1.前言

1.1 乙二醇简介

乙二醇(ethyleneglycol)，俗称甘醇，简称EG。是一种粘性、无色无臭、和不易挥发的液体，是重要有机化工原料。乙二醇主要用于 生产苯二甲酸乙二醇酯(PET)和防冻剂，还可用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、表面活性剂、涂料、刹车液等，用途十分广泛。乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇，通常所说的乙二醇为一乙二醇(MEG)占收率的88%。在世界MEG产量中，有55%用于生产聚酯纤维，16%用于生产聚酯(PET)树脂，15%用于生产防冻剂，6%用于除冰液和表面涂料，还有8%用于其他用途。产品分为纤维级、工业级和防冻剂。

目前，乙二醇的生产路线主要分为石油路线和非石油路线两大类，其中石油路线是以乙烯为原料经环氧乙烷水合而成。非石油路线是以合成气为原料生产乙二醇。本文只讨论环氧乙烷水合制乙二醇路线中的相关单元工艺。

1.2 环氧乙烷及其生产方法简介

环氧乙烷(EO)是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工原料。主要用于生产乙二醇(EG)，目前用于生产EG的EO占其总消费的70%左右。EO的其他主要用途主要包括AEO表面活性剂、乙醇胺、聚乙二醇、乙二醇醚等化学品。这些衍生物既可以作为化工原料，进一步衍生出其他化工产品，又可以作为产品直接应用。

工业上生产环氧乙烷的方法主要是乙烯-直接氧化法，也就是乙烯在Ag/α-Al₂O₃催化剂存在下直接氧化制取环氧乙烷，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低，催化剂的生产能力较大，故目前大规模生产采用氧气氧化法。

2. 常见的CO₂脱除方案

2.1 溶剂吸收法

溶剂吸收法是最古老、成熟的脱碳方法，主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法是通过交替改变操作压力和操作温度来实现吸收剂对二氧化碳的吸收。由于整个吸收过程不发生化学反应，因此能量消耗要略小于化学吸收法。工业上常用的物理吸收法有Flour法、Selexol法、NHD法等。化学吸收法是使原料气与化学溶剂在吸收塔内部发生化学反应，二氧化碳进入溶剂形成富液。富液进入脱吸塔加热分解除二氧化碳，吸收与脱吸交替进行，从而实现二氧化碳的分离回收。目前工业中广泛采用的热钾碱法与醇胺法均属于化学吸收法。由于化学吸收法由于其脱除后产品气纯度高且处理量大，目前已经得到广泛深入的研究和应用，但是化学吸收法有着操作繁琐、设备腐蚀、环境污染严重等缺陷。

2.2 变压吸附脱附碳法

变压吸附脱碳属于干法脱碳，利用气体在不同分压下有不同的吸附容量，用吸附剂对混合气体组分有选择性吸收的特性(分离系数不同），在工艺压力下吸附易吸附组分，减压脱附使吸附剂得到再生。通过多个吸附床分别循环变动压力，达到连续分离气体混合物的目的。变压吸附在常温下运行，不需要加热和冷却。除了VPSA 工艺在抽真空的过程中的能耗，以及循环水、仪表空气的消耗之外，没有其它能耗。 因此，变压吸附法在节能方面具有先天性的优势。