论1，4-丁二醇及下游产品发展与展望(编辑修改稿)

论1，4-丁二醇及下游产品发展与展望(编辑修改稿)内容摘要：

产品 用途 1,4 丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料 ，是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)工程塑料和 PBT 纤维的基本原料； PBT 塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。 1,4丁二醇是生产四氢呋喃的主要原料，四氢呋喃是重要的有机溶剂，聚合后得到的聚四亚甲基 乙二醇 醚 (PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维 )的基本原料。 氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 11 1,4丁二醇的下游产品 γ 丁内酯是生产 2吡咯烷酮 和 N甲基吡咯烷酮 产品的原料 ,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、 聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品，广泛用于农药、 医药和化妆品等领域。 3． 制备方法 先以乙炔和甲醛在 CuBi 催化剂存在下，于 98kPa、8095℃ 反应制成 1,4丁炔二醇。 后者再经骨架镍催化，于、 5060℃ 加氢成 1,4丁烯二酸盐，继之以NiCuMn/Al2O3 进一步催化加氢（ 、 120140℃ ）成 1,4丁二醇，经 离子交换树脂 除去金属离子后，再经蒸馏提纯得纯品。 2.顺酐加氢法 由 1,3丁二烯 与乙酸与氧气进行乙酰氧化反应，生成 1,4二乙酰氧基 2丁烯，再经加氢、水解制成。 ,4二氯丁烯法 1,4二氯丁烯是丁二烯生产氯丁二烯过程的中间产物，以其为原料，经水解、加 氢而得 1,4丁二醇。 4． 包 装储运 采用铝、不锈钢、镀锌铁桶或塑料桶包装，或以槽车按易燃有毒物品规定贮运。 因熔点高达 20℃ ，槽车中应装有加热管。 5． 前景与展望 我 国是 1， 4 丁二醇紧缺的国家，预计今后几年的需求量还会有较大的增长，因此急需解决供需问题。 但近几年世界 1， 4 丁二醇发展迅速，今 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 12 后几年内世界 1， 4丁二醇生产能力将会过剩，估计开工率将在 7075%。 东亚（包括日本）地区，由于近年来 PBT、氨纶、 PU 发展很快，尤其是中国 1， 4丁二醇的需求量越来越大。 因此不少 1， 4丁二醇的生产厂商到东南亚地区 投资建厂，近几年新建装置多，亚洲生产能力从 1997 年的 12 万吨 /年将增长到 2020 年的 52 万吨，预计东亚地区 1， 4丁二醇的供需会发生很大的变化，将会有充足的 1， 4丁二醇供应，不再是个净进口地区，这些生产装置除部分自用外，将大部分会向中国销售。 因此我国如近期内不能建设大型生产装置，则很难抵御国外产品的进入。 ! _( 目前世界上 1， 4丁二醇的生产技术发展很快，不仅工艺路线多，而且在不断改进，使生产成本不断下降，市场价格下跌。 我国 1， 4丁二醇生产技术虽然也经过近三十年 的不断开发和研究，但始终未能有大的突破。 因此要靠国内技术目前看来是不可能的，只能引进国外技术或与国外合资建设，其建设投资将会很高，生产成本会比较高，可能难于与国外产品竞争。 近几年 1， 4丁二醇的价格由于生产能力增长过快而不断下降。 1995年时每吨的价格在 18002020 美元左右，而 19981999 年价格下降到12001400 美元， 2020 年美国和西欧的价格一般在 11001250 美元。 因此，国内生产装置如何降低成本与国外产品竞争十分重要。 由于 竞争越来越剧烈，不少专家预测，一些采用 Reppe 法技术的生产装置可能会逐步关闭，美国 ISP 公司已于 1999 年关闭了在美国肯萨斯州的 3 万吨 /年生产装置，预计今年将关闭在德克萨斯州的 3 万吨 /年生产装置。 而我国不少企业还想利用本厂的电石、甲醛引进国外技术建设 /年 REPPE法生产装置， 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 13 我个人认为需仔细研究，一定要实实在在的做好技术经济比较，做好风险分析和敏感性分析，千万不要盲目从事。 因为我们已失去了八十年代和九十年代的好时光。 加上人世在即，国外产品将会蜂拥而入，因此一定要把生产成本好好的估算正确。 5 y. h39。 q0 v9 h! g g* q 目前国内 1， 4丁二醇下游加工装置发展较快，为能与国外下游衍生物竞争和不受国外 1， 4丁二醇价格的控制，我国需要建设一套大型的（规模至少在 35 万吨）以正丁烷为原料的 1， 4丁二醇生产装置，以保证下游衍生物的生产。 而原料正丁烷的供应可以由国内油田或大型炼油厂提供，也可考虑在沿海地区进口正丁烷。 总之，进入二十一世纪，一切要从全球经济一 体化来考虑问题。 虽然我国目前 1， 4丁二醇紧缺，从满足国内需求和相关行业发展都有必要在我国建设一套具有竞争能力和国际经济规模的 1， 4丁二醇生产装置，以解决供需矛盾。 但同时也要看到我们的弱点，要引进技术、要解决原料来源，要建设大型装置需要大量的资金，我认为国内的大化工集团还是有可能实现这个计划的。 （二） THF产品特性及相关说明 四氢呋喃是一类杂环有机化合物。 它是最强的极性醚类之一，在化学反应和萃取时用做一种中等极性的 溶剂。 无色易挥发液体，有类似乙醚的气味。 溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。 1． 物理性质： 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 14 外观与性状：无色易挥发液体，有类似 乙醚 的气味。 熔点 (℃ )： 相对密度（水 =1）： 沸点 (℃ )： 相对蒸气密度（空气 =1）： 分子式： C4H8O 分子量： 饱和蒸气压 (kPa)： (15℃ ) 临界温度 (℃ )： 268 临界压力 (MPa)： 闪点 (℃ )： 20 爆炸上限 %(V/V)： 引燃温度 (℃ )： 230 爆炸下限 %(V/V)： 溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。 [3] 2． 化学性质 易燃。 与酸接触能发生反应，在加压下与 氯化 氢 作用生成 1,4二氯丁烷。 不加 稳定剂 暴露在含氧环境下易形成有爆炸性的 过氧化物。 蒸气能与空气形成 爆炸性混合物 ， 爆炸极限 2． 3%11． 85%(vol)。 由于四氢呋喃中氧原子配位能力很强，并且沸点较高，故可以用于合成格氏试剂（氯苯，氯乙烯和镁只有在四氢呋喃中才能生成格氏试剂）， 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 15 有机锂试剂（但能被游离的叔丁基锂分解，故游离的叔丁基锂只有在环己烷，石油醚中才稳定存在）。 同时由于一些无机盐（如氯化锂，氯化铬，氯化钴，氯化镍，溴化钾，硝酸铵，高氯酸钠，高氯酸锂等）和常见的季铵盐（四甲基氯化铵，四丁基溴化铵，四乙基氯化铵等）也溶于四氢呋喃，故也可以用于有机配合物的合成和有机电化学当中（作为低温电解质和有机电化学合成的溶剂。 ） [5] 3． 作 用与用途 四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂，特别适用于溶解 PVC， 聚偏氯乙烯 和丁苯胺，广泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷 油墨 、磁带和薄膜涂料的溶剂，并用作反应溶剂，用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮。 THF 自身可 缩聚（经 阳离子 引发开环再聚合）成聚四亚甲基醚二醇（ PTMEG），也称 四氢呋喃均聚醚。 PTMEG 与甲苯二异氰酸酯 （ TDI）制成耐磨、耐油、 低温性能 好、强度高的 特种橡胶 ；与 对苯二甲酸二甲酯 和 1,4丁二醇 制成嵌段聚醚聚酯弹性材料。 相对分子质量 为 2020 的 PTMEG 与对亚甲基双（ 4苯基） 二异氰酸酯（ MDI）制成 聚氨酯弹性纤维 （氨纶，即 SPANDEX 纤维）、特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料。 在合成溶液丁苯橡胶时，作为引发助剂的无规剂，协同丁基锂引发反应。 在有机合成方面，用于生产 四氢噻吩 、 、戊内酯、 丁内酯 和吡咯烷酮等。 在医药工业方面， THF 用于合成 咳必清 、利复霉素、 黄体酮 和一些激素药。 THF 经 硫化氢 处理生成四氢硫酚，可作燃料气中的臭味剂（识别添 太原理工大学继续 教育学院毕业设计（论文） —— 化学工程与工艺专业 16 加剂）。 四氢呋喃还可用做 合成革 的 表面处理剂。 [6] 4． 危 险性概述 毒理学概述：大鼠经口 LD50:1650mg/kg；吸入 LC50:21000ppm /3H.小鼠吸入 LCLO:24000mg/m3/。 本品对皮肤和粘膜有刺激作用。 高浓度有麻醉作用，麻醉浓度与致死浓度相差不多。 高剂量时尚有肝脏毒性。 大鼠吸入 590mg/m3,历 3 小时 ,眼睑及鼻粘膜发红 ,吸入 147750/m3,出现角膜水肿和混浊、溜延、流涕和鼻出血。 大鼠、豚鼠、兔及猫在 50mg/L 浓度下 3 小时，部分动物侧倒； 100mg/L 下出现深度麻醉，部分动物在暴露 1~ 小时后死亡； 200mg/L 下 1 小时即出现麻醉，如长时间作用，可引起死亡。 大 鼠吸入浓度 14000mg/m3，出现睡眠，强直，进入深昏迷，抽搐，并有癫痫样脑电波。 对麻醉作用，动物反复吸入后可出现耐受性。 动物一次接触高剂量或反复接触，可出现肝脂肪浸润及细胞溶解。 经口染毒，可引起胃出血和溃疡。 20%水溶液直接涂于兔皮肤可引起中度皮肤刺激。 50%水溶液可引起严重的腐蚀性损害， 20%水溶液用于兔眼可引起严重的角膜炎。 THF 接触空气时形成爆炸过氧化物，可增加 THF 的刺激作用。 国外报道引起人麻醉的浓度为。