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化
进展
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CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS201年第30卷第1期
特约评述
oo:o030s-3
煤基聚乙醇酸技术进展
陈群,许平,崔爱军
(常州大学化学化工学院,江苏常州213164)
摘要:从煤化工发展的角度分析了开发聚乙醇酸产品的重要性,介绍了聚乙醇酸优异的阻隔性能、机械加エ
性能、生物可降解性、广泛用途以及工业化进展状况。比较了国内外聚乙醇酸树脂的各种制备方法与エ艺,重
点论述了直接缩聚法和乙交酯开环縮聚法两种エ艺路线中催化剂的选择以及聚合条件的控制,并介绍了聚乙醇
酸树脂的多种改性应用方法。此外,结合我国聚乙醇酸发展状况,讨论了开发聚乙醇酸新材料的紧迫性,同时
对其前景进行了展望。
关键词:乙醇酸;聚乙醇酸;阻隔材料;聚合物
中图分类号:TQ323.4
文献标志码:A
文章编号:1000-6613(2011)010172-09
Technology progress of polyarglycolic acid on coal based
CHEN Qun, XU Ping, CUI Aijun
College of Chemical engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China)
Abstract: In this paper, the importance of developing polyglycolic acid(PGA)product is presented
in light of the progress of coal chemical industry. The barrier property, machining performance
biodegradation, wide use and commercialization of PGA are introduced. Various preparation methods
about polyglycolic acid resin are compared according to literature, and two synthesis routes of direct
polycondensation and ring-opening polymerization are discussed with respect to catalysts and
polymerization conditions, and several modification methods of PGA applications are also reviewed
Furthermore, regarding the development trend of new PGA materials in China, the attractive future in
this field is prospected
Key words: glycolic acid: polyglycolic acid; barrier material; polymer
CO催化偶联(草酸酯)法加氢制乙二醇技术的千吨级草酸二甲酯加氧制乙二醇项目也进行了中
广受国内各界关注,丹化科技与中科院福建物试,以日本宇部生产的草酸二甲密为原料加氢,中
质结构研究所共同开发的“煤代替石油乙烯合成试乙二醇产品质量符合国标GB/I4649-2008,275
乙二醇”项目先后经300ta中试、万吨级乙二醇nmUV值大于95%(优于国标)。中石化扬子石油
合成工程示范后,褐煤年生产200kt乙二醇项目化工有限公司投资1.1亿元,1000ta合成气制乙
于2007年8月16日在内蒙古通辽开发区开工建醇中试项日也已开工建设。这一切表明了我国煤
设,2009年12月开始试生产运行。据中证网制乙二障技术已从研究开发快速进入了工业化实
2010年7月报道,丹化科技在河南安阳永金化工.用阶段。
有限公司、濮阳永金化工有限公司、新乡永金化
在煤制乙二醇快速规模化推进中,行业关注度
工有限公司、水城水金化工有限公司、洛阳永金
化工有限公可连投5套装置,预计乙二醇总产能收稿目日期:20101011
将达100kt/a。东华工程科技股份有限公司(原合
第一作者及联系人:陈群(1963),男,研究员,现任常州大学副
校长。研究方向为化工清治催化技术。 E-maif
肥化三院)与浙江联盛化学工业有限公司合作开发139061203 accu.ed
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第1期
陈群等;煤基聚乙醇酸技术进展
最高的是产品质量和生产成本,但随着乙二醇生产1.1绝佳的气体阻隔性
的不断规模化,大量工艺副产物的开发利用将成为
图2是PGA树脂与其它材料的氧透过率与水
装置运行的瓶颈,如乙醇酸及低聚乙醇酸的应用蒸气透过率比较,表明了PGA对氧气和水蒸气的
与深加工将对煤制乙二醇成本帯来影响。众所周知,阻隔性是PET的100倍和PLA的1000倍。PGA对
煤制乙二醇的原理如式(1)~式(4)所示。
气体的阻隔性基本不受环境温度影响,是制造多层
2CO+2RONO(COOR2+2NO(1)PET碳酸饮料(啤酒)瓶的优先材料,使用PGA
2NO+ =O2+2ROH
2RONO +H20
阻隔芯层的PET瓶可减少20%的PET用料,将成
为各类饮料和防腐食品包装的理想选择。
(COOR)2+ H2 --(CH2OH)2+2 ROH (3)
1000
2C0+02+42 (CH2OH)2+H2O
4
PLA
日本宇部兴产和美国联合碳化物公司?的专
PEEK
I00
セーラEVOH
利对该方法与技术进行了详细介绍。通常草酸二甲
加氢转化率≥98%,乙二醇选择性≥95%,乙醇
PS
酸甲酯及其低聚物的产量与催化剂活性、选择性
NY-MXD6
VDF
Ny128
及装置运行负荷有关,平井浩一?认为乙醇酸甲
PGA
PVD
HDPE
酯与加氢深度和加氢选择性有关。国内还未见就
2>文
煤法乙二醇工艺中的乙醇酸甲酯副产物如何开发
0100100010000100000
O TR/cm.m"(I d, 1 atm, 30 C, 80ORI)
利用等的报道。长期以来,工业乙醇酸的生产方
法是甲醛与氰化氢酸催化制羟基乙腊再水解获得
图2PGA树脂与其它材料的O2 TR/WVTR对比图
的,如杜邦等用腈水解酶水解羟基乙来获得
(膜厚20um)
乙醇酸,在美国建有工业装置,但该法工艺过程
1.2优良的机械性能
长,成本高。针对当前我国煤化工发展现状,作
图3、图4列出了PGA树脂与其它几种常用合
者认为,应当充分利用好现有乙二醇技术及装置
成树脂的弯曲强度与拉伸强度的对比,表明了它是
产能的优势,开发低成本的乙醇酸甲酯与低聚乙
种机械性能出色的合成树脂,可配合多种其它高
醇酸副产物的衍生产品与用途,围绕聚乙醇酸类
分子材料用于挤压与射出成型。实验室测定的PGA
产品、性能、应用、工业化开发组织力量进行技
树脂主要性能参数见表1。