乙二醇（ethylene glycol），又名甘醇、1,2-亚乙基二醇，简称EG，化学式为(CH2OH)2，是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体，能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。它主要用于制造聚酯纤维、塑料、橡胶、防冻剂等领域，也可用作溶剂、增塑剂、水力流体等。乙二醇的生成工艺多种多样，以下是几种主要的生产工艺：
一、乙烯氧化法
这是目前工业上生产乙二醇的主要方法之一。具体步骤如下：
- 乙烯氧化制环氧乙烷：乙烯在银催化剂的作用下被氧化为环氧乙烷。
- 环氧乙烷水合生成乙二醇：环氧乙烷与水在一定的温度和压力下发生水合反应，生成乙二醇。
二、草酸酯法
以煤为原料，通过合成气制草酸二甲酯，草酸二甲酯再经催化加氢制取乙二醇。这种方法主要分为以下步骤：
- 煤气化制取合成气：将煤进行气化，生成一氧化碳（CO）和氢气（H2）的合成气。
- 合成气制草酸二甲酯：通过特定的催化反应，将合成气中的CO和H2转化为草酸二甲酯。
- 草酸二甲酯加氢制乙二醇：草酸二甲酯在催化剂的作用下，与氢气进行加氢反应，生成乙二醇。
三、其他方法
除了上述两种主要方法外，还有以下几种乙二醇的生产方法：
- 氯乙醇法：以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得。该反应在100℃下进行，先生成环氧乙烷，而后在1.01MPa压力下加压水解生成乙二醇。
- 气相催化水合法：以氧化银为催化剂，氧化铝为载体，在150~240℃反应，生成乙二醇。
- 乙烯直接水合法：乙烯在催化剂（如氧化锑TeO2、钯催化剂）存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯，进一步水解均得乙二醇。
- 环氧乙烷与硫酸催化剂作用：环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应，反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。或者环氧乙烷和水在一定温度和压力下制得乙二醇，同时副产二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇。反应液经蒸发浓缩、脱水、精制得合格产品和副产品。
四、环保考量
在乙二醇的生产过程中，环保考量至关重要。这主要体现在以下几个方面：
- 能源消耗：采用高效的生产工艺和设备，提高能源利用效率，有助于减少能源浪费和温室气体排放。
- 废水处理：生产过程中会产生大量废水，其中可能含有有机物、重金属等污染物。需要采用先进的废水处理技术，确保废水达标排放，减少对水环境的污染。
- 废气排放：例如乙烯氧化法中，可能会产生一些废气，如二氧化碳、氮氧化物等。通过废气处理装置，对废气进行净化和处理，降低对大气环境的不良影响。
综上所述，乙二醇的生成工艺多种多样，每种方法都有其特点和适用条件。在实际生产中，应根据原料来源、生产成本、环保要求等因素综合考虑，选择最适合的生产工艺。
