丙二醇甲醚技术工艺及主要生产设备
丙二醇甲醚丙酸酯是二元醇醚P系列溶剂中一员，该产品为无色液体、密度小、气味轻、溶解力强、微弱醚味的高沸点溶剂，属低毒醚类。其产品基本特点为：
基本信息 |
英文名： | propanediol menomethyl ether（PM） | 分子式： | C4H10O2 |
别名： | 1，2-丙二醇-1-甲醚；1，2-丙二醇-1-单甲醚；1-甲氧基-2-丙醇；2-羟丙基-甲基醚；丙二醇单甲醚 |
相对分子质量： | 90.12 | CAS号 | 109-86-4 |
危险性类别： | 第3.3类高闪点易燃液体 | 结构式： | CH3OCH2CH2OH |
化学类别 | 醚 | 成分： | 主要为纯品 |
外观与性状： | 无色液体，略有气味 | 用途： | 主要用作溶剂 |
产品规格 |
表面张力： | （25℃）27.7mN/m. | 含量： | ≥99% |
饱和蒸气压（kpa）： | 0.83(20 ℃) | 沸点： | 124.5 |
比重（d420）： | 0.919-0.924 | 粘度： | 20C/1.75mPa.s |
燃烧热（kJ/mol）： | 1841.7 | 闪点： | 31.1C(闭杯） |
辛醇/水分配系数的对数值： | -0.503 | 熔点（℃）： | -86.5 |
外观： | 无色透明液体 | 水分： | ≤0.1% |
溶解性： | 与水混溶，可混溶于醇、酮、烃类 | 酸度： | ≤0.02% |
稳定性和反应活性 |
燃烧（分解）产物： | 一氧化碳、二氧化碳 | 聚合危害： | 不聚合 |
禁忌物 | 酰基氯、酸酐、强氧化剂 | 稳定性： | 稳定 |
丙二醇甲醚的性质：丙二醇甲醚是环氧化合物的一种重要工业衍生物，该产品具有两个强溶解功能的基团-醇醚和轻基,前者具有亲油性,可溶解憎水性化合物；后者具有亲水性,可溶解亲水性化合物,因而具有很强的溶解能力。
由于具有优良溶解性和相对高的偏油性，除用作环境友好型涂料稀释剂外，还用于涂刷液、树脂、染料、油墨、粘液剂生产的优良溶剂；据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国丙二醇甲醚行业市场调查研究及投资潜力预测报告》统计数据显示：也可作为航空汽油防冻液、汽车制动液、油脂乳脂剂、染色光亮剂、增塑剂；且可替代三氯乙烷用电子清洗剂和化妆品用溶剂，也是燃料抗冻剂、洗涤剂（工业清洗剂）、萃取剂和有机合成中间体；还可以用于有机及精细化学品的合成,进一步加工生产麻醉剂、除草剂、荧光增白剂、选择性溶剂等,用途极其广泛,因此被赞为“万能溶剂”。
丙二醇甲醚的用途：丙二醇甲醚主要用途是作为工业溶剂，在涂料、油漆、清洗剂、油墨、皮革、石化（包含电子化学品）制造等方面都有广泛的用途。其主要应用领域为：
（1）主要用作溶剂、分散剂和稀释剂，也用作燃料抗冻剂、萃取剂等；
（2）1-甲氧基-2-丙醇是除草剂-异丙甲草胺的中间体，还用于电子化学品的中间体；
（3）作为溶剂、分散剂或稀释剂用于涂料、油墨、印染、农药、纤维素、丙烯酸酯等工业；也可用作有色金属选矿剂、有机合成原料等；
（4）可用于硝基纤维、醇酸树脂和顺酐改性的酚醛树脂的优良溶剂；用作喷气机烯料抗冻剂和制动流体的添加剂；用作墨水、纺织染料、纺织油剂的溶剂；由它制成的水基涂料大量应用于汽车工业；
（5）可广泛用于涂料和清洁剂。具体应用作水基涂料的活性溶剂；溶剂基印刷油墨的活性溶剂和偶联剂；圆珠笔和钢笔墨水的溶剂；家用和工业清洁剂、去锈剂和硬表面清洁剂的偶联剂和溶剂；农业杀虫剂的溶剂；与丙二醇正丁醚混合用于玻璃清洁剂配方；
（6）丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚可用于化妆品的配方,可防止其中某一成分从配方中析出,维持低温下化妆品的透明度。丙二醇甲醚也可用作无色指甲油的溶剂或指甲油的去除剂。
丙二醇甲醚技术指标：根据标准号:HG/T 3939-2007《工业用丙二醇甲醚》，其相关产品的主要技术指标为：
项目 | 指标 |
丙二醇甲醚的质量分数/% ≥ | 99.5 |
2-甲氧基-1-丙醇的质量分数/% ≤ | 0.4 |
水的质量分数/% ≤ | 0.1 |
酸（以乙酸计）的质量分数/% ≤ | 0.01 |
沸程（0℃，101.3KPa）/℃ | 117-125 |
色度/Hazen 单位（Pt-Co色号） ≤ | 10 |
密度（ρ20）/（g/cm3） | 0.918-0.924 |
主要生产工艺及方法分析：
（1）基本工艺过程：目前，国内外丙二醇醚主要生产工艺为：由环氧丙烷、低碳醇在催化剂（甲醇钠/碱金属氢氧化物/烷氧化物）作用下反应生成。该反应是一个串并联反应,以串联反应为主,反应机理可表达为:
其反应过程为：催化剂与少量醇配置成液体，和原料罐输送来的环氧丙烷及甲醇经计量进入反应系统。经进料混合器并经预热进入反应器，在管式反应器内反应后的产物进入精馏系统, 反应产物进入精馏系统经分离精馏，分离出过量醇循环使用，PM 产品部分进入下一道酯化工序，部分送入工厂产品罐区。
（2）合成丙二醇甲醚工艺条件:
反应温度:70-120℃；
ROH：PO摩尔比为:≥3.5。
研究发现：反应温度对丙二醇甲醚选择性影响不十分显著,原料配比对反应选择性的影响较大,提高醇/环氧丙烷物料配比对主反应选择性有利.
(3) 提高主反应选择性：实验中，合成DPM或TPM时,可以通过控制PM或DPM与PO的配比,提高主反应的选择性。
产品工艺设备采购渠道分析：研究资料显示：丙二醇甲醚产品生产工艺设备主要包括反应槽/罐类、换热器、尾冷器、再沸器、预热器、冷却器、甲醇塔、PM塔、脱水塔、脱轻塔、回收塔、反应器、催化剂配置材料/设备等。其中大型设备如存储罐、再沸器类一般采用招标采购，也可从展会上购买。对于中小型设备以及配套材料等产品可通过向厂家直接订购，或从代理商、经销商购买。其主要工艺设备如下有：
丙二醇甲醚主要生产设备及相关售价分析
设备名称 | 规格型号 | 参考单价，万元/台 |
甲醇中间槽 | V=99m，立式 | 8.5 |
催化剂计量槽 | V=12m，立式 | 5 |
PO计量槽 | V=74m，立式 | 4.5 |
前稳压罐 | V=0.5m，立式 | 0.5 |
后稳压罐 | V=0.5m，立式 | 0.5 |
闪蒸罐 | V=9m，立式 | 2.5 |
反应液中间槽 | V=99m，立式 | 9 |
甲醇塔釜液槽 | V=10m，卧式 | 3.5 |
甲醇塔冷凝液中间槽 | V=10m，立式 | 2 |
正甲醚塔釜液槽 | V=3m，卧式 | 1 |
正甲醚塔冷凝液中间槽 | V=20m，卧式 | 14 |
正甲醚中间槽 | V =99m，立式 | 24 |
异甲醚塔冷凝液中间槽 | =3m，立式 | 3.5 |
异甲醚中间槽 | V=10m，立式 | 5.5 |
焦油槽 | V=3m，卧式 | 1.5 |
二醚中间槽 | V=10m，立式 | 6 |
分层槽 | V=6m，立式 | 6 |
苯回流槽 | V=13m，立式 | 10 |
水相槽 | V=13m，立式 | 7 |
脱轻塔釜液槽 | V=10m，卧式 | 7 |
脱轻塔冷凝液中间槽 | V=10m，立式 | 8 |
废水槽 | V=3m，立式 | 1 |
回收塔冷凝液中间槽 | V=3m，立式 | 3 |
回收液槽 | V=3m，卧式 | 3 |
甲醇塔真空罐 | V=0.5m，立式 | 0.5 |
异甲醚塔真空罐 | V=0.5m，立式 | 1 |
二醚塔真空罐 | V=0.5m，立式 | 1 |
醚真空气液分离罐 | V=2.2m，立式 | 1 |
1#蒸汽闪蒸罐 | V=5m，立式 | 2 |
2#蒸汽闪蒸罐 | V=5m，立式 | 2 |
冷凝水槽 | V=50m，立式 | 5.5 |
氮气缓冲罐 | V=3m，立式 | 1 |
PM储罐（内浮顶） | V=1000m3 | 150 |
车间储罐 | V=100m3 | 13 |
一级换热器 | F=94㎡ 固定管板 | 3.5 |
二级换热器 | F=45㎡ 固定管板 | 2 |
反应尾冷器 | F=45㎡ 固定管板 | 2 |
甲醇塔再沸器 | F=560㎡固定管板 | 105 |
甲醇塔尾冷器 | F=94㎡ 固定管板 | 3.5 |
甲醚塔再沸器 | F=560㎡固定管板 | 106 |
甲醚塔尾冷器 | F=38㎡固定管板 | 4.5 |
异甲醚塔再沸器 | F=38㎡固定管板 | 6 |
异甲醚塔冷凝器 | F=72㎡固定管板 | 8 |
异甲醚塔尾冷器 | F=15㎡固定管板 | 4 |
醚塔加热釜 | F=25㎡固定管板 | 12 |
二醚塔尾冷器 | F=15㎡固定管板 | 4 |
反二级预热器 | F=35㎡固定管板 | 5 |
循环液二级冷却器 | F=17㎡固定管板 | 3.5 |
循环液一级预热器 | F=35㎡固定管板 | 5 |
脱水塔再沸器 | F=550㎡固定管板 | 131.5 |
脱水塔尾冷器 | F=45㎡固定管板 | 7 |
脱轻塔再沸器 | F=550㎡固定管板 | 131.5 |
脱水塔尾冷器 | F=320㎡固定管板 | 79 |
脱轻塔尾冷器 | F=38㎡固定管板 | 6 |
事故槽尾冷器 | F=44㎡固定管板 | 7 |
回收塔冷凝器 | F=25㎡固定管板 | 5 |
反应液预热器 | F=35㎡固定管板 | 5 |
循环液二级预热器 | F=35㎡固定管板 | 5 |
循环液一级冷却器 | F=17㎡固定管板 | 4 |
脱轻塔进料沸腾器 | F=100㎡固定管板 | 121 |
异甲醚冷却器 | F=16㎡板式 | 0.5 |
反应尾冷器 | F=58㎡板式 | 1 |
脱水塔冷却器 | F=10㎡板式 | 10 |
甲醚塔冷凝器 | F=630㎡ | 37 |
甲醇塔 | DN2200*40000 | 5 |
PM塔 | DN2600*55000 | 13 |
脱水塔 | DN2400*50000 | 300 |
脱轻塔 | -- | 240 |
回收塔 | -- | 4 |
催化剂配制 | V=6m | -- |
恒温反应器 | 16Mn | 6.75 |
绝热反应器 | 16Mn | 42 |