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新戊二醇(也稱為新戊基乙二醇,NPG)為白色結晶,無臭,易溶于水、芳烴、酯、低級酮、鹵代烴等,難溶于己烷和環己烷。新戊二醇主要用于生產飽和聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酯多元醇及合成潤滑劑所用的酯類(巴斯夫公司Neol品牌新戊二醇用于制造合成潤滑油生產中使用的雙酯)、聚合物增塑劑和醇酸樹脂等。新戊二醇衍生物廣泛用于汽車、紡織、醫藥、涂料、農藥、塑料和石油等領域,目前,美國、日本等國都在致力于新戊二醇的新應用領域開發。以新戊二醇為原料生產的飽和聚酯樹脂性能優于用乙二醇(存在晶體化問題)和丙二醇(存在水解問題)制備的樹脂。生產1t飽和聚酯樹脂約消耗0.4t新戊二醇。新戊基結構使以此類樹脂為原料制備的粉末涂料、高固組分涂料具有優異的流動性、柔韌性、化學穩定性(尤其是抗水解性)、耐候性、抗氯性、熱穩定性和耐紫外線照射等性能。粉末涂料、高固組分涂料在金屬設備、汽車零部件、大型儀器、電動機床、熱水器、農用設備及玩具等生產中得到日益廣泛的應用。隨著人們環保意識的加強,粉末涂料、高固組分涂料等環保涂料迅速發展,致使新戊二醇應用日趨廣泛,市場日益擴大。此外,新戊二醇在不飽和聚酯樹脂、醫藥、膠粘劑等領域也有應用,市場潛力很大。
我國有11家新戊二醇生產企業,主要有3家:巴斯夫吉林化工新戊二醇有限公司裝置能力為3.5×104t/a;山東臨淄永流化工股份公司的裝置能力為2×104t/a;山東東營東辰集團公司產能為0.7×104t/a。2010年我國新戊二醇總產能約9.5×104t/a,產量5.4×104t,進口約3.6 X l&t,表觀消費量9.0×104t。我國新戊二醇產不足需,供求矛盾突出,不足部分靠進口來彌補。表2-15-2列出2005--2010年我國新戊二醇供需統計。我國新戊二醇產不足需,供求矛盾仍然突出,不足部分靠進口來彌補。
據預測,201 1年底我國對新戊二醇的需求量約為12 X l&t。屆時我國產量雖可提高到約8×104t/a,但即使滿負荷生產也不能滿足市場需求,仍有約(3~4)×104t市場缺口。
建議計劃建設新戊二醇項目的企業應重點考慮以下3個方面的問題:
(1)異丁醛供應:異丁醛是羰基合成丁辛醇的中間體,要生產新戊二醇首先要落實異丁醛的原料供應問題。
(2)靠近市場:我國新戊二醇消費市場主要集中在珠三角、長三角一帶,新建新戊二醇項目應靠近市場。
(3)技術先進性:應采用巴斯夫吉化新戊二醇公司的縮合加氫法工藝技術,甲酸鈉法工藝相對落后,從產品質量、經濟指標到環保要求都無法與縮合加氫法工藝相比。 瑞典柏斯托(Perstorp)公司于2011年5月4日宣布,將在該公司的淄博生產基地建設新戊二醇生產裝置,該新戊二醇生產裝置將于2012年下半年投產,該新增能力將通過柏斯托公司的合資企業山東阜豐柏斯托化學公司進行建設。柏斯托公司于2007年底收購淄博臨淄涌流化學工業股份公司。柏斯托公司在淄博生產基地生產新戊二醇已有多年,該生產基地生產三羥甲基丙烷(TMP)然而,收購后的新戊二醇裝置需大量投資以達到該公司所要求的標準,該生產基地已于2009年底廢棄,現計劃在淄博的TMP生產基地建設新的新戊二醇裝置。柏斯托公司自1991年起在瑞典柏斯托的生產廠中生產新戊二醇,在淄博的新戊二醇新裝置投入生產前,該公司仍將從在柏斯托的裝置向中國市場供應新戊二醇。在淄博的投資受到亞洲尤其是中國對新戊二醇需求增長的驅動,裝置產能將為4×10一t/a。中國市場的快速增長緣于對粉末涂料環保效益的意識提高,粉末涂料是新戊二醇的主要用途。多元醇新戊二醇被越來越多地應用于建筑用途、家用器具、運輸和汽車用途以及一般工業用途的環保粉末涂料中,新的應用領域也在開發。有了這一新增能力,柏斯托公司將鞏固其作為新戊二醇領先生產商之一的地位,使該公司順應該地區快速而強勁增長的需求。
一種無色無臭的結晶或結晶狀固體,化學名稱為2,2一二甲基一1,3丙二醇,,熔點129~130℃,沸點(0.1MPa)211.1℃、(4kPa)124℃,相對密度(d驢)1.066,閃點151.6℃,著火點399℃。當相對濕度大于50%時,具有吸濕性;溫度接近熔點時,能很快升華。易溶于水、醇、酮、醚、熱的芳烴溶劑(如苯和甲苯),難溶于脂肪烴和環烷烴。由于其分子結構中含有兩個對稱的伯羥基,使其具有獨特的反應性能,可參與酯化、醚化、縮合和氧化等各種化學反應,是一種應用日益廣泛的精細化工產品口。
本品為無色無嗅的結晶或結晶性固體。熔點129~130℃。沸點211.1℃。在其分子中有兩個對稱的反應性強的伯醇基,而且幽于中心碳原子上沒有氫原子,所以具有其它二元醇所沒有的許多特性。易溶于水、低級醇、乙二醇類、低級酮類、醚類、氯化烴類和苯等,難溶于己烷和環己烷。
與乙二醇的毒性相同,與簡單的醚和酯一樣,毒性較小,即使粘附在皮膚上也無激刺性。但大量食入時,會刺激中樞神經,引起嘔吐、倦怠、昏迷、呼吸困難,抽搐、腎蛀出血、喈肪肝等而致死。
新戊二醇具有耐水、耐化學藥品、耐候性其氨基烘漆具有良好的保光性并且不泛黃。主要用二于制取醇酸樹脂、聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯淹沫塑料和合成潤滑油以及用于涂料、增塑劑。還可斥作生產阻聚劑、油品添加劑、穩定劑、殺蟲劑的原料。
由甲醛與異丁醛在堿存在下反應合成。所用的堿,一般是氫氧化鈣,苛性鈉、苛性鉀等。 合成反應是交叉Canntza Fro反應,即異丁醛與甲醛反應,生成2,2一二甲基-3-羥基丙醛,后者再與甲醛反應制得本品。
三菱瓦斯化學公司自己開發了以堿金屬氫氧化物為催化劑的合成法(特公昭41-14413號)和以離子交換樹脂為催化劑的合成法(特許第483017號)。
國際上,新戊二醇生產主要有三大流派,其中歧化工藝(甲醇法)是中國特有的。
新戊二醇的生產商基本成三足鼎立的局面,大體分為三派:
加氫工藝:巴斯夫公司。
歧化工藝——甲醇法:以山東省化工研究院為代表的甲醇法工藝,該工藝為最新歧化改進工藝。
歧化工藝——水溶法:以富豐柏斯托公司為代表的水溶法工藝。
生產特點簡述如下:
(I)加氫工藝有流程短、收率高、純度高、成本低等優點。缺點是加氫工藝投資大、對外部環境要求高、產品價格高。目前,在國內市場,加氫工藝的新戊二醇比較多,如巴斯夫,韓國LG,日本三菱,伊斯曼等。其中,巴斯夫和韓國LG在新戊二醇市場的爭奪比較激烈。
(2)歧化工藝——甲醇法克服了投資大的缺點,質量遠在國家標準之上,且產品價格低,在很多行業性價比是比較高的。缺點是與加氫工藝相比,純度低。該工藝的甲酸鈉是一大亮點,顏色純白,雜質少,干基含量在99%以上,且不易結塊,質量上比合成法的和季戊四醇副產的都要好,如山東省化工研究院艾孚特。在國際市場,該工藝的甲酸鈉一枝獨秀。
(3)歧化工藝——水溶法投資也不大,質量和甲醇法的差不多,只是更容易結塊。副產甲酸鈉與甲醇法的區別比較大,顏色暗灰或灰色,純度低,其主要特點是從副產甲酸鈉中能提取新戊二醇。
錢伯章編著,石油化工技術進展與市場分析(2008-2011年),石油工業出版社,2011.09,第268頁
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