摘要：乙二醇屬于石油化工行業最為基礎的原料，且主要被使用至增塑劑、防凍劑以及潤滑劑的生產過程中，并涉及涂料以及炸藥等行業，具有十分廣泛的使用范圍。熟悉乙二醇的生產工藝，不斷加強技術進步是化工產品的必由之路。
關鍵詞：乙二醇；生產工藝
一、乙二醉概述
乙二醇又被稱為甘醇，屬于最簡單的脂肪族二元醇，在石油化工生產過程中屬于基礎原料，可以被廣泛應用至潤滑劑、增塑劑以及防凍劑的生產方面，還可以用于制作涂料、照相顯影液以及油墨等材料，具有較為廣泛的用途。與乙醇化學性質相似，乙二醇也可以與有機酸、無機酸生成酯，一般只有一個羥基參與化學反應，之后，通過加熱、增加酸用量等方法促使2個羥基參加化學反應，且均形成酷。同時，乙二醇也可以與堿金屬生成醇鹽，在制藥行業中被用作水合劑與溶劑。但乙二醇具有較強的溶解能力，且很容易被代謝氧化，會生成有毒草酸，因此，盡量不要將其用作溶劑。
二、基本制法
乙二醇的制法，環氧乙烷直接水合法，為目前工業規模生產乙二醇較成熟的生產方法。環氧乙烷和水在加壓（2.23MPa）和190～200℃條件下，在管式反應器中直接液相水合制的乙二醇，同時副產品一縮二乙二醇、二縮三乙二醇和多縮聚乙二醇。
煤制乙二醇的潛在工藝路徑可以分為直接合成法和間接合成法。直接合成法是將合成氣中的CO及H2一步合成為乙二醇。間接合成法則主要分為通過甲醇甲醛及草酸酯作為中間產物合成，然后加氫獲得乙二醇。相對而言，甲醇甲醛路線合成的研究還不深入，離工業化距離遠；而草酸酯加氫合成法的實用性較強，適宜進行工業生產。
三、主要技術路線
目前，乙二醇的生產主要采用石油路線，即采用乙烯、氧氣為原料，在銀催化劑、甲烷或氮氣致穩劑、氯化物抑制劑存在下，乙烯直接氧化生成環氧乙烷，環氧乙烷再進一步與水以一定物質的量比在管式反應器內進行水合反應生成乙二醇，乙二醇溶液經蒸發提濃、脫水、分餾得到乙二醇及其它副產品。此外，整個工藝還設置了與其生產能力配套的空分裝置、碳酸鹽的處理以及廢氣廢液處理等系統。英荷Shell、美國SD以及美國聯碳（UCC）三家公司的專利技術在我國均建有生產裝置。它們的工藝技術和工藝流程基本上相似，主要區別體現在催化劑、反應和吸收工藝以及一些技術細節上。
四、乙二醇生產工藝
石油法與非石油法屬于乙二醇的兩種生產工藝，其中，乙烯屬于石油法中使用的基礎原料，且其環氧乙烷催化后會得到乙二醇，而非石油法生產過程中，乙二醇的合成原料為合成氣。
（一）石油法生產工藝
目前，國內外乙二醇的生產過程中均采用石油法，其生產原料為乙烯與氧氣，催化劑為銀，穩定劑為甲烷與氮氣，生產期間，乙烯可以被直接氧化為環氧乙烷，之后再生成乙二醇。石油法生產工藝較為成熟，得到了廣泛使用，但其卻需要較大用水量，因此，并不適用于缺乏水資源的地區。同時，乙二醇生產原料也會受到石油價格的影響，存在較大的波動范圍，催化技術更多依賴國外，且生產期間會出現較多副產品，產品回收率較低。目前我國企業在實際生產過程中，受技術因素、材料采購因素以及地域因素的影響，以致石油法生產乙二醇成本要遠遠高于其他國家。
（二）非石油法生產工藝
在非石油法生產過程中，主要利用煤或天然氣生產，合成氣在制取后，可以利用間接或直接法制成乙二醇。根據中間產物類型，間接合成法又可以被分為氧化偶聯法以及甲醇甲醛法。且根據國家標準規定，在乙二醇的制取過程中應鼓勵發展200kt/a及以上的項目，且限制200kt/a以下的乙二醇項目。
20世紀80年代，合成氣制取乙二醇技術首次在我國提出，且隨著石油價格的不斷提升，煤化工行業的進程也在不斷加快，合成氣制取乙二醇技術得到了全面快速發展。首先，直接法合成乙二醇，在理論層面看來，利用合成氣制取乙二醇的技術成本最低，且流程簡單可行，具備較低的轉化率及自身反應選擇性，實用價值較大。在直接合成乙二醇的過程中，需要活性較強的催化劑以及較大的壓力，且需要十分精準的控制技術，因而很難得到大幅度的推廣與使用。其次，甲醇、甲醛合成法生產乙二醇，如甲醇脫氫二聚法、羥基乙酸法、甲醛縮合法、甲醛與甲酸甲酯偶聯法等，這些生產工藝基本處于試驗階段，并未被用于實際工業生產過程中。再次，氧化偶聯法，主要使用一氧化氮、一氧化碳、氧氣、氫氣等作為生產原料，NO與O2反應生成N2O3，之后再與甲醇反應，生成亞硝酸甲酯，加入催化劑后，其與CO會發生偶聯反應，生成草酸二酯，并加氫催化生成乙二醇。
甲醇、甲醛合成法生產乙二醇，如甲醇脫氫二聚法、羥基乙酸法、甲醛縮合法、甲醛與甲酸甲酯偶聯法等，這些生產工藝基本處于試驗階段，并未被用于實際工業生產過程中。再次，氧化偶聯法，主要使用一氧化氮、一氧化碳、氧氣、氫氣等作為生產原料，NO與O2反應生成N2O3，之后再與甲醇反應，生成亞硝酸甲酯，加入催化劑后，其與CO會發生偶聯反應，生成草酸二酯，并加氫催化生成乙二醇。
（三）工藝成本對比分析
幾種乙二醇的生產工藝中，生產成本最高的工藝是乙烯法，生產成本最低的工藝是煤制法。在制備乙二醇的過程中，電石爐氣與焦爐氣的生產成本較低，得到了廣泛采用，且很可能成為乙二醇未來的生產發展方向。
五、結束語
我國企業在對煤制乙二醇項目進行規劃時，應注意考慮我國國內的綜合狀況，對相應的生產工藝進行完善，大力開發自由技術，降低對國外技術的依賴程度并開拓出如生物法等更加環保的工藝技術，為我國循環經濟和綠色產業的發展提供技術支撐。
參考文獻：
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