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新戊二醇(NPG)生产和市场概述

2006年07月12日 星期三 来源:PUWORLD独家发布,未经许可严禁转载 我来说两句 保存为书签

        普华咨询(2006/07/12)——本文对新戊二醇的理化性质、用途、生产技术以及国内外的生产和应用进行了简单的介绍,具体如下。
 
一、NPG的理化性质

        新戊二醇,全称2,2-二甲基-1,3-丙二醇,英文名称是Neopentyl Glycol,简称NPG,是典型的新戊基结构二元醇。该结构中含有两个对称的伯羟基,当这两个羟基参与化学反应时,显示独特性能,其易于快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。而且由于存在偕二甲基结构,在β位置上没有氢原子,使得其具有很高的化学稳定性和热稳定性,也使得其衍生物具有优异的性能。新戊二醇是80年代后期我国刚开发的精细化工产品之一。

        新戊二醇为白色晶状固体,相对湿度大于50%时具有吸湿性,温度接近熔点时很快升华。冷态下充分溶于水、醇、酮、醛,难溶于四氯化碳、二氯乙烷和二氯甲烷,几乎不溶于脂肪族和芳香族烃,主要物理性质如表1所示:

表1:NPG的基础理化性质
名称
数值
分子量
104.16
熔点,℃
124~130
升华温度,℃
128
沸点(101.3kPa),℃
210
密度,g/cm3(21℃)
1.06
燃烧热,kJ/mol
-3100
燃点(开杯),℃
135
闪点(开杯),℃
129
自然温度,℃
399
熔融热,kJ/mol
21.77
蒸发热(101.3kPa,204℃),kJ/mol
56.5
 
二 NPG的用途

       新戊二醇的用途很多,主要用于生产饱和/不饱和聚酯树脂、无油醇酸树脂、聚酯多元醇以及合成润滑剂所用酯类、聚氨酯泡沫塑料和弹性体增塑剂、高级润滑油的添加剂及其他精细化学品。新戊二醇是优良的溶剂,可用于芳烃和环烷基碳氢化合物的选择分离。新戊二醇衍生物广泛用于汽车、纺织、医药、涂料、农药、塑料和石油等领域。
 
三 NPG的生产技术简介

       新戊二醇的主要原料为异丁醛、甲醛。通常的方法是将异丁醛和甲醛先在氢氧化钠碱性条件下缩合成羟戊醛。此后再在碱作用下羟戊醛与甲醛按坎氏反应(歧化反应)生产新戊二醇,同时副产出甲酸钠。最后加入甲酸中和过量的氢氧化钠,再浓缩分离即得产品。反应方程式如下:



       此反应温度在65℃以下,常压,pH值8~10之间。分离方法可采用新戊二醇升华、溶剂共沸或以溶剂萃取。新戊二醇收率在70%左右。此法消耗高,副产物多,质量不高,成本较高。

        针对以上工艺的缺点,近20年来,国外陆续开发出一些新工艺方法,新法基本上是先将异丁醛合甲醛缩合成羟戊醛,然后在加压下,羟戊醛加H2生产新戊二醇,再精制分离得到产品。反应方程式如下:


        如美国Eastman公司开发的工艺,采用叔胺为缩合反应催化剂,使异丁醛过量,反应物经回收异丁醛及叔胺后,在铜镍催化剂作用下进行加氢反应,再经分离精制得到新戊二醇。其收率高于99%,产品纯度也高。

       其他国外公司的技术,主要区别在于选用何种催化剂、怎样抑制副反应、以及选何种加氢催化剂等。如鲁尔法采用异丁醛稀释羟戊醛来避免醇醛缩合反应中生成的盐时对加氢和精制过程的影响,反应混合物蒸发后,在钴、铜或镍催化剂上气相加氢。BASF法采用叔胺作醇醛缩合催化剂,控制反应选择性高,并可抑制副反应。日本三菱则采用离子交换树脂作缩合反应催化剂,从而不产生碱金属盐。
 
全球和我国NPG生产情况介绍

        目前,全球新戊二醇的总产能超过40万t/a,主要生产厂商有4家:巴斯产能为13.5万t/a,占全球总产能的34%;伊士曼化学产能为8. 4万t/a,占全球总产能的21%;三菱瓦斯化学现有产能为3.5万t/a;韩国化工巨头LG化学公司投资200亿韩元(1730万美元)在韩国Yeosu增建2万t/a新戊二醇产能,2005年增建产能投产后,该公司新戊二醇总产能将达到5万t/a,从而跃升为新戊二醇产能亚洲第一和全球第三,占全球总产能的12.5%。

        目前,全球新戊二醇的市场规模为52.2亿美元,年均增长率为6%。据斯坦福研究所统计,全球2001年新戊二醇的消费量为25.13万t,预测2006年可达31.7万t,年均增长率为4.8%。主要消费地区集中在西欧,约占全球总消费量的40%;其次为美国,约占25%;日本占7.2%;其他地区约占10%。

        国外新戊二醇的主要消费领域是涂料树脂,美国涂料树脂消费量占总消费量的64%,年均增长率4.7%;西欧占76%,年均增长率5.6%;其次是不饱和聚酯树脂,美国占20%,年均增长率2.9%;西欧占18%,年均增长率4.7%;占第三位的是润滑剂用酯类,美国占6%,年均增长率2.7%;西欧占2.8%,年均增长率为2.1%。

       近年来我国的新戊二醇发展很快,2005年产能由2002年的2.3万t/a增加到5.7万t/a,增长了128%,2006年将达到6.2万t/a。我国主要有4家新戊二醇生产厂家:巴斯夫吉化新戊二醇有限公司,1998年5月建成产能为1.5万t/a装置,2005年扩产至2.5万t/a,生产工艺先进,产品价格高于其他公司,与进口产品报价基本持平;山东临淄永流化工股份有限公司原有产能8000 t/a,2004年建成2条生产线,投产后产能达到2万t/a;山东东营东辰集团公司于2003年10月建成1套3000 t/a装置,2004年产能扩至7000 t/a;山东东营广河精细化工有限公司2005年建成5000 t/a装置,2006年产能将扩建成1万t/a。我国新戊二醇生产厂家及产能见表2。

表2:我国新戊二醇生产商厂家以及产能(千t/a)
公司名称
生产工艺
2005
巴斯夫吉化新戊二醇有限公司
缩合加氢法
25
山东临淄永流化工股份有限公司
甲酸钠法
20
山东东营东辰集团公司
甲酸钠法
7
山东东营广河精细化工有限责任公司
甲酸钠法
5
总计
 
 
 

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