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煤制乙二醇:下游之路在何方
作者/来源:中化新网   日期: 2020-10-27   点击率:2

    当前,国内煤制乙二醇产能的迅速增加与下游应用过于单一的矛盾加剧,煤制乙二醇装置的开工负荷仅为40%。我国乙二醇90%以上应用于PET聚酯,相当多的聚酯企业已经形成了原油—PX—PTA—PET聚酯—纺织一体化的全产业链布局。煤制乙二醇往下游PET产业链布局已经没有机会,那么,煤制乙二醇往下游延伸之路究竟在何方?

  聚乙醇酸:市场需求有望向好

  聚乙醇酸(PGA)是一种理想的完全生物降解材料,可在1~3个月内完全降解,无毒无害,最终降解产物是二氧化碳和水,在医用缝合线、可降解塑料等领域具有较好的应用前景,PGA切片目前还完全依靠进口。

  草酸二甲酯(DMO)是煤制乙二醇工艺路线中最重要的中间产品,DMO既可以加氢制乙二醇,也可以加氢制乙醇酸甲酯。 通过更换DMO的加氢催化剂,可以从生产乙二醇转为生产乙醇酸甲酯和乙醇酸,并进而生产PGA,国际上工艺技术路线以乙交酯开环聚合法为主。

  目前,国内PGA缝合线生产企业有几十家,但大都是从韩国等国家进口PGA成品缝合线进行再加工。煤制乙二醇生产企业生产的PGA如果进入缝合线领域,面临着产品链断层,因为国内还没有PGA切片纺丝企业,而且PGA切片用于缝合线用量也不多,生产、储存环境要求也较高。

  PGA的另一类用途是可作为超市购物袋、农用薄膜、一次性塑料餐具、快递包装袋等。目前,超市购物袋大多采用聚乙烯,其到厂价格7000多元/吨,目前PGA切片生产成本约为8000元/吨,采用PGA替代或掺混都没有成本优势。虽然禁塑令已经发布,但可降解塑料在我国仍处于推广阶段,市场的发展取决于可降解塑料成本的降低、禁塑令的强制程度。但有一个基本事实是,近年来,随着餐饮外卖、网购快递等产业的迅猛发展,快递塑料袋使用量连年增长,PGA需求也将看好。

  PEN聚酯:工业应用颇有前景

  聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是近年发展应用最快的高分子材料之一,其结构与PET相似,但不同之处在于PEN分子结构中是用萘环代替了PET中的苯环。萘环比苯环具有更稳定的共振结构,分子链刚性更大,结构更呈平面状,机械、化学等性能都更为优良,适用于绝缘薄膜、食品热充注瓶和药品包装膜等领域。

  PEN合成路线一般以2,6-萘二甲酸或2,6-萘二甲酸二甲酯和乙二醇为原料通过酯化或酯交换反应合成单体2,6-萘二甲酸乙二醇酯,再经过缩聚反应合成PEN。目前掌握工业化生产PEN技术的只有日本三菱瓦斯化学公司、美国阿莫科公司和日本住金化工公司。由于单体2,6-萘二甲酸的生产过程复杂,生产成本高,国内一直没有生产装置,原料和价格卡住了国内PEN生产与应用。

  乙二胺:离工业化还有距离

  乙二胺主要用于农药、医药和多种化学助剂的生产。它的合成方法主要有二氯乙烷法、乙醇胺化法、环氧乙烷法、乙烯氨化法等。

  从反应原理看,乙二醇氨烷基化反应是制备乙二胺的理想路线,乙二醇直接制乙二胺成为一种更优工艺。巴斯夫公开了一种由乙二醇生产亚乙基胺和乙醇胺的方法,乙二醇的转化率为46%。氢化胺化一步法制备乙二胺是将乙二醇与氨进入反应器,进行氢化胺化反应,生成乙二胺、水,副产乙醇胺,反应后混合物经过分离后得到乙二胺。

  目前,乙二醇氨化制乙二胺工艺还不成熟,最大的问题是催化剂稳定性不好,副反应多,难以控制,离工业化还有很大距离,且国内乙二胺的需求量也不大。

  1,3-二氧戊环:配套使用难有机会

  1,3-二氧戊环是提取剂、锂电池的电解溶剂、氯基溶剂稳定剂、聚甲醛的第二单体,由多聚甲醛或浓缩甲醛与乙二醇反应制得。

  1,3-二氧戊环作为预处理液,对锂电极进行浸泡处理,消耗量有限。1,3-二氧戊环作为聚甲醛的第二单体,4万吨/年聚甲醛装置需要大约2000吨。目前,国内聚甲醛的年产能约为30万吨,需要1,3-二氧戊环也就2万吨。为保证原料价格稳定,聚甲醛生产企业大都配套生产1,3-二氧戊环,唐山中浩化工有限公司目前正上马4000吨/年1,3-二氧戊环项目。

  吲哚:国内工艺尚未成熟

  吲哚为白色晶体,是重要的精细化工中间体,是生产香料、染料以及防治心血管疾病、神经疾病、肿瘤和增强免疫力药物的重要原料。最重要的用途之一是作为中间体合成色氨酸,用作高效饲料添加剂。吲哚原来主要得自煤焦油,但该工艺不易分离、能耗大,精制工艺也复杂。

  由苯胺和乙二醇合成吲哚是20世纪90年代中期由日本开发的一步合成吲哚的新方法。该方法不仅原料价格低廉、操作工艺简单,而且反应中没有无机盐等废弃物的生成,是众多吲哚合成方法中最为经济的一种。目前,国内存在催化剂开发和反应温度较高的问题,技术还不成熟。

  PETG、PCTG共聚聚酯:性价比难尽如人意

  PETG、PCTG是对苯二甲酸、乙二醇以及环己二醇(CHDM)缩聚而成的共聚聚酯。其中,CHDM含量大于50%的共聚聚酯是PCTG,CHDM含量小于50%的共聚聚酯是PETG。

  PETG/PCTG与PET相比较最大的特点是符合环保和食品FDA认证概念,成型产品具备优良的透明性、韧性、耐化学性和易加工性等,可以在食品接触、化妆品包装、医疗器械和药品包装应用。但CHDM的生产成本较高,直接影响了其下游聚酯产品的性价比。

  乙二醇醚:产能过剩苗头出现

  乙二醇醚作为工业溶剂,通常由环氧乙烷和相应的无水醇类催化反应制得。乙二醇比环氧乙烷成本低,以乙二醇为原料合成乙二醇醚,反应条件温和,危险性小。

  乙二醇醚系列产品里乙二醇丁醚用量最大,乙二醇单甲醚相对用量小。乙二醇叔丁醚作为一种新型环保型溶剂,可用于电脑、手机、数码相机、高档汽车等塑料用涂料的生产,乙二醇叔丁醚用乙二醇和异丁烯为原料生产。目前,山东等地已经有四五家公司生产乙二醇叔丁醚,供应开始出现过剩。

  乙二醛:国内产能已经过剩

  乙二醛又名草酸醛,市场上销售的产品多是浓度30%~40%的乙二醛水溶液。乙二醛的工业生产方法主要有两种,乙醛氧化法和乙二醇氧化法。乙二醇氧化法具有工艺设备简单、初产品浓度高、后处理容易、适于连续化生产等特点。综合比较环保、质量等因素,乙二醇氧化法优于乙醛氧化法,代表着乙二醛生产的发展趋势。

  目前,乙二醛国内产能已过剩,拥有国内最大生产能力的湖北罗田宏源药业科技股份有限公司,今年已经开工建设10万吨/年生产装置。



 

发表于 2020-10-27 12:00:46

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发表于 2020-10-27 12:02:52

 

 

 

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