1. 研究目的与意义
1,4-丁二醇简称BDO,1,4-丁二醇是一种重要的有机和精细化工原料,广泛用于溶剂、医药、增塑剂、固化剂、纤维和工程塑料等领域。近年来随着国内下游相关行业快速发展,国内外市场对于该产品的需求快速增长。在碳中和、碳达峰的战略背景下,生物基材料产业发展将是必然趋势,生物基BDO相比传统的石油基产品,具有绿色环保、原料可再生、节能减排等优点,不会对环境造成破坏,是满足碳减排发展要求的绿色产品,符合《中国制造2025》对中国制造业的要求。鉴于国家限塑令的颁布,国内外市场对可降解塑料的需求越来越大,1,4-丁二醇作为聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等可生物降解材料的关键原料,有望迎来全面爆发的市场需求和良好的发展机遇,目前市场态势也较好。
2. 课题关键问题和重难点
1-,4丁二醇工艺技术选择
目前1,4-丁二醇的合成通常有以下五种方法:reppe法(炔醛法)、mitsubishichemical法(丁二烯法)、lyondell法(环氧丙烷法)、davy-mckee法(顺酐法)、生物法,其中reppe法分为传统reppe法和改良reppe法。详细介绍如下文
传统reppe法,原料乙炔远程贮运有危险,操作条件苛刻,压力高,乙炔获得量有限,设备造价高。改良reppe法 ,原料乙炔远程贮运有危险,乙炔获得量有限 。mitsubishi chemical法(丁二烯法)流程长,过程复杂,投资大,公用工程费用大,丁二烯醋酸法设备腐蚀严重。lyondell法(环氧丙烷法)烯丙醇难以廉价得到时,生产成本高,烷基化反应选择性低,全过程效率低。davy-mckee法(顺酐法)受原料顺酐的影响流程长。作为石油基bdo的替代品,生物基bdo具有生产成本低、原料可再生、环保性高、温室气体排放量少等优势,在环保监管日益严格的背景下,生物基bdo有望逐渐取代石油基bdo成为市场主流产品,未来生物基bdo产业发展前景广阔,因此,本项目选择生物法生产1,4-丁二醇。
3. 国内外研究现状(文献综述)
产品用途
1,4-丁二醇(简称bdo)是一种重要的有机和精细化工原料,它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由bdo可以生产四氢呋喃(thf)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、γ-丁内脂(gbl)和聚氨酯树脂(puresin)、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。
国内外市场分析
4. 研究方案
通过市场需求分析、技术方案和、技术经济等分析,初步结论如下:
(1)利用生物基法生产1,4丁二醇路线,在技术及经济上是可行的。
(2)基础设施完善,政策优惠多,交通运输便利,上游葡萄糖、二氧化碳等原料来源有供应,1,4丁二醇下游产品市场广阔。
5. 工作计划
工艺方面。本项目使用葡萄糖、二氧化碳为原料,利用生物基法最大程度地生产目标产品1,4-丁二醇。生物基法制1,4-丁二醇在行业内已有工程实例。
效益方面。生物基法生产1,4-丁二醇,减少三废排放,达到《中国制造2025》计划,具有良好的社会效益。生产的1,4-丁二醇具有良好的市场发展前景,同时还拥有较大的收益率。通过经济分析,本项目经济上具有很大的可行性,且项目应对市场供求变化的能力强,生存能力强,项目收益良好。
安全方面。项目团队分析了可能出现安全问题和发生泄露的地方并进行相应的改进和过程控制,提高了项目的本质安全性。
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