环氧乙烷直接水合工艺是当今合成乙二醇的主要方法,由于该工艺为了保证乙二醇的产率,采用了较高的水和环氧乙烷摩尔比(水比),导致需要用大量的能量蒸发产品中85%(wt)以上的水分,造成实际生产中流程长、设备大、能耗高等缺点,直接影响了乙二醇的生产成本,而催化水合法能够保证乙二醇的高转化率和选择性,因而成为当前研究的热点。本文是在前人研究的基础上,对添加溶剂条件下催化水合乙二醇工艺进行了研究。首先选择新的溶剂丙三醇,同原有乙二醇溶剂的催化剂溶解能力进行比较,然后利用正交实验,对水比、催化剂含量、溶剂含量三者的关系进行了分析,寻找出影响乙二醇选择性的重要因素;在此基础上,对低水比为1～4:1下的催化水合乙二醇过程进行了深入的研究,分别探讨了水比、催化剂含量、溶剂含量在低水比条件下的影响,得到了低水比催化水合乙二醇工艺的优化条件;最后通过与目前工业化直接水合工艺、美国壳牌工业目前工业推广的催化水合工艺(shell-ω工艺)、不含丙三醇溶剂催化水合工艺的比较,着重考察了添加丙三醇溶剂的能耗和催化效果。本文的研究表明,采用丙三醇替代乙二醇作为催化水合工艺中循环催化剂的载体,可以在保证乙二醇高产率的同时,减少溶剂循环量,降低能耗,而且进一步完善了原乙二醇作为溶剂的催化水合乙二醇工艺,主要内容包括:(1)根据催化水合工艺的特点和所使用NY催化剂的性质,建立了实验装置和分析方法,并选择丙三醇作为主要考察的溶剂。(2)在考察丙三醇和乙二醇溶解性能的同时,建立正交体系,分析了常规条件下水比、催化剂含量、溶剂含量三者的关系。结果表明:水比和催化剂含量是催化水合体系的主要影响因素,但是丙三醇作为溶剂的增加也对体系的具有一定影响,而乙二醇的增加对反应不利。(3)为了进一步降低水比,提高乙二醇催化水合工艺的经济效益,考察了低水比条件下的水比、催化剂含量、溶剂含量三者的关系,优选低水比1.5～4.0条件,反应条件为EG/总质量<30%,催化剂含量