家用電器

[拼音]:yi'erchun

[英文]:ethylene glycol

HOCH2CH2OH略帶甜味的粘性液體,沸點197.6°C,溶於水,吸溼性強;有毒,人誤食會導致失明。乙二醇是環氧乙烷最重要的二次產物,主要用於配製汽車冷卻系統的抗凍劑及生產聚對苯二甲酸乙二酯(聚酯纖維和聚酯塑料的原料),也用於生產其他合成樹脂、溶劑、潤滑劑、表面活性劑、軟化劑、增溼劑和炸藥等。1980年世界產量已超過3Mt。

1919年,德國巴登苯胺純鹼公司開發的氯乙醇水解法生產乙二醇是較早的工業方法。1937年,環氧乙烷水合制乙二醇工藝問世;此法因其技術經濟的優越性而獲得迅速發展,成為當今乙二醇生產的最重要方法。雖然,美國哈康公司在1978年曾宣佈開發了乙烯不經環氧乙烷的直接氧化水解法,但因未能解決腐蝕及能耗高等問題,迄今尚未得到推廣。近年,又出現了環氧乙烷先與二氧化碳反應生成碳酸乙烯酯,再在緩和條件下水解生成乙二醇的新路線,此法能耗小,若工業化,將是乙二醇生產的重大改進。隨著碳一化學的發展,80年代以來,很多公司正在大力研究與開發以合成氣為原料合成乙二醇的各種方法,這一新工藝的發展前景值得注意。

環氧乙烷水合法

該法以環氧乙烷水溶液為原料,經水合反應制得乙二醇:

工業上,乙二醇的生產幾乎完全與乙烯氧化制環氧乙烷的裝置相配合,以省去中間的蒸餾過程,從而降低生產成本。水合過程有常壓和加壓兩種方法。加壓法(見圖)

應用較廣,反應在150~200°C、 2~2.5MPa下於管式反應器中進行(見彩圖)。產物除乙二醇外,還有由環氧乙烷與乙二醇縮合生成的縮乙二醇醚和少量高聚物生成。增大水的用量可以減少副產物,同時提高環氧乙烷的轉化率;但相應地增加了產品分離的能耗。一般控制烴水摩爾比為1:15~20。反應產物經真空蒸發提濃和減壓精餾而得到分離。乙二醇產品的總收率約為90%。

乙烯氧化水解法

是乙烯不經環氧乙烷而氧化水解成乙二醇的方法。反應過程實際上分兩步進行。首先,使乙烯、氧和醋酸在催化劑存在下反應生成中間產物醋酸乙二醇酯。然後,在酸催化下使酯水解為乙二醇:

CH3COOCH2CH2COOCH3+2H2O─→HOCH2CH2OH+2CH3COOH

隨所用催化劑的不同,酯化條件各異。已工業化的催化劑是由氧化碲和溴化物組成的均相體系,溫度170°C,壓力0.28MPa。此過程雖然產物選擇性較高,但由於反應分兩步進行,水解釋出的醋酸需迴圈使用,且存在腐蝕及能耗問題,所以自1978年哈康公司建成年產360kt乙二醇裝置後,未見推廣。

氯乙醇水解法

用7%~8%氯乙醇水溶液與碳酸氫鈉一起加熱水解而製得乙二醇:

CH2ClCH2OH+NaHCO3─→HOCH2CH2OH+NaCl+CO2

此法副產物少,但生成的氯化鈉難以分離。

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