Etüleenglükool

① Mis on etüleenglükool?

Etüleenglükool, tuntud ka kui glükool, 1,2-etüleenglükool või etüleenglükool, on lihtsaim alifaatne diool ja peamine orgaaniline põhiline keemiline lähteaine. Normaalsel temperatuuril ja rõhul on see värvitu, selge, lõhnatu viskoosne vedelik, millel on magus maitse. See ei ole väga tuleohtlik, leekpunkt on 116 kraadi ja on klassifitseeritud kahjulikuks kemikaaliks.

Etüleenglükool seguneb mis tahes vahekorras vee, etanooli ja atsetooniga ning lahustub dietüüleetris vähe. Selle keemilised omadused on aktiivsed: molekul sisaldab kahte hüdroksüülrühma ja võib läbida esterdamise, eeterdamise, polükondensatsiooni, oksüdatsiooni, dehüdratsiooni ja muid reaktsioone. Etüleenglükooli aur on õhust veidi raskem. Inimeste allaneelamisel tekivad mürgised metaboliidid, mis kahjustavad neere ja kesknärvisüsteemi.

See on nii oluline külmumisvastane ja hügroskoopne lahusti kui ka polüesterpolümeeri sünteesis asendamatu tuuma monomeer. Seda kasutatakse laialdaselt polüesterkiudude, pudeli{1}vaikude, antifriisi, pindaktiivsete ainete, peenkemikaalide, farmaatsia vahesaaduste ja muudes valdkondades ning see on keemiatööstuse ahela põhitooraine. GHS-i ohuklassifikatsiooni kohaselt on see äge suukaudne oht ja korduval kokkupuutel sihtelundile mürgine aine. ÜRO number: UN3082, pakendirühm III.

② Etüleenglükooli tööstuslikud parameetrid

Polüester-klassi etüleenglükooli lisandid vastavad täielikult Hiina riikliku tööstusliku premium-klassi standardi GB/T 4649-2018 nõuetele. Tööstuslikus tootmises järgneb hüdratatsioonireaktsioonile mitme -kolonni destilleerimine ja õhukese-kile aurustamine, et eemaldada vesi ja kõrvalsaadused, nagu dietüleenglükool ja trietüleenglükool, saades kvalifitseeritud lõpptoote.

③ Etüleenglükooli tööstuslikud omadused ja rakendused Hiinas

Tööstuslikud omadused: nafta{0}}- ja söe-põhine kaks marsruuti paralleelselt, mis on tihedalt seotud polüestritööstuse ahelaga.

Kodumaisel etüleenglükoolil on kaks peamist protsessi: nafta-põhine etüleen-etüleenglükooli hüdratatsioonitee ja kivisöe-põhine etüleenglükooli meetod (oksalaadiprotsess), millest viimane on Hiinale iseloomulik tohutu koguvõimsusega protsessitee. Võimsus on koondunud suurtesse rannikualade rafineerimis-keemilistesse baasidesse ja loodepoolsetesse kivisöe keemilistesse baasidesse. Etüleenglükooli väljund järgib täpselt etüleeniüksuste ja kivisöe keemiliste üksuste töökiirust. Hiinal on endiselt teatav sõltuvus impordist ning toornafta ja kivisöe hinnad määravad otseselt etüleenglükooli tootmiskulud. Paljud rafineerimis- ja keemiaettevõtted on loonud integreeritud "etüleenglükool-PTA-polüester" paigutuse, varustades oma lähteainet kiu tootmisahela järgmise etapiga.

Sünteetilise materjali põhirakendus: polüester on ülekaalukalt suurim tarbimise suund.

Rohkem kui 90% kodumaisest etüleenglükooli tarbimisest läheb polüestritööstusele, sealhulgas PET-kiud/staapeltekstiilkiud, PET-pudelitükid (joogipakendid) ja PET-kile (fotogalvaaniline, pakend), mis on etüleenglükooli nõudluse peamised tõukejõud. Ülejäänud osa kasutatakse küllastumata polüestervaikude ja alküüdvaikude tootmiseks, mida kasutatakse plasti- ja pinnakattetööstuses.

Antifriisi lahusti ja peenkeemilised rakendused: kasutatakse antifriisina autodes ja tööstusettevõtetes ning külmutusagensina; kasutatakse hügroskoopse ainena ja gaasidehüdratatsioonivahendina; kasutatakse etüleenglükooleetrite, plastifikaatorite ja pindaktiivsete ainete tootmiseks; kasutatakse ka analüütilise reaktiivina, kondensaatori dielektrilise ja plahvatusohtliku lähteainena, toetades kodumaise peenkeemiatööstuse arengut.

④ Etüleenglükooli rahvusvahelised tööstuslikud omadused ja rakendused

Tööstusmaastik: maailmas domineerib nafta{0}}põhine etüleenoksiidi hüdratatsioonitee, mille võimsus on koondunud nafta- ja gaasi-ressursside{3}}rikastesse piirkondadesse.

Rohkem kui 90% maailma etüleenglükoolist toodetakse etüleenoksiidi otsesel hüdraatimisel etüleenist. Lähis-Idas ja Põhja-Ameerikas, mis toetuvad odavatele etaani/etüleeni lähteainetele, asuvad arvukad suured etüleenglükoolitehased ja need on maailma peamised ekspordipiirkonnad. Välismaal pole peaaegu ühtegi suuremahulist-söe-põhist etüleenglükooliprojekti. Etüleenglükooli tarnetsükkel kõigub globaalsete etüleenglükooli seadmete töökiirustega.

Arenenud piirkonnad: arenenud piirkonnad keskenduvad kõrgekvaliteedilistele-peenkemikaalidele ja erimaterjalidele.

Peale polüestri tarbimise kasutavad Euroopa ja Ameerika turud etüleenglükooli rohkem kõrgekvaliteediliste-glükooleetri lahustite, spetsiaalsete pindaktiivsete ainete, farmaatsia vahesaaduste ja spetsiaalsete polüestrite sünteesimiseks. Põhja-Ameerika turul on antifriisi ja tööstusliku jahutuskandja tarbimine suurem kui teistes piirkondades. Euroopas, mida piiravad keskkonnaalased eeskirjad, alluvad mõned glükooleetrite kategooriad rangemale kontrollile ja suunduvad suure -lisandväärtusega-derivaatide poole.

Globaalne kaubandus ja piirkondlikult diferentseeritud rakendused: Aasia-Vaikse ookeani piirkond on maailma suurim etüleenglükooli tarbijaturg; Lähis-Ida on maailma suurim etüleenglükooli eksportiv piirkond, mis ekspordib suuri koguseid Hiinasse ja Kagu-Aasiasse; arengumaad, kus puuduvad suured etüleenitehased, toetuvad imporditud etüleenglükoolile, et rahuldada oma polüestri ja antifriisi vajadusi; ülemaailmselt domineerib etüleenglükooli hinnatsüklis polüestri nõudlus.

⑤ Etüleenglükooli tootmismeetodid riikide/piirkondade kaupa

Etüleenoksiidi otsehüdratatsioon (ülemaailmne peavool; laialdaselt kasutusele võetud Hiinas, Euroopas/USAs, Lähis-Idas, Jaapanis ja Koreas):

Etüleenoksiid, mis saadakse etüleeni oksüdeerimisel, reageerib liigse veega torukujulises reaktoris rõhu all (umbes 2,23 MPa) rõhu all (umbes 2,23 MPa) temperatuuril 190 -200 kraadi, etüleenglükooli, mille kõrvalproduktina moodustuvad dietüleenglükool, trietüleenglükool{5} ja polüetüleenglükool. Lahjendatud reaktsioonivedelik kontsentreeritakse õhukese -kilega aurustites, dehüdreeritakse ja puhastatakse mitme -kolonni destilleerimisega, et saada polüester--klassi etüleenglükool. See protsess tagab kõrge tootekvaliteedi ja sobib suuremahuliseks{10}}polüestri lähteaine tootmiseks; selle puuduseks on see, et lähteaine sõltub etüleenist ja mitmesugused polüetüleenglükooli{12}}-seeria kõrvalsaadused nõuavad destilleerimise eraldamist.

Kivisöe-põhine oksalaadiprotsess (kivisüsi-etüleenglükooliks-, Hiina eristav laiaulatuslik-tööstuslik protsess):

Kasutades lähteainena kivisütt, tekib gaasistamisel CO ja vesinikku; CO seotakse katalüütiliselt, et saada dimetüüloksalaat, mis seejärel hüdrogeenitakse etüleenglükooliks. Teekond ei sõltu naftaetüleeni ressurssidest ja sobib kivisöe{1}}rikastele piirkondadele; osa toote kvaliteedist võib ulatuda polüestri klassini. Selle puudused on suured investeeringud tehasesse, kõrged nõuded katalüsaatoritele ja lisandite kontroll on tehniline põhipunkt. Ülemeremaades on vaid mõned piloot-esitlusüksused, millel puudub ulatuslik{4}}kommertstegevus.

Etüleenoksiidi väävelhappe-katalüüsitud hüdratatsioon (varakult kõrvaldatud protsess, nüüdseks enamjaolt lõpetatud):

Etüleenoksiid ja vesi hüdraatutakse väävelhappe katalüüsi all temperatuuril 60-80 kraadi ja madalal rõhul; reaktsioonilahus neutraliseeritakse leelisega, aurustatakse ja kontsentreeritakse ning destilleeritakse etüleenglükooli puhastamiseks. See protsess kannatab tugeva seadmete korrosiooni, suurte heitgaaside/heitvee/jääkainete koguse ja suure tootelisandite tõttu ning see on kõigis riikides praktiliselt lõpetatud, säilitades vaid ajaloolise võrdlusväärtuse.

Teised varased laboratoorsed protsessid - etüleeni otsene hüdraatimine, dikloroetaani hüdrolüüs ja formaldehüüdi sünteesitee - ei saavutanud ulatuslikku- industrialiseerimist ja neil on ainult teoreetiline võrdlusväärtus.

⑥ Etüleenglükooli eelnevad tooted

Põhiprotsess - etüleenoksiidi otsene hüdratsioon (moodustab 90%+ globaalsest võimsusest):

Kivisöe{0}}põhise etüleenglükooli tee (oksalaadi hüdrogeenimisprotsess) ülesvoolu: kivisüsi; hapnik; süsinikmonooksiid; vesinik; metüülnitrit; sidestuskatalüsaatorid ja hüdrogeenimiskatalüsaatorid.

Ülesvoolu eemaldatud väävelhappe{0}}katalüüsitud hüdratatsiooniprotsessi jaoks: etüleenoksiid, väävelhape ja seebikivi (neutraliseerimiseks).

Kommunaalid: aur, ringlev jahutusvesi ja lämmastik (kaitsegaas).

⑦ Etüleenglükooli tootmisahela järgmise etapi tooted (kokku 100, koos CAS-numbritega)