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目前，国内外大型乙二醇(Ethylene Glycol，EG)生产工艺主要以Shell、Halcon-SD、UCC三家公司为代表，均采用唯一的乙烯经环氧乙烷(Ethylene Oxide，EO)直接水合生成EG工艺，该工艺中原料H2O/EO摩尔比高达20～28，产品总收率仅为88％，生产装置设置了多个蒸发器，消耗大量的能量用于脱水，从而造成生产工艺流程长、设备多、能耗高，直接影响了EG的生产成本。为了提高经济效益、降低物耗和能耗，开发新工艺显得尤为重要，同时也具有重大的战略意义。 碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate，EC)法制EG包括EO与CO2酯化生成EC以及EC水解合成EG两个过程，采用该法最大的优势在于水比低、收率高、选择性好，工艺过程绿色环保，可直接节约能耗20％以上，极大地降低生产成本。此外，中间产品EC毒性小，是一种优良的有机溶剂及有机合成中间体，生产过程中可成功固定CO2用于工业生产，对减少温室效应有着积极的作用，因此，大力开发该工艺极具工业化应用价值。 碳酸乙烯酯法新工艺中的酯化过程研究较多，水解过程研究相对较少，因此，本课题在前期研究基础上，通过工艺方案比较与实验探索，确定了均相酯化过程、非均相水解过程的研究路线，并着重对非均相水解过程进行研究，先利用固定床反应器对球形γ-Al2O3催化剂的催化性能进行了全面系统地考察;而后首次提出将SAPO-34新型催化剂应用于EC水解过程的设想，使用高压釜式反应器对其进行了相关性能的初步探索，具体的内容包括如下几个方面。 (1)针对γ-Al2O3催化剂连续反应性能的评价，研究了反应温度、液空速(LiquidHourly Spaced Velocities，LHSV)、原料H2O/EC摩尔比以及反应压力四个主要因素对EC转化率和EG选择性的影响。结果表明:在反应温度170℃、LHSV1.0 h-1、H2O/EC摩尔比2.0、反应压力1.5 MPa的条件下，EC总转化率超过了98.4％，EG选择性达到了100％。 (2)在反应温度150℃、LHSV1.0 h-1、H2O/EC摩尔比2.0、反应压力1.5 MPa的条件下，γ-Al2O3催化剂500 h稳定性寿命实验表明，EC转化率全程维持在85％附近波动，EG选择性均为100％，γ-Al2O3性能稳定可靠。进行TEM和XRD测试显示，寿命实验后催化剂层状结构出现了一定程度的破坏，CO2-TPD测试显示催化剂的碱强度有所减弱，N2-BET测试显示比表面积及孔容都有所增大，但催化剂依然表现出优异的催化性能以及催化稳定性，说明γ-Al2O3能够满足工业化应用要求。 (3)在γ-Al2O3催化剂研究工作基础上，提出将SAPO-34新型催化剂应用于EC水解反应体系的设想，选取工业级SAPO-34作为研究对象，设计实施正交实验，考察了反应温度、催化剂质量分数、H2O/EC摩尔比及反应压力等诸因素对EC转化率和EG选择性影响的主次程度，结果表明，反应温度是影响EC转化率和EG选择性最主要的因素，H2O/EC摩尔比直接关系到EG选择性的高低，催化剂的质量分数对EC转化率的影响不容忽视，反应压力对考察指标的影响几乎可以忽略。 (4) SAPO-34催化水解实验得到了较佳的工艺条件:反应温度150℃、催化剂质量分数0.3％、H2O/EC摩尔比1.8、反应压力0.6 MPa、反应时间2.5h，在此条件下，EC转化率和EG选择性均达到了100％。此外，6次重复性实验研究结果显示，EC转化率由100％降至97.1％，EG选择性由100％降至96.7％，推测SAPO-34催化活性的衰减可能与结构被破坏及相关性质的改变有关。