己二醇(HDO)




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專項技術

Technology
己二醇(HDO)

 

一 、產品概述

1 ,6己二醇(簡稱HDO)是一種新興的精細化工原料 ,其性能獨特 ,無腐蝕性 ,並可生產一係列新型的精細化學品 ,在UV 、聚氨酯 、聚酯 、增塑劑 、農藥 、醫藥 、染料等領域有著廣泛的應用 ,主要用於改善產品的機械強度 ,提高產品抗水解 、耐熱 、耐化學試劑等性能 。

HDO是對環境無汙染的環保型化工原料 ,因其具有獨特的性能 ,無腐蝕性 ,被譽為當今“有機合成的新基石” ,且隨著研究的不斷深入 ,下遊領域及獨特的性能正在被逐漸發掘 ,未來市場潛力巨大 。同時 ,HDO 作為二醇類產品 ,在很多領域能夠替代其他二醇類產品如戊二醇 、1 ,4—丁二醇、乙二醇等 ,且在很多產品中表現出更加優異的性能 。另外 ,人類環保意識的日益增強,相關法律法規日趨嚴厲 ,推廣應用環境友好材料是必然的趨勢 。以HDO 為原料製得的聚氨酯 、聚酯 、塗料等材料環保性能優異 ,尤其是聚氨酯塗料 ,國外在此方麵的應用發展迅速 。

二、國內外市場供應

HDO的生產主要集中在德國 、美國 、日本和中國等少數國家 ,2006年 ,由中科院大連化物所與中國石油遼陽石化公司聯合開發的擁有自主知識產權的首套己二酸二甲酯加氫製HDO 工業性放大試驗裝置開車成功 ,產能為200/年 ,使我國HDO工業化具備一定基礎條件 。

200811月 ,麗水南明設計產能1萬噸/HDO(可產PDO)的裝置正式投產 。

200911月 ,撫順天賦設計的0.5萬噸/HDO 生產裝置投產 。

201310月山東元利科技的1萬噸HDO 生產線建成投產(可產PDO) 。

目前國內HDO需求主要依賴進口 ,主要從德國 、日本和美國進口 。據調查顯示 ,華東地區是消費HDO的主要地區 ,產品主要來源於日本宇部公司 ,其次是德國巴斯夫 、朗盛公司 ;其次是華南地區 ,產品主要來源於日本宇部和朗盛公司 ,用於己二酸聚酯和UV 光固化行業 ;東北 、西北 、華北三北地區需求量較少 ,產品大部分來源於德國朗盛公司 ,主要用於醫藥中間體及增塑劑行業 。

三 、主要下遊市場情況

HDO的應用領域主要集中在UV塗料 、聚酯領域以及增塑劑等領域 。近年來 ,其在UV 塗料中的市場消費量占 30%以上 ;其次為聚酯 、增塑劑及其他領域 。

1 、UV 塗料

紫外光固化塗料 ,又稱輻射固化塗料 ,簡稱UV 塗料 。它是利用紫外線(UV)或電子束(EB)等解源輻射作用 ,使液體化學物質快速聚合交聯來實現固化的一種新型塗料 。因此它具有許多傳統塗料無法比擬的優點 :成膜速度極快 ,能量利用率高 、施工綜合成本低 、塗膜質量優異 、無汙染 ,符合生態環保要求 ,並且適用熱敏基材(如塑料 、木材等) ,是新一代綠色塗料 。UV 塗料作為一種節能環保型的塗料 ,完全符合我國正在大力推行的節能降耗的低碳經濟和環保減排的綠色經濟政策 ,也是塗料行業積極推廣的環境友好 、資源節約型塗料品種之一 。因此 ,近年來UV 塗料得到了快速的發展 ,產量不斷提高 ,品種不斷增加 ,應用領域越來越廣泛 。亞太地區是全球UV 塗料最重要的市場 ,同時也是最大的市場 ,其中中國和日本是亞太地區消費最大量的國家 。中國UV 塗料市場增長較快 ,主要是受到國內製造業的帶動 。同時 ,電子和工業塗料等終端用戶領域對高性能塗料的需求以及各項環保法規的日益完善也增加了對UV塗料的需求

2 、膠黏劑

HDO 在膠黏劑方麵主要應用於聚氨酯膠黏劑 。以HDO為原料能夠生產具有特殊性能的高檔聚氨酯膠黏劑 ,例如耐黃變膠黏劑等 。

3 、聚酯

HDO生產的聚酯可用於下遊塗料、合成革漿料及鞋底原液 。HDO可用於改良不飽和聚酯樹脂 ,能改善樹脂的耐堿性能 ,提高其與玻璃纖維的黏合力 。在飽和聚酯方麵 ,HDO製得的聚酯具有高拉伸強度 、高彈性及優異的耐溶劑性和耐膨潤性 ,特別適用於照相用片基 。而HDO 與對苯二甲酸的聚酯適用於聚酯纖維的處理 。HDO的聚酯型聚合物 ,可用於非織造物複合材料和其他模塑製品的黏合性纖維 ,亦可用於與碳酸二甲酯反應得到聚碳酸酯 ,具有優良的耐候性 、耐水解特性和耐磨性 ,可用於熱塑性聚氨酯彈性體 、PU 革 、水性漆和溶劑型聚氨酯塗料 。另外 ,HDO 能夠與丁二酸直接縮合 ,合成高分子量的聚丁二酸己二醇酯 ,是可完全生物降解的材料 ,在農用薄膜 、塑料袋等可回收利用產品領域市場的應用前景可觀 ,能夠緩解因傳統的聚合材料導致的環境問題 。

4 、增塑劑

聚酯增塑劑普遍用於製造聚氯乙烯增塑劑 ,HDO基類聚酯增塑劑有良好的耐提取性和耐低溫性 。酸酯增塑劑雖有良好耐低溫性 ,但是其耐水性及耐油性較低 。苯甲酸HDO聚酯用於改善增塑劑的耐水性及耐油性最為有效 。

5 、環氧樹脂

HDO 合成樹脂的抗張強度 、抗彎曲強度 、抗壓強度 、抗衝擊強度等機械性能以及適應期均優於單雙氧基縮水甘油醚固化的樹脂 ,可大大降低體係黏度 、收縮率及成本 。

6 、其他領域

HDO 與氫溴酸製得二溴己烷 ,是用途廣泛的有機化工原料 ,在

農藥 、製藥 、製革等方麵有廣泛的用途 。如合成降壓藥 、穩定劑 、合

成農藥中間體辛二腈 、合成洗滌劑 、洗發水 ,以及餐具、禽舍的消毒

液等 。

HDO 還能用來合成分散紅染料91 ,也可應用於製造化妝活性組

分 、潤滑劑 、明膠固化劑 、肥料緩釋劑 、棉布防皺劑 、香料 、盤尼西

林中間體 、痙攣抑製藥 、腫瘤抑製藥 、麻醉劑 、消毒劑 、金屬研磨液

及打印機中的噴墨打印墨水等 。

總之 ,HDO 用途十分廣泛 ,具有很好的市場潛力及商業價值 。

隨著我國經濟的發展以及環境汙染造成的社會成本的日益增加 ,國家與社會對環境汙染造成的諸多問題日益重視,近幾年出台了一係列的法律法規 ,大力提倡環保產品的開發 。HDO 在開發生物降解 、環保塗料等領域應用十分廣泛 。隨著環保政策的日益推進 ,上述產品的需求將大幅增加 。

四 、工藝技術選擇

1 、由苯 、乙炔 、丙酮和氫氧化鉀進行反應生產己炔二醇鉀鹽 ,經過中和 、分離得己炔二醇苯溶液 ,再經蒸餾 、結晶 、離心分離 、脫苯後得到己炔二醇溶液 ,己炔二醇溶液加氫後得己二醇溶液 ,最後結晶 、過濾得HDO成品 ,此工藝路線較長 ,生產成本很高 。

2 、環氧丁二烯製備HDO ,該工藝技術由德國BASF開發 ,但其原料環氧丁二烯市場資源少 ,價格較高 ,該技術不具有工業化的條件 。

3 、日本三菱化學公司曾提出羧酸不經過酯化直接加氫還原成醇的技術方案 。日本宇部興產和旭化成公司也分別作了一些混合酸或己二酸直接加氫的研究工作 ,該技術方案在理論上工藝簡單 、成本低廉 。但該技術的關鍵是開發出一種由羧酸直接加氫還原成醇的新催化劑 ,而且這種催化劑是不會被羧酸中毒的催化劑 。雖然有一些相關專利 ,但尚沒有采用該技術方案的工業化生產裝置或中試裝置 ,該項工藝技術還處於探索之中 。

4 、己二酸二甲酯加氫法 ,該工藝以己二酸經過與甲醇酯化生成己二酸二甲酯 ,然後再加氫製HDO ,最終通過精餾提純得到純HDO ,此工藝可有效地提高產品的純度並降低副產品的生成 ,三廢很少,原料易得 ,生產成本相對較低 。

五 、技術特點及性能參數

我公司開發的加氫法工藝由三個單元組成 :己二酸酯化 、己二酸二甲酯加氫 、HDO產品精製 。

主要技術特點如下 :

1 、兩段酯化工藝 ,雙酯化塔采用獨特的催化精餾工藝 ,內置獨特的泡罩式氣體分布器和特殊過濾組件 ,氣液接觸效果好 ,床層壓力降小 ,操作穩定 ;同時每層塔盤的催化劑可以在線更換 ,保證了裝置的長周期運行 。

2 、針對二元酸酯加氫開發了兩種高效加氫催化劑 ,催化劑轉化率高 ,目的產品選擇性高 ;同時通過兩種催化劑的級配裝填 ,拓寬了原料己二酸二甲酯的指標要求 ,保證了裝置的長周期運行 。

技術性能參數如下 :

己二酸酯化轉化率(%100

己二酸二甲酯轉化率(%)≥99.5

HDO選擇性(%)≥97.5

 

 

 

 

 

 

 

六 、技術經濟

序號

單位

數量

備注

基本數據

 

 

 

1

總投資

萬元

9275

 

1.1

建設投資

萬元

8631

 

1.2

建設期利息

萬元

169

 

1.3

流動資金

萬元

475

 

2

銷售收入

萬元

35000

    生產期內年平均

3

總成本

萬元

18770

    生產期內年平均

4

流轉稅及附加

萬元

3029

    生產期內年平均

5

利潤總額

萬元

13201

    生產期內年平均

6

所得稅

萬元

3300

    生產期內年平均

7

稅後利潤

萬元

9901

    生產期內年平均

經濟評價指標

 

 

 

8

投資利潤率

 

142.33%

 

9

投資利稅率

 

174.99%

 

 

資本金利潤率

 

181.20%

 

10

借款償還期

1.41

 

11

財務內部收益率

 

 

 

 

所得稅前

 

156.72%

 

 

所得稅後

 

122.08%

 

12

淨現值

 

 

 

 

所得稅前

萬元

139451

 

 

所得稅後

萬元

104368

 

13

投資回收期

 

 

含建設期1

 

所得稅前

1.65

 

 

所得稅後

1.83

 

 

 

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