Éthylène Glycol

① Qu'est-ce que l'éthylène glycol ?

Éthylène glycol, également connu sous le nom de glycol, 1,2-éthylène glycol ou éthylène glycol, est le diol aliphatique le plus simple et une matière première chimique organique de base majeure en vrac. À température et pression normales, c'est un liquide visqueux incolore, clair et inodore au goût sucré. Il n'est pas hautement inflammable, avec un point d'éclair de 116 degrés, et est classé comme produit chimique nocif.

L'éthylène glycol est miscible à l'eau, à l'éthanol et à l'acétone dans n'importe quelle proportion et est légèrement soluble dans l'éther diéthylique. Ses propriétés chimiques sont actives : la molécule contient deux groupes hydroxyles et peut subir des réactions d'estérification, d'éthérification, de polycondensation, d'oxydation, de déshydratation et autres. La vapeur d'éthylène glycol est légèrement plus lourde que l'air. S'il est ingéré par l'homme, il produit des métabolites toxiques qui endommagent les reins et le système nerveux central.

C'est à la fois un solvant antigel et hygroscopique important et un monomère de base indispensable pour la synthèse des polymères polyester. Il est largement utilisé dans la fibre de polyester, la résine de qualité bouteille, l'antigel, les tensioactifs, la chimie fine, les intermédiaires pharmaceutiques et d'autres domaines, et constitue une matière première de base clé dans la chaîne de l'industrie chimique. Selon la classification des dangers du SGH, il s'agit d'un risque oral aigu et d'un toxique spécifique pour un organe cible en cas d'exposition répétée. Numéro ONU : UN3082, groupe d'emballage III.

② Paramètres industriels de l'éthylène glycol

Les impuretés de l'éthylène glycol de qualité polyester-répondent pleinement aux exigences de la norme nationale chinoise de qualité industrielle premium-GB/T 4649-2018. Dans la production industrielle, la réaction d'hydratation est suivie d'une distillation multi-colonne et d'une évaporation en couche mince-pour éliminer l'eau et les sous-produits tels que le diéthylèneglycol et le triéthylèneglycol, donnant le produit fini qualifié.

③ Caractéristiques industrielles et applications de l'éthylène glycol en Chine

Caractéristiques industrielles : des routes doubles à base de pétrole-et de charbon-en parallèle, profondément liées à la chaîne industrielle du polyester.

Il existe deux principales voies de traitement pour l'éthylène glycol domestique : la voie d'hydratation de l'oxyde d'éthylène à base de pétrole-de l'éthylène-et la voie de l'éthylèneglycol à base de charbon-(procédé à l'oxalate), cette dernière étant une voie de traitement chinoise distinctive avec une énorme capacité totale. La capacité est concentrée dans les grandes bases chimiques de raffinage - côtières et les bases chimiques du charbon du nord-ouest. La production d'éthylène glycol suit de près les taux de fonctionnement des unités d'éthylène et des unités chimiques de charbon. La Chine reste encore dans une certaine mesure dépendante des importations, et les prix du pétrole brut et du charbon déterminent directement le coût de production de l’éthylène glycol. De nombreuses entreprises de raffinage et de produits chimiques ont construit une configuration intégrée « éthylène glycol-PTA-polyester", fournissant leur propre matière première à l'industrie de la fibre en aval.

Application de matériau synthétique de base: Le polyester est de loin le principal secteur de consommation.

Plus de 90 % de la consommation nationale d'éthylène glycol est destinée à l'industrie du polyester, notamment les filaments PET/fibres textiles discontinues, les copeaux de bouteilles PET (emballages de boissons) et les films PET (photovoltaïques, emballages), qui sont les principaux moteurs de la demande d'éthylène glycol. Le reste est utilisé pour produire des résines polyester insaturées et des résines alkydes, destinées aux industries des plastiques et des revêtements.

Solvants antigel et applications de chimie fine: utilisé comme antigel pour les automobiles et les installations industrielles et comme fluide réfrigérant ; utilisé comme agent hygroscopique et agent de déshydratation des gaz ; utilisé pour produire des éthers d'éthylène glycol, des plastifiants et des tensioactifs ; également utilisé comme réactif analytique, diélectrique de condensateur et matière première explosive, soutenant le développement de l'industrie chimique fine nationale.

④ Caractéristiques industrielles internationales et applications de l'éthylène glycol

Paysage industriel : mondialement dominé par la voie d'hydratation de l'oxyde d'éthylène à base de-pétrole, avec une capacité concentrée dans les régions riches en ressources-en pétrole et en gaz-ressources-.

Plus de 90 % de l'éthylène glycol mondial est produit par hydratation directe de l'oxyde d'éthylène à partir de l'éthylène. Le Moyen-Orient et l'Amérique du Nord, qui dépendent de matières premières d'éthane/éthylène bon marché, abritent de nombreuses grandes usines d'éthylène glycol et sont les principales régions exportatrices du monde. Il n'y a presque pas de projets d'éthylène glycol à grande échelle-à base de charbon-à l'étranger. Le cycle d’approvisionnement en éthylène glycol fluctue en fonction des taux d’exploitation des unités mondiales de craquage d’éthylène.

Régions développées : les régions développées se concentrent sur la-chimie fine haut de gamme et les matériaux spéciaux.

Outre la consommation de polyester, les marchés européens et américains utilisent davantage l'éthylène glycol pour synthétiser des solvants d'éther de glycol haut de gamme, des tensioactifs spéciaux, des intermédiaires pharmaceutiques et des polyesters spéciaux. Sur le marché nord-américain, la part de la consommation d’antigels et de fluides de refroidissement industriels est plus élevée que dans les autres régions. En Europe, contraintes par les réglementations environnementales, certaines catégories d'éthers de glycol sont soumises à un contrôle plus strict et s'orientent vers des dérivés à forte-valeur-ajoutée.

Commerce mondial et applications différenciées selon les régions : la région Asie-Pacifique est le plus grand marché de consommation d'éthylène glycol au monde ; le Moyen-Orient est la plus grande région exportatrice d'éthylène glycol au monde, exportant de gros volumes vers la Chine et l'Asie du Sud-Est ; les pays en développement dépourvus de grandes usines d'éthylène dépendent de l'éthylène glycol importé pour répondre à leurs besoins en polyester et en solvants antigel ; à l’échelle mondiale, la demande de polyester domine le cycle des prix de l’éthylène glycol.

⑤ Méthodes de production d’éthylène glycol par pays/région

Hydratation directe à l'oxyde d'éthylène (courant généralisé à l'échelle mondiale ; adopté à grande échelle en Chine, en Europe/États-Unis, au Moyen-Orient, au Japon et en Corée) :

L'oxyde d'éthylène, obtenu par oxydation de l'éthylène, réagit avec l'excès d'eau lors d'une hydratation directe en phase liquide-dans un réacteur tubulaire sous pression (environ 2,23 MPa) à 190-200 degrés pour produire de l'éthylène glycol, avec du diéthylèneglycol, du triéthylèneglycol et du polyéthylèneglycol formés comme sous-produits-. La liqueur réactionnelle diluée est concentrée dans des évaporateurs à couche mince-, déshydratée et purifiée par distillation multi-colonne pour donner de l'éthylène glycol de qualité polyester-. Ce processus offre un produit de haute qualité et convient à la production de matières premières de polyester à grande échelle ; ses inconvénients sont que la matière première dépend de l'éthylène et que les divers sous-produits de la série polyéthylène-glycol- nécessitent une séparation par distillation.

Procédé d'oxalate à base de charbon-(charbon-en-éthylène glycol, un procédé industrialisé à grande échelle- distinctif de la Chine) :

En utilisant le charbon comme matière première, la gazéification produit du CO et de l’hydrogène ; Le CO est couplé catalytiquement pour donner de l'oxalate de diméthyle, qui est ensuite hydrogéné en éthylène glycol. L'itinéraire ne dépend pas des ressources pétrolières en éthylène et convient aux régions riches en charbon ; une partie de la qualité du produit peut atteindre la qualité polyester. Ses inconvénients sont l'investissement important en usine, les exigences élevées en matière de catalyseurs et le fait que le contrôle des impuretés constitue le point technique clé. À l'étranger, il n'existe que quelques unités pilotes de démonstration, sans aucune opération commerciale à grande échelle.

Oxyde d'éthylène acide sulfurique-hydratation catalysée (un processus éliminé au début, maintenant en grande partie abandonné) :

L'oxyde d'éthylène et l'eau sont hydratés sous catalyse à l'acide sulfurique à 60-80 degrés et basse pression ; la liqueur réactionnelle est neutralisée avec un alcali, évaporée et concentrée, et distillée pour purifier l'éthylène glycol. Ce procédé souffre d'une grave corrosion des équipements, de grandes quantités de gaz résiduaires/d'eaux usées/de résidus de déchets et d'impuretés élevées dans les produits, et a été pratiquement abandonné dans tous les pays, ne conservant que sa valeur de référence historique.

D'autres premiers procédés de laboratoire - hydratation directe de l'éthylène, hydrolyse du dichloroéthane et voie de synthèse du formaldéhyde - n'ont pas atteint une industrialisation à grande échelle-et n'ont qu'une valeur de référence théorique.

⑥ Produits en amont de l'éthylène glycol

Processus principal - hydratation directe de l'oxyde d'éthylène (représentant plus de 90 % de la capacité mondiale) :

En amont de la filière éthylène glycol à base de charbon (procédé d'hydrogénation de l'oxalate) : charbon ; oxygène; monoxyde de carbone; hydrogène; nitrite de méthyle; catalyseurs de couplage et catalyseurs d'hydrogénation.

En amont du processus d'hydratation catalysée par l'acide sulfurique éliminé- : oxyde d'éthylène, acide sulfurique et soude caustique (pour la neutralisation).

Utilités : vapeur, circulation d'eau de refroidissement et azote (gaz de protection).

⑦ Produits en aval de l'éthylène glycol (100 au total, avec numéros CAS)