本科论文（设计）50000ta乙二醇单叔丁醚的工艺设计.doc

题目：50000t/a乙二醇单叔丁醚的工艺设计 一、前言 1 课题研究的，国内外研究现状和发展趋势 1.课题的背景简介 Ethylene glycol mono-tert-butyl ether），英文缩写ETB，别名：乙二醇叔丁醚、叔丁基溶纤剂（tert-butyl cellosolve），化学名2-(叔丁氧基乙醇C6H14O，CAS号为7580-85-0，其结构如图1所示： 图1 乙二醇单叔丁醚结构式 乙二醇单叔丁醚的性质及用途如下： （1）物理性质 无色透明液体；分子量118.18相对密度水=10.903；凝固点< -122℃；沸点152℃；闪点55℃；挥发速率正丁基酮=100) 19粘度4.03 mPa?s（25℃）；表面张力30.4 mN/m25℃）；常温折射率（n25）1.4132?(kg?K)-1。 溶解性可与多数有机溶剂混溶可溶解氨基/硝基/醇酸/丙烯酸等树脂在室温25℃）下可与水混溶用途 水系涂料通常指胶乳油漆、胶体分散涂料和溶解型水溶液树脂涂料，广泛用作建筑物内外涂料、汽车底漆、彩色马口铁等领域。 ②油漆溶剂 作分散剂。油漆的生产，通常需要大量时间来研磨高色素炭黑以达到一定的细度，而使用ETB浸泡过的高色素炭黑，其时间可缩短一半以上，而且涂饰后的油漆外观更加平整和光滑。 提高光泽度。将ETB应用在氨基漆、硝基漆中，可防止产生斑纹，同时油漆漆膜的光泽度将提高2%～6%左右。 作流平剂。在油漆中加入ETB后，其溶解性、分散性将会得到改善。可用于消除漆膜上的针孔、小颗粒和气泡等，油漆的流平性明显会提高。 ③油墨分散剂 在油墨中加入ETB作为分散剂，可以提高油墨的牢度和光泽度。 ④作含溶剂的纤维萃取剂[1] 把含76%矿物油的聚乙烯纤维用ETB萃取，经萃取后纤维中矿物油含量降至0.15%以下。 ⑤用于制备纯度较高的氧化钛酞菁染料 把Ti(OBu)4加入1,3-二氨基异二氢吲哚的ETB溶液中，在130 ℃时搅拌3h，制得的氧化钛酞菁染料纯度可达87%。多孔氧化钛酞菁与ETB制成的晶状氧化钛酞菁可用作照相光感敏器，它对长波光具有很高的敏感性。 ⑥制高效家用清洁剂 用环氧丙烷与含ETB的KOH反应及后处理，得到聚氧丙烷单叔丁基醚，这是一种理想的高效家用清洁剂。 ⑦制可喷涂的抗腐蚀水溶胶漆 用二甲醚、丙烯酸树脂、ETB、丁醇、TiO2、环己基碳酸胺、消泡剂可以制成一种可喷涂的抗腐蚀的水溶胶漆。 ⑧制无线电元件炭膜电阻 用ETB作电阻液的炭膜电阻，表面光滑平整，可消除针孔及厚边的不良现象，从而改善电器元件的性能。 （4）毒性低毒低刺激性乙二醇丁醚（Ethylen glycol butyl ether)在国外已应用多年，由于近十年来的研究发现其毒性及对人体健康的影响，已渐被乙二醇叔丁醚所取代。美国日本欧洲已大量应用于汽车及建筑涂料，特别是水分散涂料。 危险类别码 10-36/37/38安全说明 26-36/37/39 危险品运输编号 3271( ETB)的研发工作。ETB工艺路线不是采用传统的叔丁醇与环氧乙烷反应，而是以乙二醇和异丁烯为原料反应来合成ETB。异丁烯原料来源有保证，因而与以异丁烯为原料是可行的。积极开发和利用异丁烯，开展ETB的研究工作。在开发过程中，由于异丁烯在乙二醇中溶解度小，故反应速度比较慢，且生成较多的乙二醇二叔丁基醚和异丁烯齐聚物等副产物。为此，许多公司积极研究如何提高反应速度，提高ETB收率，一些公司还拥有自己的专利技术。 过去10几年来，全世界乙二醇醚产量一直都维持在250万t/a左右，装置的平均使用率为50%左右。目前陶氏化工是世界上最大的乙二醇醚生产企业，合计生产能力为75.4万t/a，在全世界均有生产装置。2010年世界乙二醇醚主要生产企业及产能见表1。 表1 2010年世界乙二醇醚主要生产企业及产能 万t/a 公司名称 生产能力 陶氏 75.4 莱昂德尔巴塞尔 29.0 英力士 22.0 壳牌 16.0 巴斯夫 15.8 德纳天音 13.5 合计 171.7 1.2.1.2 国外市场情况 美国、西欧和日本是生产和消费二元醇醚类的主要国家[2]。目前，世界上共有40多家公司生产二元醇醚类产品，总生产能超过260万t/a，预计二元醇醚类，尤其是乙二醇单叔丁醚的生产与消费情况将出现进一步的增长，且该类产品的生产和消费仍将处于主导地位。2006到2011年国外的乙二醇醚供需情况如下表2所示。 表2 国外乙二醇醚供求情况 国家 产量 万吨 进口量 万吨 出口量 万吨 表观消费量 06-11年均增长率/% 2006年 2011年 北美 55.4 2.0 19.1 35.2 38.8 2 美国 53.1 0.8 18.0 32.88 36.1 1.9 加拿大 0 0.9 0.2 0.7 0.8 2.