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10 kt/a 乙醛縮合加氫生產1,3-丁二醇工業技術

發布時間:2017-04-19 作者:小可爱直播永久回家地址化工  來源:小可爱永久回家地址化工
50,000t/a 1,3-丙二醇工業生產技術開發

1.產品背景
1,3-丙二醇(1,3-PDO)主要用於增塑劑、洗滌劑、防腐蝕和乳化劑的合成,也可用於食品、化妝品和製藥等工業中,作為聚合物單體可以合成性能優異的高分子材料,如用它製備的聚酯塑料具有非常可取的生物降解性能;而它更重要的是製備新型聚酯纖維聚對丙二甲酸丙二醇酯(PTT)重要單體。PTT較PET(聚對丙二甲酸乙二酯)、PBT(聚對丙二甲酸丁二酯)具有更優良的性能,兼具PET的高功能性和PBT的易加工性,已成為當前合成纖維品種中的開發熱點。
    預計到2010年我國化纖地毯的需求量將達到5000-6000萬平方米,需各種化纖原料290-350萬噸,如10%的化纖地毯原料以PPT代替,約29-35萬噸,相當於1,3-丙二醇的需求量為10.4-12.6萬噸。
世界PPT纖維需求量將超過100萬噸。
國內的1,3-PDO生產為空白,Degussa和SHELL的產能也遠不能滿足市場的需求,國內產品全部依賴來進口。
 
1,3-PDO的生產方法有以下四種:
1.丙烯醛水合、氫化法
德國Degussa和Hoechst公司,使用以丙烯選擇性氧化獲得的丙烯醛為原料,丙烯醛水合製得3一羥基丙醛,然後加氫生產1,3-丙二醇(1,3-PDO)。
2. 環氧乙烷羰基化法
該法以環氧乙烷為原料在催化劑作用下、與合成反應氣(CO、H2)反應製備3-羥基丙醛,3-羥基丙醛經催化加氫製得1,3-丙二醇,在反應中添加具有加氫作用的催化劑二步生成1,3-PDO。
3.生物發酵法
微生物發酵法是以穀物類為原料,通過發酵得到葡萄糖或甘油,再經過生物工程處理來生產1,3-PDO。該法主要有2條路線:美國DuPont和Genencor公司合作開發的,利用基因工程菌將葡萄糖轉化為1,3-PDO。歐共體國家(如GBF、Henkel、Gottschalk等公司)開展以腸道細菌和梭狀芽孢杆菌將甘油轉化為1,3-PDO。
國內的1,3-PDO生產技術研究也大都局限在微生物發酵法上。
4.甲醛、乙醛法
以甲醛為原料製備1,3-PDO是將甲醛和乙酸用KOH作催化劑縮合成3-羥基丙醛,然後加氫還原製得1,3-PDO,1,3-PDO收率達90%,這種方法具有原料易得、價格不高的優點,獲得的1,3-PDO成本不高。
日前已工業化的1,3-PDO生產工藝是環氧乙烷法(EO法),丙烯醛水合加氫法(AC法),這2種方法己實現工業化,並有萬噸級的生產裝置,技術成熟可行。
微生物發酵法(MF法)目前依然麵臨技術、成本等方麵的實際問題。
2.  1,3-丙二醇產品性質及指標
2.1 產品性質
     中文名稱: 1,3-丙二醇
  英文名稱: 1,3-propanediol,1,3-dihydroxypropane

  

    外觀與性狀:純品無色、無臭,具鹹味、吸濕性的粘稠液體。與水混溶,可混溶於乙醇、乙醚。

2.2 產品指標


3 本項目采用的工藝和目前工作進展狀態
3.1 丙烯醛法
使用以丙烯選擇性氧化獲得的丙烯醛為原料,丙烯醛水合製得3-羥基丙醛,然後加氫生產1,3-丙二醇(1,3-PDO),也就是Degussa工藝。
丙烯醛由丙烯氧化製得,丙烯醛為商品化化工中間體。既可以外購,也可新上裝置(小可爱app永久回家地址擁有先進的年產2-6萬噸丙烯部分氧化製丙烯醛、丙烯酸、丙烯酸酯的工藝軟件技術、人才和工業化經驗)。
采用特製分子篩催化劑,低壓法催化水合合成3-羥基丙醛。
丙烯醛目標轉化率:≥40%;
3-羥基丙醛選擇性:≥85%。
 
3.2  羥基丙醛加氫工藝亦可以分為兩步走:
幾種方法的後續加氫工藝是一致的。,3-羥基丙醛加氫而成1,3-丙二醇。加氫目標收率≥99%。
加氫單元的反應壓力:0.35-0.5MPa,溫度:100-140℃。
1.使用加氫反應釜形式的反應器,改性raneyNi催化劑催化加氫。快速的將裝置工業化,拿出產品,進入市場。
2.在已完成開發的羥基戊醛加氫合成新戊二醇的催化劑基礎上,開發固定床反應器和配套催化劑。進一步降低綜合生產成本。
 4.4 工藝裝置“三廢”排放
本項目生產過程中三廢排放見表4-12。

表4-12   廢氣排放表


 5 投資估算
5.1丙烯醛法
如采用外購丙烯醛的辦法,丙烯醛法的設備投資規模將顯著降低。在2000t/a1,3-PDO的規模上不建議上丙烯醛裝置,但如果最終采用了丙烯醛工藝,在萬噸級規模生產,新上丙烯醛裝置還是很必要的。
其主要的設備投資重點將是加氫單元和後處理單元。

項目建設投資包括各主要工藝單元等,不包括地麵構築物、公用工程等輔助設施、土地、拆遷等費用。

 7.經濟性評價
 7.1銷售收入
年生產1,3-丙二醇2,000噸(由技術角度來說,可以以此為基礎,完善工藝,逐步將產能擴產至2-5萬噸/年的生產能力,可以根據國內、國際市場開發情況擴大產能)
目前,1,3-丙二醇每噸售價3-3.2萬元,2000t/a的裝置年銷售收入6000萬元。

7.2產品成本

 

7.3利潤與收益

利潤收益表

 

7.4項目可行性判定
 
從利潤收益、財務評價及前麵的討論可知,由此可見本項目經濟效益相當可觀,工藝三廢少,有很好的經濟效益,所以本項目可行。
8 技術合作
在開發研究1,3-PDO項目前,小可爱直播永久回家地址開發了成套的新戊二醇工藝技術、1,3-丁二醇工藝技術包等多元醇生產技術,在技術開發過程中大量借鑒了國外公司的工藝技術經驗和現實工藝過程。
同時,小可爱永久回家地址具備國內最優秀的多元醇工業生產技術開發團隊,能夠開發萬噸級有機化工生產工藝技術軟件包。
小可爱app永久回家地址對於此項技術願意以合作開發、委托開發、以及其它合作開發形式的開發方式中的任意一種方式進行。
其具體方式可以在雙方達成合作意願過程中,商談、切磋。
由於1,3-PDO這一品種的市場潛力巨大,具有客觀的市場商品量預期和較高市場附加值,小可爱app永久回家地址非常願意和貴方在此品種上成為獨家合作夥伴。