環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品開發(fā)問題研究

李彩俠

【摘 要】環(huán)氧乙烷（ethylene oxide）是乙烯工業(yè)衍生物中僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要化工產(chǎn)品，是一種重要的基本有機(jī)化工原料和合成中間體。環(huán)氧乙烷廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)乙二醇、乙醇胺、乙二醇醚溶劑、非離子表面活性劑、農(nóng)藥乳化劑以及醫(yī)藥中間體、油田化學(xué)品等精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品。本文分析了乙二醇、乙醇胺等環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的生產(chǎn)、應(yīng)用及研究開發(fā)現(xiàn)狀，提出了國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議。

【關(guān)鍵詞】環(huán)氧乙烷；下游產(chǎn)品；乙二醇；乙醇胺

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡，種類遠(yuǎn)少于國(guó)外，許多種類產(chǎn)品都依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷行業(yè)應(yīng)提升技術(shù)水平與核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)環(huán)氧乙烷消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，加快對(duì)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的研究開發(fā)，完善環(huán)氧乙烷下游精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈，以保證我國(guó)環(huán)氧乙烷工業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1.環(huán)氧乙烷主要下游產(chǎn)品

1.1乙二醇

乙二醇（ethylene glycol）是重要的化工基礎(chǔ)原料，主要用于生產(chǎn)聚醋纖維（滌綸）、不飽和聚醋樹脂、非離子表面活性劑，還可用作防凍劑以及有機(jī)化工中間體等。環(huán)氧乙烷生產(chǎn)乙二醇，是環(huán)氧乙烷最主要的應(yīng)用，消費(fèi)量約占環(huán)氧乙烷產(chǎn)量的70%。目前乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)主要有環(huán)氧乙烷非催化水合法、環(huán)氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯醋法和合成氣法等。

1.2乙醇胺

乙醇胺（Ethanolamine）是氨分子中的氫被經(jīng)乙基取代而生成的化合物，是氨基醇中最重要的產(chǎn)品，產(chǎn)量占氨基醇總產(chǎn)量的90%-95%。乙醇胺可分為一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，由于乙醇胺分子中同時(shí)具有氮原子與經(jīng)基，因此兼有胺與醇的化學(xué)性質(zhì)。

1.3聚醚類

聚醚是一類重要的非離子表面活性劑，由環(huán)氧乙烷和含有活潑氫原子的疏水物質(zhì)縮合而得，屬于環(huán)氧乙烷的第二大衍生物，廣泛應(yīng)用于日用化工、紡織助劑和石油等行業(yè)。

聚醚作為高分子表面活性劑具有高分子的特性和表面活性劑的雙重性能。在聚醚制備過程中，起始劑可以是多元醇、單元醇和胺類。由于起始劑的不同及聚合方式的不同，可以得到一系列不同起始劑、不同性能的高分子聚合物。

1.4乙二醇醚類化合物

乙二醇醚類化合物是環(huán)氧乙烷的重要衍生物，主要包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚等。由于乙二醇醚類分子內(nèi)含有醚鍵和經(jīng)基，具有優(yōu)異的性能，被廣泛用作溶劑、噴氣燃料防冰劑、剎車液和化學(xué)中間體等。目前有50%以上的乙二醇醚類被用作各種工業(yè)過程中的溶劑，其中以乙二醇丁醚及其乙酸醋的需求量最大。

1.5嗎琳

嗎琳（morpholine）又稱嗎啡琳。嗎琳帶有仲胺基團(tuán)，能與無機(jī)酸反應(yīng)生成鹽，與有機(jī)酸反應(yīng)生成鹽或酞胺，可進(jìn)行烷基化反應(yīng)，還可與環(huán)氧乙烷、酮反應(yīng)或進(jìn)行Willgerodt反應(yīng)。嗎琳是制備多種化工產(chǎn)品的中間體，最重要的應(yīng)用是生產(chǎn)橡膠助劑，如硫化促進(jìn)劑等，此外還可用于抗氧劑、緩蝕劑和防垢劑、清潔劑和拋光劑、醫(yī)藥、紡織助劑、芳烴萃取劑以及制造強(qiáng)酸性離子交換樹脂、速凝油墨、油漆、表面活性劑、農(nóng)藥、合成熒光增白劑、催化劑等。

1.6氮化膽堿

氯化膽堿（choline chloride），全稱是氯化三甲基經(jīng)乙基銨，20世紀(jì)50年代以來廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)及飼料添加劑。

1.7乙烯利

乙烯利（ethephon），化學(xué)名稱為2一氯乙基麟酸，具有促進(jìn)器官的脫落和衰老、調(diào)節(jié)性別轉(zhuǎn)化、抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)和催熟果實(shí)等作用，同時(shí)價(jià)格低廉、使用方便，廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、橡膠、棉花和煙草等作物，有良好的應(yīng)用前景。

1.8三輕乙基異氛尿酸醋

三經(jīng)乙基異氰尿酸醋，又名賽克（THEIC ），與梭酸、酸配、鹵化酞基反應(yīng)可生成醋，與二元酸反應(yīng)可生成三維結(jié)構(gòu)的聚醋等。三經(jīng)乙基異氰尿酸醋廣泛應(yīng)用于絕緣漆、涂料、增塑劑、膠勃?jiǎng)?、固化劑、橡膠等領(lǐng)域。

1.9乙基纖維素

經(jīng)乙基纖維素（Hydroxyethyl cellulose）簡(jiǎn)稱HEC，其水溶液能與大多數(shù)水溶性膠和水溶性樹脂混溶，經(jīng)次價(jià)鍵或化學(xué)鍵結(jié)合得到清晰、均勻的高翻度溶液，可與阿拉伯膠等水溶性樹脂互溶，與明膠、淀粉、PVA等部分混溶。

2.我國(guó)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1環(huán)氧乙烷產(chǎn)能產(chǎn)量不足，下游產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口

目前國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷產(chǎn)能產(chǎn)量嚴(yán)重不足，無法滿足國(guó)內(nèi)對(duì)乙二醇等環(huán)氧乙烷深加工產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)的需求。與此同時(shí)，國(guó)外乙二醇及聚醋的消費(fèi)增長(zhǎng)放緩，使得國(guó)外乙二醇產(chǎn)品大量輸入國(guó)內(nèi)，形成了國(guó)內(nèi)需求過度依賴國(guó)外進(jìn)口的局面，給國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷或乙二醇生產(chǎn)裝置帶來了巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力和潛在風(fēng)險(xiǎn)。另外，環(huán)氧乙烷的下游產(chǎn)品，特別是乙二醇、乙二醇醚和乙醇胺等產(chǎn)品的進(jìn)口量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)量，已經(jīng)形成了國(guó)外對(duì)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品的傾銷局面。

2.2上下游產(chǎn)地分布不均衡，物流運(yùn)輸制約下游發(fā)展

我國(guó)環(huán)氧乙烷產(chǎn)地主要集中在江蘇、上海、北京、吉林等地，形成了北方多南方少，東部多西部少的分布不均的局面；而環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的生產(chǎn)地主要集中在廣東、遼寧、江蘇、山東、上海、湖北、浙江、陜西、北京、天津等省市，其中廣東、山東、湖北、浙江、陜西、天津等地環(huán)氧乙烷原料主要依靠北料南運(yùn)和東料西調(diào)，而環(huán)氧乙烷運(yùn)輸能力有限、風(fēng)險(xiǎn)較大且費(fèi)用較高，這些遠(yuǎn)離原料產(chǎn)地的企業(yè)一方面面臨著環(huán)氧乙烷資源無法保證的風(fēng)險(xiǎn)，一方面在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)受到限制，面臨成本升高的壓力。

2.3下游產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理，產(chǎn)品工藝研發(fā)能力薄弱

國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷的消費(fèi)比例中乙二醇占了70%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的消費(fèi)比例。而乙二醇基本上是由環(huán)氧乙烷聯(lián)產(chǎn)而得，說明國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷精深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理，高技術(shù)、高附加值品種開發(fā)十分薄弱。從品種上看，日本已有環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品5000余種，而我國(guó)僅有300多種，許多市場(chǎng)需求強(qiáng)勁、附加值高的環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品只能依賴進(jìn)口。目前我國(guó)還沒有建立和形成環(huán)氧乙烷精深加工產(chǎn)品工藝技術(shù)研發(fā)基地和科研集群，沒有一個(gè)以環(huán)氧乙烷精深加工為核心業(yè)務(wù)的國(guó)家級(jí)工程技術(shù)中心。

3.建議

目前我國(guó)環(huán)氧乙烷產(chǎn)能產(chǎn)量呈逐年增加態(tài)勢(shì)，而且其下游市場(chǎng)前景廣闊，但我國(guó)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)業(yè)存在著不少問題，針對(duì)我國(guó)目前環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，有以下建議：

3.1合理規(guī)劃布局，科學(xué)發(fā)展環(huán)氧乙烷及其下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)

在進(jìn)行擴(kuò)大環(huán)氧乙烷規(guī)模建設(shè)的同時(shí)，合理規(guī)劃環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)業(yè)，就近安排環(huán)氧乙烷深加工項(xiàng)目選址，盡量實(shí)現(xiàn)環(huán)氧乙烷管道輸送，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；鉀Q運(yùn)輸和原料價(jià)格成本問題。

3.2加大研發(fā)力度，適當(dāng)擴(kuò)展環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)及高校，應(yīng)進(jìn)一步加大環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的研發(fā)力度，加速開發(fā)環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品在新領(lǐng)域的應(yīng)用。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上爭(zhēng)取建立以環(huán)氧乙烷精深加工為核心業(yè)務(wù)的1個(gè)國(guó)家級(jí)工程技術(shù)中心和多個(gè)省市級(jí)工程技術(shù)中心。

3.3加快吸收引進(jìn)，早日實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化

加快吸收消化從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，特別是環(huán)氧乙烷/乙二醇聯(lián)合裝置、乙醇胺裝置以及乙二醇醚裝置等的技術(shù)吸收消化，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和裝備的國(guó)產(chǎn)化。在吸收消化的基礎(chǔ)上，與自身技術(shù)研發(fā)相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)并完善技術(shù)一生產(chǎn)一應(yīng)用的有效產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷及其下游產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。