淺析CO 羰化偶聯合成草酸二甲酯工藝中的化學反應及催化劑失活原因

閆新磊

（河南龍宇煤化工有限公司，河南 永城 476600）

乙二醇（Ethylene Glycol，EG）的化學分子式為(CH2OH)2，是最簡單的二元醇，是無色、有甜味的黏稠狀透明液體，是一種用途十分廣泛的基礎化工原料，主要用于生產聚酯（PET）、表面活性劑、制冷劑、防凍液、炸藥和溶劑等[1]。

從全球范圍來看，乙二醇的總體產能過剩，尤其在北美和歐洲區域，乙二醇的產能較高。隨著國內經濟的發展，國內市場對乙二醇的需求越來越大，乙二醇市場供不應求，仍需依賴大量進口來滿足市場需求。目前，乙二醇的生產方法主要是乙烯-環氧乙烷水合法，該工藝路線的技術成熟度高，但能耗較高，且對石油的依賴性較強。近年來，煤基合成氣制乙二醇工藝，因能耗低、反應條件溫和、發展前景良好等優勢，越來越受到人們的青睞[2]。

1 合成氣制乙二醇工藝

合成氣制乙二醇的工藝主要是草酸二甲酯（DMO）加氫法。該方法涉及兩步化學反應，第一步是CO 與亞硝酸甲酯（MN）通過羰化偶聯反應生成DMO，第二步是DMO 與H2發生加氫反應生成EG。該工藝路線是最具發展前景的工藝路線[3-5]。

筆者在河南龍宇煤化工有限公司2 套20 萬t·a-1合成氣制乙二醇裝置的生產過程中發現，CO與MN 的羰化偶聯反應會伴隨著較多的副反應發生，且在CO 羰化偶聯合成DMO 的反應過程中，MN的轉化率高低直接影響裝置運行負荷的高低。隨著裝置運行時間的增長，CO 羰化偶聯合成DMO 所用的催化劑活性會明顯下降，導致MN 轉化率降低。因此，研究CO 羰化偶聯合成DMO 過程中涉及的化學反應，了解CO 羰化偶聯催化劑活性下降的原因，以及二者之間的聯系，對化工裝置的生產運行具有重要的指導意義。……