉阈为0．035mg／m3，起初是臭鸡蛋味增强与浓度成正比，当浓度超过10mg／m3时，浓度增高而臭鸡蛋味却减弱，以至不能察觉。与空气混合，当浓度在4．3％～45．0％时，形成爆炸性混合物，爆炸危险度为9．5。气体泄漏遇火源会发生燃烧爆炸。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21006。1．1．5 氮气(N2)1．1．5．1 危害性辨识氮气是无色、无臭、无味的气体，是空气的重要组成部分。微溶于水，化学性质稳定。氮气本身并无毒，但当环境中氮气增多致使氧气相对减少，会引起单纯性窒息。其主要表现是机体缺氧，出现头晕、头痛、呼息困难、急促，心跳加快，脉搏弱而快，精神恍惚不安，全身乏力，肌肉协调运动失调。若进入完全充满氮气的设备或容器中，人会立即昏倒窒息。1．1．5．2 危险性评价氮气属难视觉性物质，高纯度氮气环境中易发生窒息甚至死亡事故。超压贮存有爆炸危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．2类不燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为22005。1．2 成品物料1．2．1 液氨(NH3)1．2．1．1 危害性辨识氨属于低毒类物质。氨随空气经呼吸道吸入后，通过肺泡，除少部分与二氧化碳中和外，其余被血液吸收。被吸收的氨，在肝脏中释出形成尿素，随汗液、尿或呼吸道排出体外。氨对人的呼吸道有刺激和腐蚀作用，浓度过高时，直接接触部分可引起碱化学灼伤，组织呈溶解性坏死，并可引起呼吸道深部及肺泡的损伤，发生化学性支气管炎、肺炎和肺水肿。高浓度吸入，可使中枢神经系统兴奋度增强，引起痉挛，并可通过三叉神经末稍的反射作用引起心脏停搏和呼吸停止。轻度中毒，眼、口有辣感、流泪、流涕、咳嗽、声音嘶哑，吞咽困难，头昏、头痛，眼结膜充血水肿，口唇及口腔、咽部充血，胸闷和胸骨区疼痛；重度中毒，喉头水肿，声门狭窄以及呼吸道粘膜脱落，造成气管阻塞，引起窒息，人体外露部分皮肤可出现Ⅱ度化学灼伤，眼睑、口唇、鼻腔、咽部及喉头水肿，咳吐大量黄痰；肺水肿很快发生，表现为剧烈咳嗽，呼吸困难；脉快而弱，体温升高，咳出血痰或大量粉红色泡沫痰，陷入休克昏迷。1．2．1．2 危险性评价受到猛烈撞击，贮器损坏时，气体外泄会危及人的健康和生命，遇水则变为有腐蚀性的氨水。28％的水溶液则为浓氨水。受热后容器内压力增大或空气中氨浓度在15．7％～27．4％时，遇到火星会引起燃烧爆炸，爆炸危险度为0．9。有油类存在时，更会增加燃烧危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．3类有毒气体；GB 12268—90标准规定其危规号为23003。1．2．2 甲醇(CH3OH)1．2．2．1 危害性辨识甲醇的职业接触中毒物质危害程度分为三级，急性中毒主要表现为中枢神经系统损害，眼部损害和代谢性酸中毒。人吸入空气中甲醇浓度39．3～65．5g／m3，30～60分钟可致中毒。人体口服中毒最低剂量为0．1g／kg，经口摄入0．3～1．0g可致死。1．2．2．2 危险性评价甲醇是易燃、易爆、有毒性物质。其气体与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限为5．5％～36．0％，爆炸危险度为5．5。饮用后会使人失明，甚至死亡。GB 13690—92标准将该物质划分为第3．2类中闪点液体；GB 12268—90标准规定其危规号为32058。

左旋氧氟沙星（levofloxacin，1）化学名为（S）-（-）-9-氟-2，3-二氢-3-甲基-10-（4-甲基-1-哌嗪）-7氧代-7氢吡啶骈〔1，2，3-de〕〔1，4〕苯骈?嗪-6-羧酸，是氧氟沙星的(S)-（-）异构体，它的抗菌活性为氧氟沙星的2倍，毒副作用小，成为第三代氟喹诺酮抗菌药中最优秀的品种之一，最早由日本第一制药株式会社开发上市〔1，2〕.1合成路线设计化合物（1）的合成文献〔3〕报道按起始原料可分为两大类：方法一，由2，3，4，5-四氟苯甲酸为原料，经酰氯化后与丙二酸二乙酯缩合、部分水解脱羧、与原甲酸三乙酯缩合、(S)-（+）-2-氨基丙醇置换、环合、水解后与4-甲基哌嗪缩合精制而得〔4，5〕；方法二，以2，3，4-三氟硝基苯为起始原料，先合成关键中间体(S)-7，8-二氟-3-甲基-3，4-二氢-2H-1，4-苯骈?嗪，再与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合、环合、水解、上甲基哌嗪精制而得〔6～8〕.方法二尽管与目前国内氧氟沙星的合成工艺近似，但关键中间体(S)-7，8-二氟-3-甲基-3，4-二氢-2H-1，4-苯骈?嗪的合成存在步骤长、收率低、光学纯化难度大等缺点，难以适合大量制备.方法一因国内已有2，3，4，5-四氟苯甲酸及(S)-（+）-2-氨基丙醇工业品供应，成为不对称合成左旋氧氟沙星较为理想的选择，故采用方法一作为试制路线，并对合成工艺进行优化和改进，以2，3，4，5-四氟苯甲酸为原料，经8步反应制得左旋氧氟沙星，总收率为，最终产物结构经元素分析，IR，1H-NMR，13C-NMR，DEPT，MS鉴定.合成路线见图 synthesis route of levofloxacin2实验部分熔点采用北京泰科仪器有限公司的XT-4双目显微熔点仪测定，温度未经校正.元素分析用美国PE-240C型元素分析仪.红外光谱仪为Nicolet 170SX型.热重分析用美国PE-7系列热重分析仪.核磁共振谱用Bruker AM 500 MHz核磁共振仪测定，d6-DMSO为溶剂，TMS为内标.质谱用VG-ZAB-HS GC-MSZ质谱仪测定.旋光度用WZZ-1自动指示旋光仪测定.，3，4，5-四氟苯甲酰基乙酸乙酯（5）的合成化合物（2） g（ mol）、SOCl2 150 mL（ mol）、DMF mL依次加入到反应瓶中，搅拌加热回流5 h，常压蒸出过量的SOCl2，加甲苯40 mL再减压蒸干得化合物（3）.于另一个反应瓶中依次加入镁粉 g（ mol）、无水乙醇50 mL、四氯化碳 mL，加热引发反应后，搅拌下滴加丙二酸二乙酯 g（ mol）和无水甲苯60 mL的混合液，30 min加完后于60℃继续反应2 h，冷至-5℃后滴加化合物（3）的甲苯80 mL溶液，1 h加完后继续在0℃搅拌反应2 h，倾入浓盐酸90 mL和冰水90 mL的混合液中，分出有机相，水相用甲苯（50 mL×3）萃取，合并有机相，减压蒸出甲苯得橙黄色油状液体（4），在化合物（4）的反应瓶中加入水100 mL和对甲苯磺酸 g（ mmol），加热回流6 h，TLC检测原料点基本消失〔乙酸乙酯-甲醇（V∶V=4∶）为展开剂〕，冷至室温，以二氯甲烷（50 mL×3）萃取，有机相用水洗至中性，无水硫酸钠干燥，减压蒸干得橙色液体（5） g，收率：（文献〔4〕收率：93%），化合物（5）不经纯化，直接用于下一步反应.（S）-（-）-9，10-二氟-2，3-二氢-3-甲基-7氧代-7氢吡啶骈〔1，2，3-de〕〔1，4〕苯骈?嗪-6-羧酸乙酯（8）的合成在含有化合物（5） g（ mol）的反应瓶中，加入醋酐82 mL（ mol），原甲酸三乙酯 mL（ mol），搅拌加热回流4 h，并在反应中蒸出生成的乙酸乙酯，使反应完全，减压蒸干后加二氯甲烷450 mL溶解，于室温搅拌滴加（S）-（+）-2-氨基丙醇 g（ mol）和二氯甲烷50 mL的混合液，1 h滴完后继续搅拌反应2 h，回收二氯甲烷并减压蒸干得橙红色粘稠性油状物（7），在含化合物（7）的反应瓶中加入DMF 400 mL及无水K2CO3 g（ mol），在120℃搅拌反应8 h，减压回收DMF后向反应瓶中加入冰水250 mL，搅拌析出固体，放置过夜，过滤，固体用水洗涤，以氯仿-乙醇（V∶V=3∶2）进行重结晶，烘干得化合物（8） g，收率：，mp 254～256℃（文献〔6〕mp 254～255℃）.（S）-（-）-9，10-二氟-2，3-二氢-3-甲基-7氧代-7氢吡啶骈〔1，2，3-de〕〔1，4〕苯骈?嗪-6-羧酸（9）的合成按文献〔8〕操作，收率为：87%，mp＞300℃（文献〔8〕收率：88%，mp＞300℃）.（S）-（-）-9-氟-2，3-二氢-3-甲基-10-（4-甲基-1-哌嗪基）-7氧代-7氢吡啶骈〔1，2，3-de〕〔1，4〕苯骈?嗪-6-羧酸（1）的合成化合物（9） g（ mol）、N-甲基哌嗪26 mL（ mol）、DMSO 75 mL依次加入反应瓶中，130℃加热搅拌反应6 h，减压回收DMSO及过量的N-甲基哌嗪，残留物用95%乙醇重结晶，得淡黄色晶体（1）的半水合物 g，收率：82%，（文献〔8〕收率：），mp 224～226℃，〔α〕24D=°（c=， mol/L NaOH）〔文献〔7〕mp 225～227℃，〔α〕24D=°（c=， mol/L NaOH）〕.TG分析：化合物（1）在～℃失重，相当于含个结晶水（理论含个结晶水值为）.元素分析，实测值（%）：C ，H ，N ，F ；理论值（%）：C ，H ，N ，F （KBr）cm-1：3267（—COOH），3081（ArH），2974～2802（RH），（—COOH，CO），1621（7—CO），1542～1453（Ar—CC—），～（C—H，C—N），～（C—O，C—F），（C—N），（—OH），802（C—H）.1H-NMR（DMSO-d6）δ：（1H，br s，—COOH），（1H，s，5-H），（1H，d，8-H），（1H，d，3-H），（1H，d，2βH），（1H，d，2αH），～（4H，m，1，1′哌嗪环质子），（4H，br s，2，2′哌嗪环质子），（3H，s，N—CH3），（3H，d，3-CH3）.13C-NMR（DMSO-d6）δ：（7-C），（-COOH），（9-C），（5-C），（11-C），（10-C），（12-C），（13-C)，（6-C），（8-C），（2-C），（哌嗪环2，2′-C），（3-C），（哌嗪环1，1′-C），（N-CH3），（3-CH3）.13C-NMR（DEPT）δ：（5-C），（8-C），（3-C）为CH碳原子；δ：（2-C），（哌嗪环2，2′-C），（哌嗪环1，1′-C）为CH2碳原子；δ：（N—CH3），（3-CH3）为CH3碳原子.EI MS m/z：361（M+）.3讨论文献〔4〕报道化合物（5）的合成以化合物（2）为原料经酰氯化后与丙二酸单一酯在丁基锂作用下，于-55℃低温下缩合，水解精制而得，收率为93%，但该合成方法成本高，反应条件苛刻，本文在参考文献〔9，10〕类似物合成方法基础上，由（2）经酰氯化后与乙氧基镁丙二酸二乙酯缩合，用对甲苯磺酸部分水解脱羧制得，收率为84%.由（5）制备（9）时，本实验在（5）与原甲酸三乙酯和醋酐反应时，将生成的乙酸乙酯蒸出使反应完全，并以无水K2CO3和DMF替代文献〔5〕中的50%NaH和DMSO，以冰醋酸和盐酸替代KOH进行水解，四步反应收率为（文献〔5〕收率：），以DMSO替代吡啶为溶剂进行缩N-甲基哌嗪反应，收率为82%（文献〔8〕收率为），以2，3，4，5-四氟苯甲酸计，总收率为，本研究对左旋氟沙星的工业化生产有一定的参考价值.

煤制甲醇气化工艺毕业论文

巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜ mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在～之间，氢含量在～之间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的流变特性，见表11。从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分≤的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏高，最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。

水煤浆气化技术论文篇二 德士古水煤浆气化技术的特点及应用 【摘要】水煤浆气化技术在我国由来已久，近年来，德士古水煤浆气化技术在我国的发展更为的迅速，其技术应用的范围也在不断的扩大，德士古水煤浆气化技术具有很多优点，因此，其应用还有待于进一步开发。本文将从以下几个方面来分析德士古水煤浆气化技术的特点及应用。 【关键词】德士古水煤浆气化技术;特点;应用;分析 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 目前，国内水煤浆气化的应用还存在一定的问题，选用何种技术成为了主要的关注点，因此，研究德士古水煤浆气化技术的特点及其在我国的应用具有很深远的现实意义。 二、煤气化原理及发展趋势 1、煤气化的原理 煤的气化反应是指气化剂(空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。在气化炉内，煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程。 (一)湿煤中水分蒸发的过程： (二)热解(干馏)是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。一般来讲，热解的形式为：煤 煤气(CO2，CO，CH4，H2O，H2，NH3， H2S)+焦油+焦炭 (三)气化与燃烧过程。仅考虑煤的主要元素碳的反应，这些反应如下： a.碳-氧间的反应; b.碳-水蒸气间的反应; c.甲烷生成反应; 需要指出的是，以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应，不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。 2、煤气化技术的发展趋势 现代煤炭气化技术发展趋势如下： (一)气化压力向高压发展。气化压力由常压、低压(<)向高压() 气化发展，从而提高气化效率、碳转化率和气化炉能力。 (二)气化炉能力向大型化发展。大型化便于实现自动控制和优化操作，降低能耗和操作费用。 (三)气化温度向高温发展。气化温度高，煤中有机物质分解气化，消除或减少环境污染，对煤种适应性广。 (四)不断开发新的气化技术和新型气化炉，提高碳转化率和煤气质量，降低建设投资。目前碳转化率高达98%-99%，煤气中含CO+H2达到80%-90%。 (五)现代煤气化技术与其他先进技术联合应用。 (六)煤气化技术与先进脱硫、除尘技术相结合，实现环境友好，减少污染。 三、国内应用上存在的问题与解决措施 1.存在的问题 (一)气化效率仍然低 当前在国内，在燃烧上多采用单喷嘴直喷的模式，像德士古炉，而华东理工大学则采用多嘴对喷，后者的改进虽然增强了利用的效率，但是其对耐火砖的损坏也相应的加大了。在整个气化装置中，采用单个喷嘴时，其容量受到了限制，这就制约了水煤浆气化的转化效率。当采用多对喷嘴时，喷嘴的寿命也同时受到了考验，在雾化方面的效果仍然不能得到完全的控制。 (二)耐火砖的寿命短 水煤浆中本身存在34%左右的水，它的存在会吸收大量的热，在转化过程中，反应的进行使得化学平衡容易遭受破坏，因此，在设计上安排了耐火砖来作内衬。耐火砖专为改善水煤浆气化而来，所以，好的耐火砖将会对气化产生重要的作用。而在实际转化过程中，耐火砖十分容易损坏，当转化炉的操作温度过高时，它将直接烧坏耐火砖。 (三)煤炭质量的影响在现今的转化中，煤浆的混合制成，也对煤中含灰量和灰熔点有着特定的要求，当煤的质量不能满足水煤浆的合成时，其气化的效果将降低，同时，在进一步的燃烧中，由于可燃物含量的低下使得将要获得热能减少。 四、德士古水煤浆气化技术工艺 水煤浆制气的德士古工艺见图 1： 五、德士古水煤浆气化技术特点 德士古加压水煤浆气化工艺与第一代煤气化工艺相比,主要是提高了气化压力和温度,从而改善了技术经济指标。扩大了煤种的适应范围,该气化炉属于喷流气化,以水煤浆方式进料,其气化压力为。 主要工艺特点如下: 1、煤种适应性强,主要以烟煤为主,对煤的活性没有严格要求,但对煤的灰熔点有一定要求。 2、水煤浆用泵连续输送,故气化炉操作稳定性好,输送方便并有利于环境改善。 3、碳转化率高达96%以上,排水中无焦油、酚等污染环境的副产物产生,同时煤气中甲烷含量低,是较为理想的合成原料气。 4、气化在加压下进行,气化强度高,设备体积小,布置紧凑而且能耗较低。 5、气化炉内无转动部件,其结构简单、可靠。 6、气体在气化炉内停留时间短,仅为几秒钟,因而气化操作弹性大。 7、气化炉高温下排出之熔渣性能稳定,对环境影响小。 德士古水煤浆气化技术,与无烟煤间歇气化及鲁奇(Lurgi)气化技术相比具有明显的优越性。该法常以灰融点低活性较好的煤质为主,对煤种有较宽的适应性。适宜于作生产合成氨和甲醇的原料气。因而该技术引入我国以后,引起合成氨企业及各界人事的普遍关注。 六、德士古水煤浆气化的应用 目前我国采用该技术的在运行装置有20多家。鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、安徽淮南化工厂和黑龙江浩良河化肥厂是国内使用德士古水煤浆气化炉较早的厂家，德士古水煤浆气化炉的部分应用情况见表 1。 表 1 德士古德士古水煤浆气化的应用状况 七、水煤浆气化工艺前景展望 德士古加压水煤浆气化技术虽然是比较成熟的煤气化技术，但从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，由于工程设计和操作经验的不完善，还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态，存在的问题还较多。 1、气化炉烧嘴运行周期较短，一般不超过 3 个月，这是造成德士古装置必须有备炉的主要原因; 2、耐火砖使用寿命国产约 1 a，进口约 2 a，导致维修费用较大; 3、单烧嘴制气，操作弹性较低;德士古加压水煤浆气化炉耐火砖的寿命问题仍然是一个难题，对于德士古水煤浆气化炉烧嘴的问题已有一些新的气化炉将单喷嘴改为对置式多喷嘴，可以增加热质传递，并且能提高碳的转化率。目前由兖矿集团有限公司、华东理工大学共同承担的国家高技术研究发展计划(863 计划)重大课题“新型水煤浆气化技术”就是将单喷嘴水煤浆气化炉改为对置式多喷嘴水煤浆气化炉，并配套生产甲醇和联产发电。多喷嘴对置式水煤浆气化技术含水煤浆制备工序、多喷嘴对置式水煤浆气化和煤气初步净化工序、含渣水处理工序。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术自动化程度高，全部采用集散控制系统(DCS)控制，特别是氧煤比完全可以投自动串级控制。工业运行证实，该装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点，操作的方便程度优于引进水煤浆气化装置。多喷嘴对置式水煤浆气化技术已被工程实践证实完全可行，工艺指标也极为先进，对初步的运行结果统计表明：有效气 CO+H2≥82%，碳转化率≥98%。通过工业化规模的气化炉的示范运行，我国在水煤浆气流床气化技术方面将达国际先进水平，具有自主知识产权的大型煤气化技术。 随着机械化采煤的发展，粉煤产率也在增加，利用此项技术可以解决粉煤的利用问题，也可以解决煤炭在洗选过程中产生的大量煤泥，利用水煤浆气化技术联合循环发电也具有广阔前景。今后煤化工的更多机会是发展新型煤化工，即煤制甲醇、煤烯烃、二甲醚和煤制油，煤气化生产甲醇及其下游产品的开发和 IGCC 联合发电也是新型煤化工的一个发展方向。新型煤化工将成为今后煤化工产业的发展主题。 八、结束语 在我国今后的水煤浆气化的发展过程中，可以更加深入的分析德士古水煤浆气化技术，通过充分利用其优势来提高其使用效果，从而提高我国水煤浆气化技术的整体质量水平。 【参考文献】 [1]陈俊峰.煤气化技术的发展现状及研究进展[J].广州化工，(5)：31-33. [2]赵嘉博.刘小军.洁净煤技术的研究现状及进展[J].露天采矿技术.. [3]高丽. 德士古水煤浆加压气化技术的应用[J]. 煤炭技术,2010,07:161-162. [4]贾小军. 德士古水煤浆气化技术研究及其国产化创新[J]. 中国科技信息,2013,14:115. [5]崔嵬,吕传磊,徐厚斌. 德士古水煤浆加压气化技术的应用及创新[J]. 化肥工业,2000,06:7-8+17-58. 看了“水煤浆气化技术论文”的人还看： 1. 煤气化技术论文 2. 煤气化技术论文(2) 3. 煤炭气化技术论文(2) 4. 洁净煤燃烧技术论文 5. 大气污染控制技术论文

甲醇制烯烃工艺技术毕业论文

甲醇的生产，主要是合成法，尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为： H2 + CO → CH3OH 合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。单产甲醇（分高压法低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法，但因其能耗大，加工复杂，材质要求苛刻，产品中副产物多，今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

乙二醇工段工艺设计毕业论文

乙二醇(ethylene glycol，EG)又称甘醇，是最简单也是最重要的脂肪族二醇。它是一种重要的有机化工原料，主要用来生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及炸药等。 根据中国聚酯协会预测，2008年我国聚酯产量将达到约1730万吨，对EG的需求量将达到约605万吨；2010年聚酯产量将达到约1900万吨，届时对EG的需求量将达到约665万吨。加上防冻剂以及其他方面的消费量，预计2008年我国EG的总需求量将达约636万吨，2010年将达到约710万吨。据预测，到2010年，中国EG消费量将占世界EG消费量的26 %，占亚洲的46 %。预计到2008年我国EG总生产能力将达到约250万吨，2010年生产能力将达到约400万吨。但与需求量相比，即使装置满负荷生产，产量仍不能满足国内实际需求，还需依靠大量进口。因此，EG在我国具有很好的发展前景[1, 2]。 大致上，EG的合成路线可以分为两类：石油合成路线和非石油合成路线[3-16]。1 石油合成路线 EO法 Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得EG，次年又由环氧乙烷(EO)直接水合制得，至今，该法仍是世界上大规模生产EG的唯一方法。 EO非催化水合法 EO直接水合法是目前国内外工业化生产EG的主要方法，该生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon—SD以及美国联碳(UCC)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EO，EO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EG，EG溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到EG及其他副产品。以UCC的生产工艺为例，水和EO的物质的量之比为22：1，反应入口温度155 oC，出口温度193 oC，反应压力 MPa，EO转化率100 %，水合收率 %。Shell和SD工艺的反应条件类似，不同的是它们使用的催化剂和添加剂不同[14]。 该工艺中用到大量的水，能耗很大；EO的转化率为100 %，但是产品中EG的选择性只有90 %左右，另外还会产生9 %左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。增加投料中水的比例会提高EG的选择性，但是同时会加大能耗，并增加分离困难。 虽然EO直接水合法制EG工艺成熟，是目前工业生产中广泛采用的方法，但是其自身仍然存在一些缺陷，因此仍有必要对其生产工艺进行改进，或者寻求更加高效的替代方法。 EO催化水合法 为了降低能耗，提高EG的选择性，世界各国的研究人员对EO水合法制EG的催化剂和添加剂等展开了广泛的研究。Shell公司[17-22]早期采用氟磺酸交换树脂为催化剂，后来又开发了一系列具有正电中心的固体催化剂以及固载的大环螯合化合物作为非均相催化剂。树脂型催化剂催化的反应， EG的选择性超过94 %。但是，树脂型催化剂具有一些缺点，例如寿命短、热稳定性和机械强度不高等等，而固载的大环螯合化合物作为催化剂克服了这些缺点，并且具有较高的活性，在与树脂相同的条件下反应5小时，EO的转化率大于99 %，EG的选择性可以达到95 %。最近，Shell公司成功地开发出了第一代水合催化剂S100，并完成了催化剂筛选和400 kt/a 环氧乙烷水合装置的工艺设计。此工艺已经完成中试，有望用于工业化生产[13]。UCC公司[23-33]采用含Mo、W、V等多价态金属含氧酸盐作为EO水合催化剂，后来又开发了具有水滑石结构的混合金属框架催化剂。但是这些催化剂都没有实现工业应用。 DOW公司开发了一种高选择性的EO水合催化剂DowexMSA-1。这种新催化剂是由阴离子交换树脂与二氧化碳、氢氧化钠相结合的体系。在水和EO的摩尔比为9:1，反应温度99 oC，压力 MPa的条件下水合，EG的选择性可以达到 %[34]。日本三菱化学公司(MCC)和住友化学公司开发了鏻基催化剂催化EO水合的工艺，使EG的选择性超过了99 %。据称，使用该工艺建同等规模的生产厂，投资费用较传统方法低10 %，操作费用低5 %[35, 36]。此外，国外还有多家公司和研究机构对催化EO水合过程进行研究，例如美国标准油公司采用铜促进磷酸铝催化剂[37]；德国汉高公司采用脂肪族羧酸盐催化剂；俄国“索维吉赫”科技生产企业使用苯乙烯和二乙烯基苯交联的带有季胺基的碳酸氢盐型离子交换树脂催化剂[38]；俄国门捷列夫化工大学[39]采用一种改进过的离子交换树脂催化剂；Johnson等采用部分氨中和的磺酸催化剂。 我国国内多家企业和研究机构也对EO的催化水合进行了研究。例如，大连理工大学开发了一种铜催化的EO水合制备EG的方法，以微粒骨架铜、块状骨架铜或者负载型单质铜为催化剂，在水合比为5:1至20:1、常压至几个大气压、80 oC至150 oC的温度和条件下，高效催化EO水合制备EG，EO的转化率可达到100 %，EG的选择性达到85-99 %，主要副产物为二乙二醇，三乙二醇的生成量很少。反应可在间歇式压力釜中进行，也可在固定床连续式反应器中进行。催化剂制备方法简单，重复性好，寿命长，易再生，具有一定的工业生产潜力[40]。中国石化公司上海石化研究院开发了一种催化体系，使用载体上负载铌的氧化物、至少一种选白钒、钼、钨、锡、铅的元素或化合物以及至少一种选白镧、镨、钕的元素或化合物作为催化剂。该催化体系解决了以往EO非催化水合反应水比偏高，能耗大，生产成本高，或催化水合使用的液体酸催化剂腐蚀设备，污染环境，固体酸催化剂稳定性差或稳定性和活性不能同时兼顾的问题[41,42]。尽管许多公司在EO催化水合生产EG技术方面做了大量的工作，大大降低了水比，提高了EO的转化率和EG的选择性，但在催化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题，如催化剂稳定性不够，制备相当复杂，难以回收利用，有的还会在产品中残留一定量的金属阳离子，需要增加相应的设备来分离，因而采用该方法进行大规模工业化生产还有待时日。 EC法 碳酸乙烯酯(EC)法生产EG主要有两种工艺路线：EC水解法和酯交换法(EG与DMC联产法)。 EC水解法[43-52] 20世纪70年代，美国的Halcon-SD、UCC、英国ICI、日本触媒公司等相继开发了EC水解法制EG的方法。其反应为：这两个反应的催化剂可以相同，也可以不同，因此该生产工艺又分为一步法和二步法。一步法是在CO2和水的存在下EO在一个反应器内经过EC中间体直接生成EG；二步法是将EC分离出来再水解生成EG。这两种方法各有利弊。前者在同一个反应器内进行不同的反应，操作复杂，难以使两个反应都达到最佳条件；后者因需要分离并增加一个反应器，增加了设备投资。 目前，DOW的一步法工艺和MCC二步法工艺都已经进入了工业化研究阶段。 酯交换法(EG与DMC联产法) EC与甲醇发生酯交换反应，可以同时得到两种重要的工业产品：碳酸二甲酯(DMC)和乙二醇(EG)，因此这是一条非常有吸引力的工艺路线。该工艺的反应为：DOW公司首先获得了这一工艺方面的专利[53, 54]。以碱金属及其化合物作为催化剂。由于酯交换反应是个平衡反应，EC的转化率和EG的收率不超过40 %。后来DOW公司在研究中发现，通过及时移走反应生成的DMC和甲醇共沸物，可以提高EC的转化率，生成的DMC和EG可以通过冷却结晶和萃取精馏的方法进行分离。 随后有很多公司也开展了这方面的研究工作。工作的焦点集中在催化剂的开发上。DOW公司早期使用碱金属催化剂，后来又开发了阴离子交换树脂催化剂；拜耳公司开发了碱金属催化剂、碱土金属催化剂以及其它一些催化剂[55, 56]；Toxaco公司开发了季铵盐型离子交换树脂催化剂和沸石催化剂以及聚合物负载的季鏻盐催化剂[57, 58]；美国美孚石油公司(Mobil Oil Company)开发了氧化铝催化剂[59]；埃克森美孚公司(ExxonMobil Chemical)开发了沸石催化剂[60]；日本的三菱公司开发了锌、锰催化剂[61]。 我国也在进行EC酯交换法联产EG和DMC的工艺研究。采用新工艺与原工艺相比可节约蒸汽57 %，节约冷却水50 %，节约电35 %，提高收率10 %[62]。中科院兰州化物所已经完成了EO与CO2合成EC并与甲醇酯交换合成EG，联产DMC的全流程工艺开发。该项目已经进入中试开发阶段[63]。 EG与DMC联产法具有以下优点：1)可以充分利用EO生产装置排放的CO2资源。2)EC低毒、闪点高，使用和贮运安全，是一种性能优良的化工原料。3)反应转化率高，并避免了水作为原料带来的高能耗和杂质问题。4)同时获得EG和DMC两种产品，附加值高。5)反应的原子利用率为100 %，属于“零排放”的清洁生产工艺，符合当前绿色化学和环境保护的要求。因此EG和DMC联产法是今后EO生产EG的非常有吸引力的工艺路线[16]。 其它方法 除EO法和EC法，还有其它一些方法可以通过石油产品制EG。例如氯乙醇水解法和二氯乙烷水解法。二氯乙烷水解法的主要反应为：这两种方法早期都曾被用于工业生产。但是这两种工艺路线中都要用到次氯酸或者氯气，对设备的腐蚀严重，因此到20世纪70年代就已经完全被淘汰[9, 10]。 此外，乙烯直接水合也可以得到EG[64-66]，但该路线无论从选择性还是反应活性以及催化剂的稳定性等方面都不如EO法。乙烷和乙醇氧化也可以得到EG，如能实现乙醇氧化制EG的工业生产也将是十分有吸引力的工艺路线[67]。不过这方面的研究目前尚处于实验室研究阶段。2 非石油合成路线 当前，石油资源日益短缺，石油价格居高不下。石油路线生产EG，其效益受石油价格的影响很大。研究非石油路线合成EG，意义越来越重大。 合成气合成EG 合成气来源广泛，价格低廉，是理想的合成原料。用合成气法制EG原子经济性好，产品附加值高，因此无论从经济角度还是从环境角度都是一种理想的合成路线。 合成气直接合成EG 合成气直接制EG的净反应式为：这是一个原子经济的用廉价易得的原料合成高附加值产品的反应，如果能实现其工业应用，必将带来巨大的经济效益和社会效益。 早在1947年，美国的杜邦公司(Du Pont)就提出了合成气直接制EG的工艺路线，并于1953年获得了专利[68]。但是该路线需要高达150 MPa到500 MPa的高压。此后60余年来，世界各国的研究人员一直致力于这一工艺的开发和改进，并取得了大量的研究成果。仅在20世纪70年代短短的10年时间里，美国专利局就公布了数十篇有关合成气直接EG的专利。化学工作者们对这一工艺的催化剂、配体等进行了多方面的改进，使得反应条件更加温和、EG选择性更高、副产物更少。1971年，美国联合碳化物公司(UCC)首先公布用铑催化剂从合成气制EG，其催化活性明显优于钴，但所需压力仍太高(340 MPa)[10]。Gulf Research and Development公司使用钌配合物作为催化剂，并加入吡啶碱作为配体，产物中EG的含量最高可达66 mol %。这一工艺需要的压力为102 MPa到273 MPa[69]。该公司还同时开发了铱催化剂，其效果比钌催化剂略差[70]。Texeco Development公司[71-77]在钌催化体系中加入季鏻盐和季铵盐、VB族元素的三烃基化物作为促进剂，或者在极性溶剂中加入Lewis碱，大大提高了反应活性，使反应压力降低到了低于100 MPa。该公司还开发了钴催化剂，EG及其衍生物总产率可达77 %。 此外，还有一些公司致力于合成气制备EG的催化剂和工艺过程研究，例如ICI公司开发了VIII族金属化合物催化的合成工艺[78]；BASF公司开发了铑化合物催化的合成工艺[79-81]；UCC开发了Lewis碱催化的连续合成工艺[82]。 尽管几十年来化学工作者们付出了大量的努力，合成气直接制备EG的方法仍未实现工业应用，因为这一方法仍然存在许多缺陷，例如反应需要的压力过高、EG选择性低、副产物种类多、合成气转化率低等等。开发高活性、高选择性、条件温和的工艺路线，仍然是化学工作者们研究的方向。 合成气间接合成EG 由于合成气直接合成EG法的难度很大，采用合成气合成甲醇、甲醛，再合成EG的间接方法，就成为目前研究开发的重点之一。尤其是甲醛。作为直接法合成EG的活性中间体，更是人们研究的重点。甲醛法 以甲醛为原料合成EG的方法主要有：甲醛二聚法、甲醛羰基化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛与甲酸甲酯偶联法等。 甲醛二聚法 美国Electrosynthesis公司开发了甲醛电化学加氢二聚法合成EG的工艺[10, 83]，反应如下：EG选择性和收率约为90 %，最优条件甚至达到99 %。生长成本至少比EO法降低20 %，同时该工艺具有反应条件温和、三废易处理等优点，但此方法耗电量大，产物EG浓度低。Halcon-SD公司也开发了电化学法从甲醛制EG的工艺。在典型例中，电能效率可以达到93 %[84]。 以(CH3)3COOC(CH3)3为引发剂，在1,3-二氧杂环戊烷存在下，将甲醛加氢生成EG，同时生成甲酸甲酯。随温度降低，EG选择性增大，甲酸甲酯的选择性减小，75 oC时，甲酸甲酯的选择性仅为3 %，而EG的选择性为 %[3, 85]。反应循环为： 甲醛羰基化法 以甲醛、CO和水为原料，在高温和加压下，在浓硫酸介质中，在Cu(I)或者Ag催化剂的催化下，在0-90 oC， MPa，可以生成羟基乙酸，收率最高可达 %[86]。羟基乙酸用甲醇酯化生成羟基乙酸甲酯。羟基乙酸甲酯可用亚铬酸铜作催化剂，在200-220 oC和2-4 MPa下，用过量氢加氢得到EG。反应如下：该方法需要大量的强酸，对污染及腐蚀都很严重。后来出现了一些改进方法，但仍然没有完全摆脱需要强酸、加压等缺点[87]。 甲醛氢甲酰化法 以铑配合物作为催化剂，三聚或者多聚甲醛为原料可以进行甲醛氢甲酰化生成乙醇醛，进而加氢生成EG。反应如下：孟山都公司铑配合物例如RhCl(CO)(PPh3)2等作为催化剂，乙醇醛的选择性为78 %[88]。Goetz R W等[89]采用与孟山都公司类似的催化剂，研究了各种溶剂对氢甲酰化反应的影响，发现乙腈是最好的溶剂，其乙醇醛的收率达到了78 %。 甲醛与甲酸甲酯偶联法 甲醛和甲酸甲酯在酸催化下偶联生成乙醇酸甲酯(MG)和甲氧基乙酸甲酯(MMAc)。MG催化加氢可以生成EG；MMAc水解、加氢生成EG，或者催化加氢生成乙二醇单甲醚，再水解生成EG[3]：这种方法要以硫酸或者磺酸催化，并且乙醇酸甲酯的收率并不高，目前研究不多。甲醇法 甲醇价格低廉，来源丰富，如能在较温和的条件下实现它的脱氢二聚制备EG，也将具有一定的吸引力。但是，由于甲醇中的碳氢键属于惰性键，甲醇的脱氢二聚主要通过自由基法进行。反应过程如下：这一过程EG的选择性较高，达97 %以上[90]，但是需要的反应条件很苛刻，需要过紫外线、氧化物、锗、铑或者g射线等来催化。目前还难以实现大规模的生产。如能使用激光光源，该方法也有一定的工业应用前景[91, 92]。 由于-OH键活性较高，EG选择性较低，将甲醇制成二甲醚(DME)，然后氧化偶联生成二甲氧基乙烷，后者在适当的酸催化下水解生成EG[93]。其反应为：该过程采用浸渍了金属硝酸盐的MgO和硅胶，在450 oC焙烧制成氧化偶联催化剂。在200 oC, MPa下反应。DME转化率为 %，二甲氧基乙烷选择性为 %。鉴于反应的副产物主要是甲醇，而甲醇又可转化为二甲醚循环使用，因此目的产物真正的选择性可达到88 %。但此工艺就机理来说，热力学难度仍很大，需做进一步的研究。 草酸二酯法 醇类与N2O3反应生成亚硝酸酯，它与CO在钯催化、加热加压的条件下偶联生成草酸二酯，草酸二酯催化加氢可以制得EG。反应过程如下：净反应为：日本宇部兴产公司(Ube)将此法生产草酸二酯的工艺实现了工业化[4]。其工艺为，将CO和亚硝酸甲酯或者丁酯在80-150 oC和 MPa下，使用氧化铝为载体的钯催化剂进行气相反应生成草酸二酯。草酸二酯可以进而在铜铬催化体系的催化下加氢生成EG，选择性95 %。 目前用此法生产EG的限制在于草酸二酯催化氢化的工艺还不成熟。很多公司和研究机构都在进行这一工艺的研究，并开发出了一些催化体系，例如美国大西洋富田公司(Atlantic Richfield Company)亦即后来的阿科(ARCO)公司的Cu-Cr催化体系、安格公司(Engelhard Corporation)的Cu-Zn催化体系、UCC公司的固载的Cu催化体系以及Ube公司与UCC公司联合开发的Cu/SiO2催化体系等等[94-99]，我国国内也有这方面的研究[100-107]。 总体而言，草酸酯法合成EG的工艺要求不高，条件温和，成本也不高，是很有希望实现大规模工业化生产的合成EG的路线。 其它方法 其它方法例如多元醇加氢裂解法、多元醇电解法、聚酯降解法等等都可以获得EG。 多元醇加氢裂解法和电解法使用的原料是天然产物山梨醇、木糖醇、甘露醇、果糖醇、赤藻糖醇等[108]。这两种方法原料廉价易得，但是加氢裂解法EG的选择性不高，而电解法需要消耗大量的电能。 目前世界EG产量的一半以上用于合成聚酯，因此，聚酯的回收利用也将是EG合成研究的一个重要方面。 结论与展望： 目前，世界上大规模工业生产EG的方法是EO水合法。EO催化水合法可以大大降低水比，节省能耗，降低生产成本，因此，开发EO催化水合法制EG的工艺路线是当前研究的焦点之一。EC法生产EG，可以从分利用EO生产中产生的CO2资源，并且原料转化率高、EG选择性好，尤其是EG和DMC联产法能够同时生产两种有用的产品，是非常有吸引力的工艺路线，并有望在不久的将来实现大规模的工业应用。 非石油路线生产EG虽然目前尚未能实现工业应用，但是由于合成气、天然气、甲醇等原料来源丰富、价格低廉，开发非石油路线合成EG，尤其是开发温和条件下以合成气为原料制EG非常具有吸引力。 聚酯降解对于环境保护和资源回收利用都非常有利，也具有良好的应用前景。

可以朝同实验室的师兄、师姐询问参考，或是去中国知网（有中文文献）或者Web of Science（有英文文献）上寻找一些与你的课题有关的参考文献。

制备乙二醇，主要有三条工艺路线：

1、直接法：以煤气化制取合成气(CO+H₂)，再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择，在相当长的时期内难以实现工业化。

2、烯烃法：以煤为原料，通过气化、变换、净化后得到合成气，经甲醇合成，甲醇制烯烃（MTO）得到乙烯，再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精致最终得到乙二醇。

该过程将煤制烯烃与传统石油路线乙二醇相结合，技术较为成熟，但成本相对较高。

3、草酸酯法：以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H₂，其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯，再经与H₂进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。

扩展资料：

乙二醇是一种无色微粘的液体，沸点是℃，冰点是℃，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60%时，冰点可降低至℃，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。

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。

煤制乙二醇的潜在工艺路径可以分为直接合成法和间接合成法。直接合成法是将合成气中的CO及H2一步合成为乙二醇。间接合成法则主要分为通过甲醇甲醛及草酸酯作为中间产物合成，然后加氢获得乙二醇。

相对而言，甲醇甲醛路线合成的研究还不深入，离工业化距离远；而草酸酯加氢合成法的实用性较强，适宜进行工业生产。由煤制合成气经草酸酯加氢制取乙二醇的三个主要反应为：

氧化、酯化反应：2CH₃OH+2NO+ 1/ 2O₂→2CH₃ONO+H₂O

CO偶联反应：2CO+2CH₃ONO→（COOCH₃）₂+ 2NO

草酸酯加氢反应：（COOCH₃）₂+ 4H₂→ HOCH₂CH₂OH+ 2CH₃OH

总的化学方程式：2CO+4H₂+ 1/2O₂→ HOCH₂CH₂OH+H₂O

参考资料来源：百度百科——乙二醇

1、氯乙醇法，以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。

2、环氧乙烷水合法，环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。

3、目前有气相催化水合法 以氧化银为催化剂，氧化铝为载体，在150～240℃反应，生成乙二醇。

4、乙烯直接水合法 乙烯在催化剂存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。

5、环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应，反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。

6、甲醛法。

7、以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下，收集中间馏分即可。

8、将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥，然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。

扩展资料：

乙二醇的毒理环境：

毒性：属低毒类。

急性毒性：～(小鼠经口)；～(大鼠经口)；(人经口，致死)

亚急性和慢性毒性：大鼠吸入12mg/m3（连续多次）八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明；人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥；人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤，5/38人淋巴细胞增多。

危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、水。

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