从我国的实际情况考虑,我国地大物博具有十分丰富煤炭资源,由于石油为不可再生资源,并且我国利用石油非常严重,因而造成石油资源严重不足,原油较重,石油裂解生产乙烯耗油量大、经济效益低、对环境和水资源污染严重,而且乙烯又可以作为塑料及许多重要石化产品的基本原料。考虑到,今后我国石油资源越来越少,研制开发非石油和能耗较少的路线制乙二醇,在我国具有重大的战略意义。因此,从原料选择的经济合理性以及我国的能源结构组成和实际情况出发,采用以煤为原料的煤化工路线制备乙二醇还是较适合我国国情的,而且还有很好的发展前景。
以煤为原料制取乙二醇,目前主要是以煤先制取合成气(主要有CO与H2组成),然后再制取乙二醇。现阶段,以煤为原料制取合成气合成乙二醇的工艺路线一般分为直接合成法和间接合成法。
1。3。1 合成气直接合成乙二醇
合成气直接合成法从理论上讲,由合成气一步直接合成EG是一种最简单、有效的方法,其化学反应方程式如下:
2CO + 3H2 → HOCH2CH2OH
但是,直接法的反应条件较苛刻,需要高温高压催化剂,而且催化剂铑非常昂贵,同时大量的副产物甲酸酯,反应的转化率和选择性都比较低,对于我国是极为不适用的。由于这项技术在开发高性能催化剂以及缓和反应条件、催化剂的非间接循环使用及与产品分离提纯的研究上受到阻碍,因此并未得到广泛的推广应用。现在,合成气一步合成乙二醇的技术还未广泛使用,仍然处于实验室阶段。 文献综述
1。3。2 合成气间接合成乙二醇
合成气间接合成乙二醇是先用煤气化制取合成气,然后由合成气制首先合成中间产物,然后再有中间产物合成乙二醇[7-9]。具体方法如下:
第一步:原料气的制备低压煤气化制一氧化碳
2C + O2 → 2CO
有碳制成水煤气,然后用脱氢酶是产物分离,得到纯净的一氧化碳和氢气:
C + H2O → CO + H2
第二步:草酸二甲酯的合成
CO气相偶联合成草酸二甲酯(DMO)由两步化学反应组成。
首先是与CH3O-NO(亚硝酸甲酯)发生偶联反应,生成草酸二甲酯和一氧化氮,反应方程式如下:
2CO + 2CH3ONO → (COOCH3)2 + 2NO
其次是,与偶联反应生成的一氧化氮与甲醇和氧气反应生成CH3O-NO发生再生反应,反应方程式如下:
2NO + 2CH3OH + 1/2O2 → 2CH3ONO + H2O
生成的CH3O-NO还可以在偶联过程循环利用,总反应式为:
2CO + 1/2O2 + 2CH3OH → (COOCH3)2 + H2O
第三步:草酸二甲酯加氢制取乙二醇
(COOCH3)2加氢是一个串联反应,首先草酸二甲酯加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG),乙醇酸甲酯再加氢生成乙二醇。主反应方程式如下:
(COOCH3)2 + 4H2 → (CH2OH)2 + 2CH3OH来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
由于工艺流程步骤繁琐、副产物较多,而且煤的地球存储量越来越少,转化周期较长。随着科技的不断进步,社会的不断发展,人们对生活质量也要求得越来越高,对自然环境的大力保护下,此方法显然也越来越不符合人们的要求。所以,在不远的将来也可能会被更清洁的合成方法所取缔。
以上这些二醇是传统使用石油基乙烯或者合成气生产的。生产这些二醇的的同时还会排放大量的温室气体,因此,严重污染环境。另一方面,生产乙二醇的石油基化学品是不可持续再生的,用一些就会少一些。由于有限的石油储备,因此,从可再生的生物质生产乙二醇将是自碳潜力和竞争过程二氧化自然再循环和太阳能是生物质中有效地利用转换。在过去的十年中,许多基于生物质的多元醇,如山梨糖醇及甘油,已被证明是可用的生产二醇的来源。值得注意的是,山梨糖醇氢解乙二醇在美国能源部的筛选生物质衍生的积木的报告中得到高度评价,而这个过程已经工业化的中国和证明山梨醇氢解制乙二醇对环境和经济上是有利的过基于石油的传统乙二醇生产流程。