成人高等教育毕业设计（论文）题目_________________________________学号_________________________________学生_________________________________联系电话_________________________________指导教师_________________________________教学站点_________________________________专业_________________________________完成日期_________________________________摘要乙二醇在经济中有着极其重要的地位。

用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等系列产品和汽车防冻剂，还可用于除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂等化工产品的原料。

因此，发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。

在本设计中，进行对原料、产品的说明，生产方法的选择，工艺流程介绍，根据反应原理进行原料配比。

其中，整个工艺流程及原料的投入量是本设计的核心部分，关系着乙二醇的产品的质量和产量，因此本设计以工艺流程和原料投入量为中心和重点，经过原料投入量的严密的计算和论证，得到了肯定的结果。

关键词乙二醇环氧乙烷精制温度压力AbstractThe glycol has the extremely important status in the economy. For producing polyester fiber, thin film and vessel bottle kind and other serial products and automobile antifreeze, but may also be used in the de-icing agent, superficial coating, surface active agent, plasticizer and other product of chemical industry of the raw materials. Therefore, the development and technical transformation glycol technological design has the vital significance to our country economic development. In this design, carries on to the explanation of raw material and product, the choice of production method, the technical process introduced that carries on the molar ratio of raw materials according to the reaction principal. And, the inputs of entire technical process and raw material are the core component of design, is relating glycol the quality and output of product, therefore this design centers on the technical process and raw material inputs the center, after the strict computation and proof of raw material inputs, obtained the affirmative result.Key word :Glycol oxirane Purification Temperature Pressure目录第一章乙二醇工业的发展概况 (4)一、乙二醇工业的发展 (4)二、国外乙二醇工业的概况 (4)三、国内乙二醇工业的概况 (5)第二章生产工艺 (6)一、产品说明 (6)二、生产乙二醇的原料说明 (7)三、乙二醇的生产方法介绍及方法的选择 (7)四、生产乙二醇的反应原理 (9)五、生产乙二醇的工艺条件 (9)六、生产乙二醇的设备及反应器的选择 (10)第三章生产乙二醇的工艺流程 (11)一、水和反应 (11)二、溶液蒸发 (12)三、乙二醇脱水及浓缩 (13)四、乙二醇精馏 (13)第四章工艺计算 (14)一、反应器的物料衡算 (14)二、原料质量的计算 (14)三、原料的总投入量 (15)第五章乙二醇生产的安全技术 (16)一、毒物与防护 (16)二、包装与储运 (16)六、乙二醇生产技术的展望及发展建议 (17)一、乙二醇生产技术的展望 (17)二、乙二醇生产技术的发展建议 (17)总结 (18)参考文献 (19)第一章乙二醇工业发展概况一、乙二醇工业的发展乙二醇在有机化工生产中是一种重要的基本原料，尤其广泛用于聚酯纤维、聚酯塑料的生产。

在汽车、航空、仪表工业的冷却系统中，它是抗冻剂的重要成分。

在溶剂、润滑剂、软化剂，增塑剂和炸药的生产中也有多种用途。

乙二醇首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得的。

第一次世界大战期间，人们利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固点的特性来代替甘油生产炸药。

本世纪20年代，随着汽车工业的发展，抗冻剂的需求猛增，导致了乙二醇供不应求。

当时是采用氯乙醇皂化法生产乙二醇。

50年代中期，聚酯树脂的开发成功和投入生产，再度刺激了乙二醇工业的发展，由石油化工基本原料乙烯或环氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法开始占据主导地位。

70年代，在经历了石油能源危机之后，人们又试图寻求以天然气或煤替代石油制备乙二醇的方法。

二、国外乙二醇工业的概况世界乙二醇技术进展主要可归结为以下几点：1.乙二醇装置向更大型化发展。

2.环氧乙烷催化剂将向高活性和高选择性两方面发展。

3.环氧乙烷加压水合技术将得到工业应用。

环氧乙烷加压水合技术的开发解决了通常乙二醇生产中大量耗能这一问题。

三、国内乙二醇工业的概况在国内乙二醇市场供需方面，由于聚酯工业迅速发展，乙二醇消费量明显上升。

目前我国80%的乙二醇用于聚酯生产，8%用于防冻剂，12%用于其它方面。

乙二醇作为重要有机化工原料和聚酯单体，对国民经济各部门的发展和国计民生，尤其是人们的衣着有着十分密切的关系。

随着我国进入全面小康社会，发展我国的乙二醇工业势在必行。

发展乙二醇工业关键在于发展具有我国自主知识产权的技术，除加强对现有引进技术的消化吸收外，应该加强科技投入，加快环氧乙烷加压水合工艺的技术开发，以进一步促进我国乙二醇工业的科技进步。

第二章生产工艺一、产品说明1. 乙二醇的物理性质常温下是无色透明的粘稠状液体，稍有甜味，有一定毒性，其发挥性小，闪点高，吸湿性超过甘油，微溶于乙醚，能以任意比例与水相混合，能大大降低水的冰点。

当含铁杂质时其变黄或棕色（受热等条件下变成棕色）。

2. 乙二醇的化学性质（1）脱水反应：乙二醇的两个烃基不易发生分子内脱水，只有在高温热解时才生成少量乙醛HOCH2CH2OH → H2O + CH2 = CHOH → CH3CHO（2）酯化反应：乙二醇可与某些有机二元酸反应，生成线性结构的聚酯。

乙二醇与邻苯二甲酸反应可制得醇酸树脂，是涂料的主要品种。

（3）醚化反应：乙二醇的醚化随反应物加入量的不同会生成乙二醇单烷基醚或二烷基醚，各种乙二醇醚类的主要用途是作溶剂、清洗剂和各类添加剂。

3. 乙二醇质量指标纯度：99.8%；杂质：总醛≤0.001%（以乙二醛计）；水分≤0.05%；酸度≤0.001%（以乙二酸计）；灰份≤0.001%，氯化物≤0.0001%。

二、生产乙二醇的原料说明环氧乙烷（分子式C2H4O，分子量为44.05）1. 物理性质环氧乙烷又叫氧化乙烯，是无色具有烯烃芳香味的有刺激性气味，环氧乙烷是极易燃的，并与空气形成爆炸性混合物，即使在缺氧条件下加热也可引起爆炸危险。

在空气中爆炸极为3%—100%，能以任何比例与水、乙醇、醚以及多数有机溶剂混合，沸点为10.6℃，在低于10.6℃或压力下为无色液体，在流动状态下易挥发，由于反应性很活泼，贮藏保管都有要特别注意。

2. 化学性质环氧乙烷是三元环、化学性质很活泼，其环易于破坏而发生各种化学反应。

3. 环氧乙烷质量指标1. 生产方法的介绍（1）氯乙醇法：乙烯经次氯酸化可得氯乙醇，氯乙醇在碱性介质中水解即得乙二醇。

（2）二氯乙烷法：由乙烯和氯气在1 ,2一二氯乙烷介质中氯化可得1 ,2一二氯乙烷，乙烷在碱性介质中水解成乙二醇。

本法收率约85%，美国早期曾采用此法进行工业生产。

（3）环氧乙烷加压水合法：环氧乙烷加压水合法是本设计生产乙二醇的主要方法，该工艺是将环氧乙烷和水按1:(15-22)(摩尔比)配成混合水溶液，在管式反应器中于423-473K，1.5-2.0MPa下反应，环氧乙烷全部转化为混合醇，生成的乙二醇水溶液含量大约在10%(质量分数)左右，然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇及副产物二乙二醇和三乙二醇等。

（4）碳酸乙烯酯法：碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯，碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。

该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯联产法和碳酸乙烯酯水解法两种生产方法。

2. 生产方法的选择通过比较，本设计采用环氧乙烷加压水合法，此法在加压下进行，是在423-473K和1.5-2.0MPa压力下进行。

增加压力和提高温度可以提高乙二醇的产率，但副产物二乙二醇，三乙二醇及高聚物的量也有所增加，即环氧乙烷转化为乙二醇的选择性变差。

为了提高选择性，可以采用较高的配比以控制副反应，一般主副产品控制比例为:乙二醇:一缩乙二醇:二缩乙二醇为100: 10: 1(重量比)，实际上乙二醇在水中的含量仅为10%，因而增加了浓缩的能耗，通过多效蒸发，充分利用能量。

此法由于技术和经济上的优势，工艺成熟，技术完善，故本设计采用此方法。

四、生产乙二醇的反应原理1. 主反应在一定温度和压力下，环氧乙烷和水按一定配比可进行液相无催化水合反应，主要方程式为C2H4O + H2O → HO-CH2-CH2-OH2. 副反应水合反应不仅仅停留在生成乙二醇的阶段，随着反应介质中乙二醇浓度的增加乙二醇会继续与环氧乙烷反应生成二乙二醇、三乙二醇等多缩乙二醇副产物。

其反应方程式为HO-CH2-CH2-OH + C2H4O → HO-CH2-O-CH2-CH2-OH (DEG)DEG + C2H4O → HO-CH2-CH2-O-CH2CH2-0-CH2CH2-OH (TDG)……此外，环氧乙烷在高温下，有可能异构成乙醛。