Etilen glikol

① Kaj je etilen glikol?

Etilen glikol, znan tudi kot glikol, 1,2-etilenglikol ali etilenglikol, je najpreprostejši alifatski diol in glavna osnovna organska kemična surovina. Pri normalni temperaturi in tlaku je brezbarvna, bistra viskozna tekočina brez vonja in sladkega okusa. Ni zelo vnetljiv, s plameniščem 116 stopinj in je razvrščen kot škodljiva kemikalija.

Etilen glikol se meša z vodo, etanolom in acetonom v poljubnem razmerju in je rahlo topen v dietiletru. Njegove kemijske lastnosti so aktivne: molekula vsebuje dve hidroksilni skupini in je lahko podvržena estrifikaciji, eterifikaciji, polikondenzaciji, oksidaciji, dehidraciji in drugim reakcijam. Hlapi etilenglikola so nekoliko težji od zraka. Če ga človek zaužije, proizvaja toksične metabolite, ki poškodujejo ledvice in centralni živčni sistem.

Je hkrati pomembno sredstvo proti zmrzovanju in higroskopsko topilo ter nepogrešljiv jedrni monomer za sintezo poliestrskih polimerov. Široko se uporablja v poliestrskih vlaknih, smolah za steklenice, antifrizu, površinsko aktivnih snoveh, finih kemikalijah, farmacevtskih intermediatih in na drugih področjih ter je ključna osnovna surovina v verigi kemične industrije. V skladu z razvrstitvijo nevarnosti GHS gre za akutno oralno nevarnost in specifičen toksikant za ciljne organe pri ponavljajoči se izpostavljenosti. UN številka: UN3082, embalažna skupina III.

② Industrijski parametri etilen glikola

Nečistoče etilenglikola kakovosti poliester-v celoti izpolnjujejo zahteve kitajskega nacionalnega industrijskega standarda premium-razreda GB/T 4649-2018. V industrijski proizvodnji reakciji hidratacije sledi več-kolonska destilacija in tanko-plastno izhlapevanje za odstranitev vode in stranskih produktov, kot sta dietilenglikol in trietilenglikol, s čimer dobimo kvalificiran končni izdelek.

③ Industrijske značilnosti in uporaba etilen glikola na Kitajskem

Industrijske značilnosti: vzporedne dvojne poti-na osnovi nafte-in premoga, globoko povezane z verigo industrije poliestra.

Obstajata dve glavni procesni poti za domači etilen glikol: pot hidratacije etilen-etilen oksida-na osnovi nafte in pot etilen glikola-na osnovi premoga (oksalatni proces), pri čemer je slednja posebna kitajska procesna pot z ogromno skupno zmogljivostjo. Zmogljivost je skoncentrirana v velikih obalnih rafinirnih-kemičnih bazah in severozahodnih kemičnih bazah za premog. Proizvodnja etilenglikola natančno sledi obratovalnim stopnjam enot za etilen in kemičnih enot za premog. Kitajska ima še vedno določeno stopnjo odvisnosti od uvoza, cene surove nafte in premoga pa neposredno določajo proizvodne stroške etilenglikola. Številna rafinerska in kemična podjetja so zgradila integrirano postavitev "etilen glikol-PTA-poliester", ki oskrbuje lastno surovino za industrijo vlaken na koncu proizvodne verige.

Uporaba osnovnega sintetičnega materiala: poliester je daleč največja smer porabe.

Več kot 90 % domače porabe etilenglikola gre v industrijo poliestra, vključno s filamenti PET/rezanimi tekstilnimi vlakni, čipi za plastenke PET (embalaža za pijače) in folijo iz PET (fotovoltaika, embalaža), ki so glavni dejavniki povpraševanja po etilenglikolu. Preostanek se uporablja za proizvodnjo nenasičenih poliestrskih smol in alkidnih smol, ki služijo industriji plastike in premazov.

Topilo proti zmrzovanju in fine kemične aplikacije: uporablja se kot antifriz za avtomobile in industrijske obrate ter kot hladilni medij; uporablja se kot higroskopsko sredstvo in sredstvo za dehidracijo plina; uporablja se za proizvodnjo etilen glikol etrov, mehčal in površinsko aktivnih snovi; uporablja se tudi kot analitski reagent, dielektrik kondenzatorja in eksplozivna surovina, ki podpira razvoj domače fine kemične industrije.

④ Mednarodne industrijske značilnosti in uporaba etilen glikola

Industrijska pokrajina: globalno prevladuje pot hidratacije etilen oksida,-ki temelji na nafti, z zmogljivostjo, skoncentrirano v regijah,- in plinu-z-bogatimi viri.

Več kot 90 % svetovnega etilenglikola se proizvede z neposredno hidratacijo etilenoksida iz etilena. Bližnji vzhod in Severna Amerika, ki sta odvisna od poceni surovin etana/etilena, gostita številne velike tovarne etilen glikola in sta glavni svetovni izvozni regiji. V tujini skoraj ni velikih-projektov-na osnovi etilen glikola na osnovi premoga. Dobavni cikel etilenglikola niha s hitrostjo delovanja globalnih enot za kreking etilena.

Razvite regije: razvite regije se osredotočajo na vrhunske-fine kemikalije in posebne materiale.

Poleg porabe poliestra evropski in ameriški trg bolj uporabljata etilen glikol za sintezo visokokakovostnih-topil glikol etra, posebnih površinsko aktivnih snovi, farmacevtskih intermediatov in posebnih poliestrov. Na severnoameriškem trgu je delež porabe antifriza in industrijskih hladilnih medijev višji kot v drugih regijah. V Evropi, ki jo omejujejo okoljski predpisi, so nekatere kategorije glikol etrov pod strožjim nadzorom in se usmerjajo k derivatom z visoko-dodano-vrednostjo.

Globalna trgovina in regionalno diferencirane aplikacije: azijsko-pacifiško območje je največji potrošniški trg etilen glikola na svetu; Bližnji vzhod je največja svetovna izvozna regija etilen glikola, ki izvaža velike količine na Kitajsko in v jugovzhodno Azijo; države v razvoju, ki nimajo velikih obratov za proizvodnjo etilena, se zanašajo na uvožen etilen glikol, da zadovoljijo svoje potrebe po poliestru in topilih proti zmrzovanju; globalno povpraševanje po poliestru prevladuje v ciklu cen etilen glikola.

⑤ Metode proizvodnje etilen glikola po državah/regijah

Neposredna hidracija z etilen oksidom (globalno prevladujoča; sprejeta v velikem obsegu na Kitajskem, v Evropi/ZDA, na Bližnjem vzhodu, na Japonskem in v Koreji):

Etilen oksid, pridobljen z oksidacijo etilena, reagira z odvečno vodo v neposredni hidrataciji v tekoči-fazi v cevnem reaktorju pod tlakom (približno 2,23 MPa) pri 190-200 stopinjah, da proizvede etilenglikol, pri čemer dietilenglikol, trietilenglikol in polietilenglikol nastanejo kot stranski-produkti. Razredčeno reakcijsko tekočino koncentriramo v tanko-slojnih uparjalnikih, dehidriramo in prečistimo z več-kolonsko destilacijo, da dobimo poliester-etilen glikol. Ta postopek zagotavlja visoko kakovost izdelkov in je primeren za-proizvodnjo poliestrskih surovin v velikem obsegu; njegove pomanjkljivosti so, da je surovina odvisna od etilena in različni stranski produkti serije polietilen-glikola-potrebujejo destilacijsko ločitev.

Oksalatni-proces na osnovi premoga (premog-v-etilenglikol, značilen-industrijski postopek Kitajske v velikem obsegu):

Z uporabo premoga kot surovine uplinjanje proizvaja CO in vodik; CO je katalitsko spojen, da nastane dimetil oksalat, ki se nato hidrogenira v etilen glikol. Pot ni odvisna od virov nafte in etilena in je primerna za-regije, bogate s premogom; del kakovosti izdelka lahko doseže stopnjo poliestra. Njegove slabosti so velika naložba v obrat, visoke zahteve glede katalizatorjev in to, da je nadzor nečistoč ključna tehnična točka. V tujini je le nekaj pilotnih demonstracijskih enot brez-komercialnega delovanja v velikem obsegu.

Etilenoksid žveplova kislina-katalizira hidracijo (zgodaj izločen proces, ki je zdaj večinoma opuščen):

Etilen oksid in voda se hidrirata pod katalizo z žveplovo kislino pri 60-80 stopinjah in nizkem tlaku; reakcijsko tekočino nevtraliziramo z alkalijo, uparimo in koncentriramo ter destiliramo za čiščenje etilen glikola. Ta proces trpi zaradi hude korozije opreme, velikih količin odpadnega plina/odpadne vode/ostankov odpadkov in visoke nečistoče v proizvodu, zato je bil v bistvu opuščen v vseh državah, ohranil pa je le zgodovinsko referenčno vrednost.

Drugi zgodnji laboratorijski procesi - neposredna hidratacija etilena, hidroliza dikloroetana in pot sinteze formaldehida - niso dosegli-industrializacije velikega obsega in imajo le teoretično referenčno vrednost.

⑥ Predhodni izdelki etilen glikola

Glavni proces - direktna hidratacija etilen oksida (ki predstavlja 90 %+ globalne zmogljivosti):

Navzgor za pot etilen glikola na osnovi premoga (postopek hidrogeniranja oksalata): premog; kisik; ogljikov monoksid; vodik; metil nitrit; katalizatorji za spajanje in katalizatorji za hidrogeniranje.

Navzgor za postopek hidratacije,-ki ga katalizira izločena žveplova kislina: etilen oksid, žveplova kislina in kavstična soda (za nevtralizacijo).

Pripomočki: para, krožna hladilna voda in dušik (zaščitni plin).

⑦ Naslednji izdelki etilen glikola (skupaj 100, s številkami CAS)