乙烯水合

乙烯水合是1994年公布的石油名詞。乙烯與水在催化劑作用下反應生成乙醇，是工業製備乙醇的方法之一。工業上採用合成法即乙烯水合。其中直接乙烯水合採用固體磷酸催化劑，乙烯水合氧化則可用於生產乙酸。

基本介紹

• 中文名：乙烯水合
• 外文名：ethylene hydration
• 所屬學科：石油
• 公布時間：1994年
• 催化劑：固體磷酸
• 出處：《石油名詞》第一版
• 定義：乙烯與水反應生成乙醇
• 用途：工業製備乙醇

別名

乙烯水合的英文別名為 ethylene hydration，在石油行業中是其行業術語。

定義與反應原理

乙烯水合是指乙烯與水在催化劑存在下反應生成乙醇的化學反應。催化劑如硫酸或固體磷酸。其化學反應方程式為CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH。該反應是工業上製備乙醇的一種方法，稱為乙烯水合法。

乙烯水合法避免了傳統發酵法對糧食資源的依賴，具有較高的經濟效益。工業上常採用此法合成乙醇。

製備方法

工業上大規模合成乙醇的方法之一是以乙烯和水為原料，在催化劑作用下進行直接水合反應。

一種常用的工業方法是乙烯在固體磷酸（SPA）催化劑上的直接水合。該催化劑通過將磷酸（PA）浸漬在載體（如矽膠、硅藻土）上製成，可視為一種負載型液相催化劑（SLP）。常用的載體材料為矽膠，反應條件通常為230–300°C和60–80 bar。催化劑的活性取決於其酸度，有效酸強度範圍（Hammett酸度函式H0）為 -8.2 < H0 ≤ -3.0。若使用矽膠為載體，催化劑在運行1-3年後可能因載體晶化為β-方石英而導致性能下降。

催化劑與反應條件

乙烯水合反應的典型條件為230–300°C和60–80 bar，常用催化劑為固體磷酸（SPA）。其活性組分為液態磷酸，屬於負載型液相催化劑（SLP）。

反應中磷酸會從載體流失導致失活。若以矽膠為載體，載體材料會結晶為β-方石英，導致催化劑在1-3年內性能下降。

催化劑的酸性是乙烯水合活性的前提，有效酸強度範圍為-8.2 < H0 ≤ -3.0。研究過多種載體材料（如二氧化鈦、氧化鋯等）對磷酸催化活性的影響。

公布時間

1994年，經全國科學技術名詞審定委員會審定發布。

出處

《石油名詞》第一版。