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新戊二醇(NPG)生產和市場概述

2006年07月12日 星期三 來源:PUWORLD獨家發布,未經許可嚴禁轉載 我來說兩句 保存為書簽

        普華谘詢(2006/07/12)——本文對新戊二醇的理化性質、用途、生產技術以及國內外的生產和應用進行了簡單的介紹,具體如下。
 
一、NPG的理化性質

        新戊二醇,全稱2,2-二甲基-1,3-丙二醇,英文名稱是Neopentyl Glycol,簡稱NPG,是典型的新戊基結構二元醇。該結構中含有兩個對稱的伯羥基,當這兩個羥基參與化學反應時,顯示獨特性能,其易於快速參與酯化、縮合和氧化等多種化學反應。而且由於存在偕二甲基結構,在β位置上沒有氫原子,使得其具有很高的化學穩定性和熱穩定性,也使得其衍生物具有優異的性能。新戊二醇是80年代後期我國剛開發的精細化工產品之一。

        新戊二醇為白色晶狀固體,相對濕度大於50%時具有吸濕性,溫度接近熔點時很快升華。冷態下充分溶於水、醇、酮、醛,難溶於四氯化碳、二氯乙烷和二氯甲烷,幾乎不溶於脂肪族和芳香族烴,主要物理性質如表1所示:

表1:NPG的基礎理化性質
名稱
數值
分子量
104.16
熔點,℃
124~130
升華溫度,℃
128
沸點(101.3kPa),℃
210
密度,g/cm3(21℃)
1.06
燃燒熱,kJ/mol
-3100
燃點(開杯),℃
135
閃點(開杯),℃
129
自然溫度,℃
399
熔融熱,kJ/mol
21.77
蒸發熱(101.3kPa,204℃),kJ/mol
56.5
 
二 NPG的用途

       新戊二醇的用途很多,主要用於生產飽和/不飽和聚酯樹脂、無油醇酸樹脂、聚酯多元醇以及合成潤滑劑所用酯類、聚氨酯泡沫塑料和彈性體增塑劑、高級潤滑油的添加劑及其他精細化學品。新戊二醇是優良的溶劑,可用於芳烴和環烷基碳氫化合物的選擇分離。新戊二醇衍生物廣泛用於汽車、紡織、醫藥、塗料、農藥、塑料和石油等領域。
 
三 NPG的生產技術簡介

       新戊二醇的主要原料為異丁醛、甲醛。通常的方法是將異丁醛和甲醛先在氫氧化鈉堿性條件下縮合成羥戊醛。此後再在堿作用下羥戊醛與甲醛按坎氏反應(歧化反應)生產新戊二醇,同時副產出甲酸鈉。最後加入甲酸中和過量的氫氧化鈉,再濃縮分離即得產品。反應方程式如下:



       此反應溫度在65℃以下,常壓,pH值8~10之間。分離方法可采用新戊二醇升華、溶劑共沸或以溶劑萃取。新戊二醇收率在70%左右。此法消耗高,副產物多,質量不高,成本較高。

        針對以上工藝的缺點,近20年來,國外陸續開發出一些新工藝方法,新法基本上是先將異丁醛合甲醛縮合成羥戊醛,然後在加壓下,羥戊醛加H2生產新戊二醇,再精製分離得到產品。反應方程式如下:


        如美國Eastman公司開發的工藝,采用叔胺為縮合反應催化劑,使異丁醛過量,反應物經回收異丁醛及叔胺後,在銅鎳催化劑作用下進行加氫反應,再經分離精製得到新戊二醇。其收率高於99%,產品純度也高。

       其他國外公司的技術,主要區別在於選用何種催化劑、怎樣抑製副反應、以及選何種加氫催化劑等。如魯爾法采用異丁醛稀釋羥戊醛來避免醇醛縮合反應中生成的鹽時對加氫和精製過程的影響,反應混合物蒸發後,在鈷、銅或鎳催化劑上氣相加氫。BASF法采用叔胺作醇醛縮合催化劑,控製反應選擇性高,並可抑製副反應。日本三菱則采用離子交換樹脂作縮合反應催化劑,從而不產生堿金屬鹽。
 
全球和我國NPG生產情況介紹

        目前,全球新戊二醇的總產能超過40萬t/a,主要生產廠商有4家:巴斯產能為13.5萬t/a,占全球總產能的34%;伊士曼化學產能為8. 4萬t/a,占全球總產能的21%;三菱瓦斯化學現有產能為3.5萬t/a;韓國化工巨頭LG化學公司投資200億韓元(1730萬美元)在韓國Yeosu增建2萬t/a新戊二醇產能,2005年增建產能投產後,該公司新戊二醇總產能將達到5萬t/a,從而躍升為新戊二醇產能亞洲第一和全球第三,占全球總產能的12.5%。

        目前,全球新戊二醇的市場規模為52.2億美元,年均增長率為6%。據斯坦福研究所統計,全球2001年新戊二醇的消費量為25.13萬t,預測2006年可達31.7萬t,年均增長率為4.8%。主要消費地區集中在西歐,約占全球總消費量的40%;其次為美國,約占25%;日本占7.2%;其他地區約占10%。

        國外新戊二醇的主要消費領域是塗料樹脂,美國塗料樹脂消費量占總消費量的64%,年均增長率4.7%;西歐占76%,年均增長率5.6%;其次是不飽和聚酯樹脂,美國占20%,年均增長率2.9%;西歐占18%,年均增長率4.7%;占第三位的是潤滑劑用酯類,美國占6%,年均增長率2.7%;西歐占2.8%,年均增長率為2.1%。

       近年來我國的新戊二醇發展很快,2005年產能由2002年的2.3萬t/a增加到5.7萬t/a,增長了128%,2006年將達到6.2萬t/a。我國主要有4家新戊二醇生產廠家:巴斯夫吉化新戊二醇有限公司,1998年5月建成產能為1.5萬t/a裝置,2005年擴產至2.5萬t/a,生產工藝先進,產品價格高於其他公司,與進口產品報價基本持平;山東臨淄永流化工股份有限公司原有產能8000 t/a,2004年建成2條生產線,投產後產能達到2萬t/a;山東東營東辰集團公司於2003年10月建成1套3000 t/a裝置,2004年產能擴至7000 t/a;山東東營廣河精細化工有限公司2005年建成5000 t/a裝置,2006年產能將擴建成1萬t/a。我國新戊二醇生產廠家及產能見表2。

表2:我國新戊二醇生產商廠家以及產能(千t/a)
公司名稱
生產工藝
2005
巴斯夫吉化新戊二醇有限公司
縮合加氫法
25
山東臨淄永流化工股份有限公司
甲酸鈉法
20
山東東營東辰集團公司
甲酸鈉法
7
山東東營廣河精細化工有限責任公司
甲酸鈉法
5
總計
 
 
 

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