1,3-丙二醇的工業(yè)應用和生產(chǎn)

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1、1，3-丙二醇的工業(yè)應用和生產(chǎn)前言1，3-丙二醇（即1，3-PDO，化學式可表示為：CH2OHCH2CH2OH）是-種重要的化工原料，1990年代初，由于1，3-PDO的工業(yè)用途相對較少，全球的l，3-PDO的工業(yè)產(chǎn)量很低，價格卻較高（30美元/kg），1991年的產(chǎn)量僅為100t，市場占有率遠不及乙二醇、l，2-丙二醇、l，4-丁二醇、2，3-丁二醇等其它二醇。1990年代中期工業(yè)上成功地開發(fā)出以1，3-丙二醇為原料的新型聚酯材料—聚對苯二甲酸丙二醇酯，簡稱PTT。1998年在美國PTT被評為六大石化新產(chǎn)品之-，世界很多跨國化學工業(yè)公司如殼牌、杜邦等也都對它產(chǎn)生了濃厚的興趣

2、。1995年殼牌公司率先實現(xiàn)將PTT商品化，商品名Colterra，2000年殼牌公司PTT的生產(chǎn)能力為100kt／a，并且已于1999年底將在美國路易斯安那州2kt／a的1，3-PDO生產(chǎn)裝置擴產(chǎn)為72kt/a。2000年美國杜邦公司開發(fā)出PTT并且注冊了商品名為Sorona。另外德國Degussa公司也是世界上生產(chǎn)PTT和1，3-PDO的大公司，具有50kt／a的1，3-PDO生產(chǎn)能力。目前由于合成PTT的原料—1，3-PDO的合成方法的改進，成本大大降低，使工業(yè)生產(chǎn)風呼纖維的前景非?？春?。與殼牌公司和Degussa公司的化學法生產(chǎn)不同，杜邦公司擬采用生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1，3

3、-PDO，并且正與Tate＆LyleCitricAcid公司聯(lián)合開發(fā)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，中試實驗正在進行當中，預計在2003年生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1，3—PDO也將實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。11,3-PDO的性質(zhì)及工業(yè)應用1,3-PDO為無色透明粘稠液體，無臭，有吸濕性，與水、醇混溶，對多種有機溶劑有較好的溶解度。主要的物性參數(shù)如下：沸點為213.5℃；熔點為-27℃；密度（20℃loanapprovalandpostcreditapprovalofficer/atalllevelsinaccordancewithcreditapprovalrules,licensingandeventu

4、alexerciseofcreditdecisionpowerofpersonsorinstitutions.Reviewfindingsandreviewcomments,accordingtotheBank'scredit）為1.053；折光率l.4398。l，3-PDO不僅是良好的溶劑、抗凍劑、保護劑，由于它含有雙功能基還可以參與多個化學合成反應，如二氧六環(huán)的合成，以它為單體可以生產(chǎn)出特殊場合使用的聚酯、聚醚、聚氨酯等縮聚物。1990年代合成出新的聚酯材料PTT，研究表明PTT較其它二醇如乙二醇、l，4-丁二醇形成的聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二酯（PB

5、T）具有更加獨特的性質(zhì)。PTT纖維柔軟，具有良好的彈性回復性和回彈率，伸長20%后的PTT纖維可恢復至原狀，性能明顯優(yōu)于PET、PBT等纖維；在全色范圍內(nèi)無需添加特殊化學品即能呈現(xiàn)良好的連續(xù)印染特性和良好的著色性，色度牢固，染色成本較低，環(huán)境污染少；具有良好的抗紫外、抗靜電、抗臭氧、耐污、耐磨洗性質(zhì)；另據(jù)報道以PTT為原料生產(chǎn)的薄膜還具有良好的生物降解性?；赑TT纖維上述的良好性質(zhì)，PTT的應用開發(fā)也將進-步升溫。PTT在地毯、織物、工程熱塑性塑料及制造薄膜方面有較好的應用?，F(xiàn)1，3-PDO的工業(yè)應用主要集中在聚酯纖維PTT的生產(chǎn)上。21，3-PDO的工業(yè)生產(chǎn)目前1，3-P

6、DO主要以石油化工產(chǎn)品為原料采用化學合成法生產(chǎn)。由于化學法生產(chǎn)原料易得，生產(chǎn)成本較低，故現(xiàn)在市售的1，3-PDO均為化學法生產(chǎn)。化學法生產(chǎn)主要以殼牌公司的還氧乙烷法-步法、二步法和德國的Degussa公司的丙烯醛路線為代表。除化學合成生產(chǎn)外，還有生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1，3-PDO，但還處于研究和中試階段。生物轉(zhuǎn)化法以美國杜邦公司為代表，采用可再生資源如玉米淀粉等為原料進行微生物發(fā)酵生產(chǎn)。2.11，3-PDO的化學法生產(chǎn)2.1.l殼牌公司的還氧乙烷法以乙烯為原料，在280℃的高溫下用銀作催化劑氧化成環(huán)氧乙烷。-步法是環(huán)氧乙烷在90℃、10MPa下在催化劑的作用下反應生成1，3-PDO

7、。二合法是環(huán)氧乙烷在80℃、10MPa下在催化劑的作用下氯甲酰化生成3-羥基丙醛，然后催化加氫生成1，3-PDO。除殼牌公司外，還有HoechstCelanese公司和UnionCarbideChemicals＆Plastics公司也開發(fā)了用氫甲酰化反應來生產(chǎn)1，3-PDO，但所用的催化劑不同，Hoechstloanapprovalandpostcreditapprovalofficer/atalllevelsinaccordancewithcreditapprovalrules,licensingan