冰河冷媒是本公司研發和生產的高性能載冷劑,客戶遍布國內和國際市場!

乙二醇介紹

 

乙二醇

乙二醇(ethylene glycol)又名甘醇、“1,2-亞乙基二醇,簡稱EG。化學式(CH2OH)2,是最簡單的二元醇。乙二醇是無色無臭、有甜味液體,對動物有毒性,人類致死劑量約為1.6 g/kg。乙二醇能與水、丙酮互溶,但在醚類中溶解度較小。用作溶劑、防凍劑以及合成滌綸的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇PEG)是一種相轉移催化劑,也用于細胞融合;其硝酸酯是一種炸藥。

中文名乙二醇

英文名Ethylene glycol

    甘醇,EG,甘醇型防凍液,MEG

化學式(CH2OH)2 

分子量62.068

CAS登錄號107-21-1

EINECS登錄號203-473-3

    -12.9℃

    197.3℃

水溶性與水互溶

    1.1155(20℃

    無色

    111.1℃

危險性描述吞食有害

臨界壓力7699KPa

臨界溫度372℃

目錄

物理性質

化學性質

科研

用途

水防凍液

冰點測量

制法

包裝貯運

健康危害

10 毒理環境

11 監測方法

12 環境標準

13 行業概況

14 物質毒性

物理性質

外觀與性狀:無色、有甜味、粘稠液體

蒸汽壓0.06mmHg(0.06毫米汞柱)/20℃

粘度:25.66mPa.s16℃

溶解性:與水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于乙醚,不溶于石油烴及油類,能夠溶解氯化鈣/氯化鋅/氯 化鈉/碳酸鉀/氯化鉀/碘化鉀/氫氧化鉀無機物。

表面張力46.49 mN/m (20℃)

燃點418℃

燃燒熱:1180.26KJ/mol

25攝氏度下,介電常數為37

濃度較高時易吸潮

化學性質

由于分子量低,性質活潑,可起酯化、醚化、醇化、氧化、縮醛、脫水等反應。

 

乙二醇的結構

    與乙醇相似,主要能與無機或有機酸反應生成酯,一般先只有一個羥基發生反應,經升高溫度、增加酸用量等,可使兩個羥基都形成酯。如與混有硫酸的硝酸反應,則形成二硝酸酯。酰氯酸酐容易使兩個羥基形成酯。乙二醇在催化劑(二氧化錳、氧化鋁、氧化鋅或硫酸)作用下加熱,可發生分子內或分子間失水。乙二醇能與堿金屬堿土金屬作用形成醇鹽。通常將金屬溶于二醇中,只得一元醇鹽;如將此醇鹽(例如乙二醇一鈉)在氫氣流中加熱到180200°C,可形成乙二醇二鈉和乙二醇。此外用乙二醇與2摩爾甲醇鈉一起加熱,可得乙二醇二鈉。乙二醇二鈉與鹵代烷反應,生成乙二醇單醚或雙醚。乙二醇二鈉與1,2二溴乙烷反應,生成二氧六環。此外,乙二醇也容易被氧化,隨所用氧化劑或反應條件的不同,可生成各種產物,如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇與其他二醇不同,高碘酸氧化可發生碳鏈斷裂。應用乙二醇??纱?/font>甘油使用。在制革和制藥工業中,分別用作水合劑和溶劑。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸藥。乙二醇的單甲醚或單乙醚是很好的溶劑,如甲溶纖劑 HOCH2CH2OCH3可溶解纖維、樹脂、油漆和其他許多有機物。乙二醇的溶解能力很強,但它容易代謝氧化,生成有毒的草酸,因而不能廣泛用作溶劑。

科研

中科院福建物構所研究小組日前采用室溫下Cu(II)離子輔助原位還

 

原法合成了一種新型鈀納米催化劑,該催化劑貴金屬負載量超低(0.1%)、性能優異、壽命長,可極大降低催化劑成本,節約大量貴金屬資源。該催化劑制備成功后,有望形成新一代煤制乙二醇催化劑技術。

煤制乙二醇技術不僅可以有效緩解我國乙二醇的供需矛盾,同時可以提升煤炭資源高效清潔轉化利用水平。CO氣相氧化偶聯制草酸二甲酯反應是煤制乙二醇的關鍵步驟,目前已應用的催化劑中鈀的負載量較高,致使催化劑成本大幅增加。 [3-4] 

用途

主要用于制聚酯滌綸,聚酯樹脂、吸濕劑,增塑劑,表面活性劑,合成纖維、化妝品和炸藥,并用作染料、油墨等的溶劑、配制發動機的抗凍劑,氣體脫水劑,制造樹脂、也可用于玻璃紙、纖維、皮革、粘合劑的濕潤劑??缮a合成樹脂PET,纖維級PET即滌綸纖維,瓶片級PET用于制作礦泉水瓶等。還可生產醇酸樹脂、乙二醛等,也用作防凍劑。除用作汽車用防凍劑外,還用于工業冷量的輸送,一般稱呼為載冷劑,同時,也可以與水一樣用作冷凝劑。

乙二醇甲醚系列產品是性能優良的高級有機溶劑,作為印刷油墨、工業用清洗劑、涂料(硝基纖維漆、清漆、瓷漆)、覆銅板、印染等的溶劑和稀釋劑;可以作生產農藥中間體、醫藥中間體以及合成制動液等化工產品的原料;作為電解電容器的電解質、制革化纖染劑等。用作紡織助劑,合成液體染料、以及化肥和煉油生產中的脫硫劑的原料等。

乙二醇在用做載冷劑時應該注意:

1.其冰點隨著乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化,濃度在60%以下時,水溶液中乙二醇濃度升高冰點降低,但濃度超過60%后,隨著乙二醇濃度的升高,其冰點呈上升趨勢,粘度也會隨著濃度的升高而升高。當濃度達到99.9%時,其冰點上升至-13.2℃,這就是濃縮型防凍液(防凍液母液)為什么不能直接使用的一條重要原因,必須引起使用者的注意。
  2.乙二醇含有羥基,乙二醇含有羥基本身不穩定容易酸化,酸性條件下的氫離子形成析氫反應,負極:鐵被氧化Fe-2e-=Fe2+ ;正極:溶液中的H 被還原2H++2e-=H2↑,因此新鮮乙二醇溶液能在短周的時間內腐蝕腐蝕金屬。乙二醇水溶液對金屬設備的腐蝕危害嚴重。嚴重腐蝕換熱器。若換熱器設備被腐蝕,會嚴重影響換熱器的換熱效果,如果不及時采取措施,時間越長,腐蝕越嚴重,換熱效果會越差;嚴重腐蝕管道。乙二醇水溶液對管道的腐蝕非常嚴重,因此會造成管路的過早泄露。嚴重腐蝕泵、閥門等金屬管件。系統中連接管路的各種電焊、釬焊接頭材料各異,并處于電解質溶液中,腐蝕產物的沉積等原因容易形成電偶、濃差等腐蝕。

 

3.我公司生產的冰河冷媒屬于第三代工業載冷劑,是由朝陽光大化工研發、生產、銷售,工業鹽、酒精、乙二醇、硅油等載冷劑的換代產品,具有穩定性高、載冷強、粘度小、溫域寬、不銹蝕設備等優勢,填補國內行業的空白。該項目于2000年通過科技成果鑒定;2001年先后獲科學技術獎和優秀新產品金獎;2002年被國家質檢總局評為用戶放心品牌,刊登在2002611日《人民日報》上;2005年由中國科技部、商務部、國家質檢總局,國家環??偩致摵洗_認為中國國家重點新產品。 長期以來,化工行業制冷系統中使用的載冷劑主要是工業鹽、乙二醇等水溶液,這些冷卻劑成份單一、載冷能力低下、消耗大、嚴重銹蝕金屬設備。這些缺陷使制冷系統的維護費用很高,使用壽命卻很短。確切地說,一個新建載冷系統,如果使用單一的鹽或乙二醇水溶液做循環冷卻劑,那么,經過7-8年時間,該循環系統就會在鹽或醇類溶液的腐蝕下出現泄漏現象。相反,如果沒有腐蝕現象存在,則該循環系統在簡單的維護下,就可以安全地使用15年以上。因為載冷劑銹蝕而損壞設備,造成停產的現象有很多。這里,我僅舉兩個實際例子:北京某工廠于1992年建成的一組12個碳鋼發酵罐,經過8年運行,到2000年生產旺季時,冷卻帶出現大范圍滲漏,最后,只有停產大修,扒掉保溫層,割掉全部被腐蝕的冷帶,重新焊制新冷帶,整個大修費用花掉200多萬元,停產損失幾百萬元。2001年浙江某工廠制冷系統冷帶及氨蒸發器蛇管均被醇類溶液腐蝕發生泄漏,造成停產維修,損失嚴重。上述問題的出現,不僅給許多企業造成了嚴重的經濟損失,還直接增加了生產成本,降低了企業在同行業中的競爭力。至今,還有許多企業的低溫載冷系統仍然沿用著原始的單一的具有嚴重銹蝕性的鹽或醇類水溶液載冷劑,如不引起重視,近早采取補救措施,一旦出現上述泄漏問題,損失將難以挽回。目前已開發出10多種型號冰河冷媒,最低冰點低于-140℃,可以滿足各種載冷系統的需求

4.公司與清華大學、香港科技大學、天津大學和大連理工大學等國內高等學府,以及中科院沈陽金屬研究所,中科院大連化學物理研究所等科研院所聯系緊密或有項目合作,具有很強的研發能力和技術實力,可根據客戶需要定向研制和生產專用的傳熱(“載冷”和“導熱”)介質類產品,并提供相關技術指導和售后服務,協助客戶分析生產中遇到的實際問題,提供解決方案。 

制法1. 氯乙醇法

以氯乙醇為原料在堿性介質中水解而得,該反應在100℃下進行。

2. 環氧乙烷水合法

環氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合過程在常壓下進行也可在加壓下進行。常壓水合法一般采用少量無機酸為催化劑,5070℃進行反應。環氧乙烷直接水合法,為目前工業規模生產乙二醇較成熟的生產方法。環氧乙烷和水在加壓(2.23MPa)和190~200 ℃條件下,在管式反應器中直接液相水合制的乙二醇,同時副產品一縮二乙二醇、二縮三乙二醇和多縮聚乙二醇。

直接水合法;

催化水合法;

加壓水合法 環氧乙烷與水的摩爾比要較高,在1∶6以上,以減少生成醚的副反應,該反應的溫度在150℃,壓力147kPa。水合得到乙二醇。

3.目前有氣相催化水合法 以氧化銀為催化劑,氧化鋁為載體,在150240℃反應,生成乙二醇。

4.乙烯直接水合法 乙烯在催化劑(如氧化銻TeO2,鈀催化劑)存在下在乙酸溶液中氧化生成單乙酸酯或二乙酸酯,進一步水解均得乙二醇。

5.環氧乙烷與水在硫酸催化劑作用下進行水合反應,反應液經堿中和、蒸發、精餾即得成品?;蛘攮h氧乙烷和水在一定溫度和壓力下制得乙二醇,同時副產二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇。反應液經蒸發濃縮、脫水、精制得合格產品和副產品。

6.甲醛法

7.以工業品乙二醇為原料,經減壓蒸餾,1333Pa下,收集中間餾分即可。

8.將乙二醇真空蒸餾,所得主要餾分用無水硫酸鈉進行較長時間干燥,然后用一支好的分餾柱重新真空蒸餾。

草酸二甲酯加氫制乙二醇

煤制乙二醇的潛在工藝路徑可以分為直接合成法和間接合成法。直接合成法是將合成氣中的COH2一步合成為乙二醇。間接合成法則主要分為通過甲醇甲醛及草酸酯作為中間產物合成,然后加氫獲得乙二醇。相對而言,甲醇甲醛路線合成的研究還不深入,離工業化距離遠;而草酸酯加氫合成法的實用性較強,適宜進行工業生產。由煤制合成氣經草酸酯加氫制取乙二醇的三個主要反應為:

氧化、酯化反應:2CH3OH+2NO+ 1/ 2O2→2CH3ONO+H2O + + ® +

CO偶聯反應:2CO+2CH3ONO→COOCH32+ 2NO + ® +

草酸酯加氫反應:(COOCH3}2+ 4H2→ HOCH2CH2OH+ 2CH3OH + ® +

總的化學方程式:2CO+4H2+ 1/2O2→ HOCH2CH2OH+H2O

煤制乙二醇在318日通過中國科學院組織的成果鑒定,此項成果標志著我國在世界上率先實現了全套煤制乙二醇技術路線和工業化應用,是一項擁有自主知識產權的世界首創技術。該技術的推廣應用將有效緩解我國乙二醇產品供需矛盾,對國家的能源和化工產業產生重要積極影響,具有重要的科學意義、突出的技術創新性和顯著的社會經濟效益。目前煤制乙二醇的工業化生產已經有了很大的突破,至2011127日通遼金煤化工20t/a乙二醇項目已成功投產。

包裝貯運

用鍍鋅鐵桶包裝,每桶100Kg200Kg。貯存時應密封,長期貯存要氮封、防潮、防火、防凍。按易燃化學品規定貯運。

健康危害

毒性:大鼠經口LD50=5.8ml/kg,小鼠經口LD50=1.31-13.8ml/kg。

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

健康危害:國內尚未見本品急慢性中毒報道。國外的急性中毒多系因誤服。吸入中毒表現為反復發作性昏厥,并可有眼球震顫,淋巴細胞增多??诜蠹毙灾卸痉秩齻€階段:第一階段主要為中樞神經系統癥狀,輕者似乙醇中毒表現,重者迅速產生昏迷抽搐,最后死亡;第二階段,心肺癥狀明顯,嚴重病例可有肺水腫,支氣管肺炎,心力衰竭;第三階段主要表現為不同程度腎功能衰竭。人的本品一次口服致死量估計為1.4ml/kg(1.56g/kg)。

急救措施皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸,就醫。

食入:飲足量溫水,催吐。洗胃,導泄。就醫。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

對寵物的毒性:

乙二醇可以從機車防凍劑中獲取,機車防凍劑中的乙二醇由于添加了苦味劑且分量少,對人沒有威脅,但是如果不慎和寵物(貓,狗)的食物混合,則會引起寵物中毒并造成腎衰竭。

毒理環境

毒性:屬低毒類。

急性毒性LD508.015.3g/kg(小鼠經口);5.913.4g/kg(大鼠經口);1.4ml/kg(人經口,致死)

亞急性和慢性毒性:大鼠吸入12mg/m3(連續多次)八天后2/15只動物眼角膜混濁、失明;人吸入40%乙二醇混合物9/28人出現短暫昏厥;人吸入40%乙二醇混合物加熱至105℃反復吸入14/38人眼球震顫,5/38人淋巴細胞增多。

危險特性:遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。

燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳、水。

監測方法

品紅亞硫酸法《化工企業空氣中有害物質測定方法》,化學工業出版社

變色酸法《化工企業空氣中有害物質測定方法》,化學工業出版社

環境標準

中華人民共和國國家職業衛生標準GBZ2.1-2007工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素

乙二醇的時間加權平均容許濃度PC-TWA 20mg/m3 ,短時間接觸容許濃度PC-STEL 40mg/m3。水體中有害有機物的最大允許濃度1.0mg/L

嗅覺閾濃度90mg/m3

行業概況

10年來,由于聚酯工業需求強勁,國內市場對乙二醇的需求保持快速增長之態勢。1995年我國乙二醇的表觀消費量只有65.69萬噸,2000年達到195.71萬噸,年均增長率高達24.40%。進入21世紀以來,乙二醇的表觀消費量繼續大幅增長,2002年突破300萬噸大關,達到301.99萬噸,成為超過美國的世界第一大乙二醇消費國,由于需求量的快速增長,促進了乙二醇生產能力的增加,近兩年,我國有多套大型乙二醇生產裝置建成投產。隨著我國乙二醇生產能力的不斷增加,產量也不斷增加。

雖然我國乙二醇生產能力和產量增長較快,但仍不能滿足國內聚酯等日益增長的市場需求,每年都得大量進口,且進口量呈逐年增長態勢。目前,我國乙二醇產品主要用于生產聚酯、防凍液以及粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤滑油、表面活性劑和聚酯多元醇等。其中聚酯是我國乙二醇的主要消費領域,其消費量約占國內總消費量的94.0%,另外約6.0%用于防凍劑、粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤滑油、表面活性劑以及聚酯多元醇等。近年來,我國聚酯(包括聚酯纖維、聚酯樹脂和薄膜等)的生產發展很快, 2010年聚酯的產量將達到約1900萬噸,屆時對乙二醇的需求量將達到約665萬噸。加上在防凍劑以及其他方面的消費量,預計我國乙二醇的總需求量仍將保持高速增長。

雖然近期我國將有多套乙二醇生產裝置建成投產。如揚子石油化工公司擬于2007年底建成一套18萬噸/年乙二醇生產裝置,遼陽石油化纖公司擬于2007年底將現有的乙二醇生產能力擴建到20萬噸/年,茂名石油化工公司擬于2008年新建一套10萬噸/年生產裝置,四川乙烯擬于2009年新建一套36萬噸/年生產裝置,鎮海煉化擬于2009年新建一套65萬噸/年乙二醇生產裝置,天津乙烯擬于2009年新建一套42萬噸/年乙二醇裝置,長春天裕生物工程公司擬建一套10萬噸/年乙二醇裝置,安徽豐原宿州生化公司擬以玉米、木薯等淀粉質為原料建一套18萬噸/年乙二醇裝置。預計到2008年我國乙二醇總生產能力將達到約268萬噸,2010年將達到約420萬噸,但與需求量相比仍有很大的缺口,即使裝置開足馬力滿負荷生產,也不能滿足國內實際生產的需求,仍需要大量的進口,因此乙二醇在我國具有很好的發展前景。

在這種形勢下,國內有關企業除考慮采用先進技術對現有乙二醇生產裝置進行挖潛改造,擴大裝置的生產規模,提高產量外;單純依靠引進國外先進技術新建幾套生產規模在30萬噸/年以上的大型乙二醇生產裝置,妄圖以從根本上緩解我國乙二醇的供需矛盾是不現實的;發展多源頭原料、研發有自主知識產權的新型技術才是增強我國乙二醇在國內外市場中的競爭力。時刻謹記我國多煤少油少氣的資源結構,大力發展煤化工、生物化工替代石油化工的意義也在于此。同時加大乙二醇在非聚酯領域的應用開發力度,逐漸改變產品用途單一局面,以化解未來的市場風險,促進我國的乙二醇行業健康穩步發展。

 

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