《道特化工科技13-丙二醇项目概况091120》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道特化工科技13-丙二醇项目概况091120（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 TECHNOLOGY DOCUMENT 技术报告书技术报告书 密密 级 机密级 机密 醛缩合加氢法醛缩合加氢法 生产多元醇项目生产多元醇项目 2 000t a1 3 丙二醇 50 000t a1 3 丙二醇 工业生产技术开发工业生产技术开发 道 特 化 工 科 技 有 限 责 任 公 司道 特 化 工 科 技 有 限 责 任 公 司 DOT CHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT INC 吉林市龙潭区龙北路吉林市龙潭区龙北路 90 号号 邮编邮编 132021 电话电话 0432 3989213 传真传真 3989282 605 E mail dot chem dot
2、 chem 道 特 化 工 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 1 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 1 产品背景产品背景 聚对苯二甲酸丙二酯 PTT 是近年才获得工业化生产的一种新型热塑性聚酯 由 于其综合性能优异 被认为是21世纪很有希望的一种新型聚酯材 PPT的关键原料1 3 丙二醇是一种重要的化工原料 它是众多聚合物的基础原 料 广泛应用
3、于化妆品 液体清洁剂 防冻液 服装 室内装饰材料 工程聚合物等 诸多领域 1 3 丙二醇作为聚合物单体可以合成性能优异的高分子材料 如用它制备的聚 酯塑料具有非常可取的生物降解性能 而它更重要的是制备新型聚酯纤维聚对丙二甲 酸丙二醇酯 PTT 重要单体 PTT 较 PET 聚对丙二甲酸乙二酯 PBT 聚对丙二甲酸丁 二酯 具有更优良的性能 兼具 PET 的高功能性和 PBT 的易加工性 已成为当前合成 纤维品种中的开发热点 其合成技术成为各石化跨国公司竞相开发的热点 在我国也 逐渐成为当前业界关注的焦点 预计到2010年我国化纤地毯的需求量将达到5000 6000万平方米 需各种化纤 原料29
4、0 350万吨 如10 的化纤地毯原料以PPT代替 约29 35万吨 相当于1 3 丙二醇的需求量为10 4 12 6万吨 据美国壳牌公司预测 到2010年 每年用于生产PTT的1 3 PDO将达到100万吨以 上 目前生产技术被Degussa Shell DoPont等少数几个大型石化企业所掌握 像 Shell公司自1999年便开始在美国Louisiana州建立规模化工厂进行1 3 PDO的生产 目前是国际上1 3 PDO产品最大的生产厂家 产品主要是为了生产 Coaera 品牌PTT 聚酯 近年来shell公司1 3 PDO生产发展迅猛 2002年的产量达到7 3万吨 而DoPont 为保
5、持在聚酯纤维行业的优势地位 于1998年购买了Degussa技术 并委托Degussa 公司为其独立生产1 3 PDO以用来生产自己的 Sorona 品牌PTT聚酯 因此 尽管该 公司目前没有进行1 3 PDO的规模生产 但其PTT聚酯生产能力2002年已达5万吨 实际 上 国际市场特别是欧美市场1 3 PDO的生产发展已经逐步成熟 一些其他生产企业 围绕丙烯醛法和环氧乙烷法基本原理开发出新的生产工艺 另外还有一些企业正在积 极建设1 3 PDO生产装置 进入该产品市场 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page
6、 2 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 国内的1 3 PDO生产为空白 Degussa和SHELL的产能也远不能满足市场的需求 国内产品全部依赖来进口 1 3 PDO的生产方法有以下四种 1 丙烯醛水合 氢化法 德国Degussa和Hoechst公司 使用以丙烯选择性氧化获得的丙烯醛为原料 丙烯 醛水合制得3 羟基丙醛 然后加氢生产1 3 丙二醇 1 3 PDO 2 环氧乙烷羰基化法 该法以环氧乙烷为原料在催化剂作用下 与合成反应气
7、CO H2 反应制备3 羟 基丙醛 3 羟基丙醛经催化加氢制得1 3 丙二醇 在反应中添加具有加氢作用的催化 剂二步生成1 3 PDO 但是该工艺由于在生成HPA 时 有大量的二聚缩合物如环状半缩醛生成 这种二 聚物与催化剂很难分离 另外 由于所用的羰基钴催化剂活性不高 膦配位体加入量 大 催化剂不容易循环使用等 使1 3 PDO 的生产成本很高 无法实现规模更大的 工业化生产 3 生物发酵法 微生物发酵法是以谷物类为原料 通过发酵得到葡萄糖或甘油 再经过生物工程 处理来生产1 3 PDO 该法主要有2条路线 美国DuPont和Genencor公司合作开发的 利用基因工程菌 将葡萄糖转化为1
8、3 PDO 欧共体国家 如GBF Henkel Gottschalk等公司 开展以肠 道细菌和梭状芽孢杆菌将甘油转化为1 3 PDO 国内的1 3 PDO生产技术研究也大都局限在微生物发酵法上 而且菌种的逐代退 化难以解决 难以真正靠近工业生产 4 甲醛 乙醛法 以甲醛为原料制备1 3 PDO是将甲醛和乙酸用KOH作催化剂缩合成3 羟基丙醛 然后加氢还原制得1 3 PDO 1 3 PDO收率达90 这种方法具有原料易得 价格不高 的优点 获得的1 3 PDO成本不高 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 3
9、 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 日前已工业化的1 3 PDO生产工艺是环氧乙烷法 EO法 丙烯醛水合加氢法 AC 法 这2种方法己实现工业化 并有万吨级的生产装置 技术相对成熟可行 微生物发酵法 MF法 目前依然面临技术 成本等诸多方面的实际问题 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 4 of14 Commercial in confidenc
10、e Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 2 1 3 丙二醇产品性质及指标 丙二醇产品性质及指标 2 1 产品性质产品性质 中文名称 1 3 丙二醇 英文名称 1 3 propanediol 1 3 dihydroxypropane 项目项目 单位单位 指标指标 CAS 504 63 2 分子式 C3H8O2 分子质量 76 10 沸点 210 211 熔点 27 闪点 79 相对密度 25 1 05 外观与性状 纯品无色 无臭 具咸味 吸湿性的粘稠液体 与水混溶 可 混溶于乙醇 乙醚 2 2 产
11、品指标 外观 Colorless liquid 纯度 wt Min 99 5 水分 wt Max 0 2 残醛 wt Max 0 005 色号 Pt Co Max 20 砷含量 wt Max 0 0002 残渣 wt Max 0 05 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 5 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 3 本项目采用的工艺和目前工作进展状态
12、本项目采用的工艺和目前工作进展状态 3 1 丙烯醛法 方法一 丙烯醛法 方法一 使用以丙烯选择性氧化获得的丙烯醛为原料 丙烯醛水合制得3一羟基丙醛 然 后加氢生产1 3 丙二醇 1 3 PDO 也就是Degussa工艺 丙烯醛由丙烯氧化制得 丙烯醛为商品化化工中间体 既可以外购 也可新上装 置 我们拥有先进的年产 2 6 万吨丙烯部分氧化制丙烯醛 丙烯酸 丙烯酸酯的工艺 软件技术 人才和工业化经验 丙烯醛水合采用螯合型酸性树脂催化剂或分子筛固体酸催化剂催化水合合成羟 基丙醛 反应结束后 回收未反应的丙烯醛循环使用 提高丙烯醛的全程收率 丙烯醛单程转化率 40 丙烯醛回收率 95 3 羟基丙醛选
13、择性 85 3 2 甲醛 乙醛缩合加氢合成工艺 方法二 甲醛 乙醛缩合加氢合成工艺 方法二 有上述分析我们确定 利用乙醇生产的乙醛和甲醛为原料 采用碱催化缩合合成 羟基丙醛 然后再加氢 精制的生产工艺 由乙醇或乙烯催化氧化合成乙醛 是国内成熟的技术工艺 可以获得现成的技术 来源 我公司目前拥有万吨级乙醛缩合生产羟基丁醛 丁醇醛 包含于10000t a巴豆醛生 产技术工艺包中 正丁醛与甲醛缩合生产二羟甲基丁醛 包含于10000t a三羟甲基丙 烷生产技术工艺包中 异丁醛与甲醛缩合生产羟基特戊醛 包含于20000t a新戊二醇 生产技术工艺包中 的技术开发经验和成套工艺包 这些工艺成熟 具备直接建
14、设万 吨级装置的能力 在前期开发多元醇生产技术工艺包的基础上 以甲醛 乙醛为原料 经催化缩合 生成3 羟基丙醛 其开发周期将大大缩短 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 6 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 3 羟基丙醛生产过程概述如下 1 以三聚甲醛 无水乙醛为原料 在溶剂中经碱催化低温 35 以下 缩合生 成 3 羟基丙醛 2 终止缩合 从反
15、应液中回收未反应的甲醛 乙醛后 甲醛 乙醛全程缩合目标收率 90 3 然后 3 羟基丙醛加氢而成 1 3 丙二醇 加氢收率 99 4 粗产物经蒸馏提纯获得产品 1 3 丙二醇 5 将 1 3 丙二醇除醛 再精制得到 PTT 级 1 3 PDO 产品 这是目前在 1 3 丙二醇生产过程中的原料最易得 流程最短 装置投资最少 技 术上可以实现的工艺 其特点是 原料来源充足 价格低廉 适合于大规模生产 生产成本较低 适合 于同乙醛下游产品并线生产 目前 国内一般研究人员由于对醛的液相缩合缺乏经验积累和工业化经验 对于 甲醛乙醛的直接液相缩合工艺的研究甚少 3 3 羟基丙醛加氢工艺亦可以分为两步走 羟
16、基丙醛加氢工艺亦可以分为两步走 两种方法的后续加氢工艺是一致的 即 即 3 羟基丙醛加氢而成1 3 丙二醇 加氢目标收率 99 1 使用加氢反应釜形式的反应器 改性raneyNi催化剂催化加氢 快速的将装置工业化 拿出产品 进入市场 2 在开发新戊二醇 三羟甲基丙烷加氢催化剂的基础上 开发固定床反应器加 氢工艺和配套催化剂 增强生产工艺过程的可控性 连续性 进一步降低综合生产成本 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 1 3 丙二醇 生产项目技术开发 No 06 0101 Page 7 of14 Commercial in confidence Professional Design Fabrication for your Unit D O T C h e m T e c h 4 4 工艺装置工艺装置 三废三废 排放排放 本项目生产过程中三废排放见表 4 12 表 4 12 废气排放表 排放废气名称 排放点 排放去向 备注 焚烧尾气 焚烧炉 大气 焚烧塔顶放空尾气 加氢尾气 系统压力调节和置换用氮气 废水 废水塔 生化处理 或焚烧 废催化剂 加氢反应器 回收 回
