¿Cuáles son las rutas de la química fina posteriores al etanol?
Veo que el progreso actual de la transformación de las empresas químicas de China es mayor de lo esperado, y las más urgentes se centran principalmente en los subproductos de la producción química, la expansión de la cadena industrial de productos de alta energía y alta contaminación, y la mejora tecnológica de los productos químicos a granel con una homogeneización seria. En el pasado, el etanol siempre se ha utilizado como alcohol, los combustibles industriales y otros aspectos de la producción como materia prima química representaban una proporción relativamente pequeña. Debido a la desaceleración de la tasa de crecimiento general del consumo diario, así como a la influencia de la nueva industria energética, la tasa de crecimiento del consumo de alcohol y combustibles industriales ha mostrado una tendencia a la baja, con un crecimiento limitado en la escala de consumo, y muchas empresas de etanol han estado buscando nuevas direcciones de aplicación. Además, el desarrollo continuo de la industria química del carbón ha traído consigo una mayor oferta de etanol a base de carbón, lo que también ha aumentado la presión sobre la transformación química fina de la industria del etanol. ¿Cuáles son las corrientes químicas finas que pueden desarrollarse aguas abajo del etanol? ¿Qué rutas merecen una mayor investigación y exploración por parte de las empresas de etanol?
En primer lugar, ¿cuáles son las reacciones químicas que pueden producirse en el etanol?
El grupo funcional del etanol es el grupo hidroxilo, por lo que las propiedades químicas se ven afectadas principalmente por el grupo hidroxilo y los grupos vecinos afectados por él, y la principal forma de reacción es la ruptura del enlace О-H y del enlace C-О. El etanol es débilmente ácido y, debido a los enlaces oxígeno-hidrógeno polarizados, se ioniza en iones alcoxi-negativos y protones. El etanol también puede reaccionar con derivados metálicos para formar etanoluros como el sodio y el potasio. Además, el etanol puede reaccionar con ácidos orgánicos e inorgánicos para producir ésteres cuando se deshidrata, utilizando como catalizadores ácidos fuertes de uso común, sales metálicas, resinas de intercambio iónico, etc. Las propiedades del etanol también son adecuadas para la halogenación, deshidratación, alcoholisis, oxidación, haloimitación, amonificación, eterificación, esterificación, alquilación y otras reacciones. Por ejemplo, el etanol puede sustituirse por ácido hidrohalídrico para producir hidrocarburos halogenados y agua. La deshidratación del etanol se divide en deshidratación intermolecular y deshidratación intramolecular de dos maneras: deshidratación intermolecular para generar éteres, deshidratación intramolecular para generar olefinas, como el etileno. El etanol y los derivados del ácido carboxílico, como el haluro de acetilo, anhídridos, ésteres y otras reacciones de alcoholisis para generar el éster correspondiente, así como el etanol y la acetilcetonitrilo, el óxido de etileno, el isocianato y otras sustancias reactivas para reaccionar, respectivamente, para generar ésteres de ácido acético, alcoholes alcoxilados y carbamato de etilo, etc. Se puede decir que el etanol puede participar en un gran número de reacciones químicas, y hay muchas direcciones de productos derivados que pueden ampliarse. Sin embargo, debido a que las rutas de refinamiento derivadas se caracterizan por un alto umbral técnico y una pequeña escala de productos, en China se han industrializado relativamente pocas rutas de química fina del etanol.
En segundo lugar, ¿cuáles son las rutas de química fina derivadas del etanol?
Según mi estudio, el etanol se utiliza actualmente en la dirección del licor principal y el combustible, representando alrededor del 41 % del consumo total de etanol y más; la producción química y la industria de esterilización farmacéutica, representando alrededor del 39 % del consumo total de etanol y más; alrededor del 18 % se convierte en etanol anhidro, se aplica en medicina, pintura, productos sanitarios, cosméticos, aceite y grasa, etc. En el campo de la química fina, según el proceso de producción posterior al etanol, se puede dividir en deshidratación, aminación, oxidación, esterificación y otros métodos de producción, cada método de producción representa al menos un tipo de productos posteriores. La deshidratación del etanol puede producir etileno, olefinas con alto contenido de carbono, 2-pentanona, butanona, etc., que no se producen industrialmente en estas áreas de aplicación. Entre ellos, las olefinas con alto contenido de carbono, incluidas las olefinas C3+, así como la producción simultánea de olefinas C8-C16, la tecnología de producción comenzó a investigarse en una etapa relativamente temprana, que se limita principalmente a las áreas de aplicación posteriores con ciertas limitaciones. Y la preparación de deshidratación de etanol de 2-pentanona, material auxiliar para acetona, aguas abajo principalmente como disolventes, especias e intermedios de síntesis orgánica, etc., el mercado de consumo de productos es limitado. Además, el acoplamiento de deshidratación de etanol puede preparar butanona, aguas abajo puede utilizarse como plastificantes, aromas y fragancias, disolventes orgánicos y colorantes, etc., el campo de aplicación es más amplio, pero el método de industrialización tiene una desventaja de costes. Para el método de producción de etanolaminación, se puede preparar etilamina, acetonitrilo, N-etil anilina, N,N-dihidroxietil anilina y otros productos. Por ejemplo, la aminación con etanol y amoníaco líquido para preparar monoetilamina, dietilamina y trietilamina, todos ellos producidos industrialmente en China, pero la escala de producción no es grande. La monoetilamina puede utilizarse como materia prima básica para la preparación de tintes, aceleradores de caucho, tensioactivos, etc. También puede utilizarse como materia prima básica para la fabricación de los plaguicidas simazina y atrazina; la dietilamina es la materia prima básica para la fabricación de productos farmacéuticos, plaguicidas, colorantes, aceleradores de vulcanización del caucho, auxiliares textiles y agentes anticorrosivos de metales, etc.; la trietilamina es la materia prima básica para la preparación de glifosato y carbonato de vinilideno, etc., que tiene muchas rutas de química fina posteriores. Mediante el método de deshidrogenación del etanol y el amoníaco, se puede preparar acetonitrilo, que es la materia prima básica para experimentos químicos, agente de extracción de petróleo y materia prima para la producción de etomidina, tiamina, ácido α-naftalenoacético, acetofenona, etc. Para el proceso de producción de la oxidación del etanol, se pueden preparar acetaldehído, ácido acético, acetona y otros productos, de los cuales el acetaldehído es el producto básico para la preparación de piridina, 3-metilpiridina, ácido acético, etanol, acetato de etilo y otras materias primas básicas. El ácido acético es la materia prima básica para la producción de anhídrido acético, éster de ácido acético y acetato de celulosa, que puede expandirse en muchas direcciones; y la acetona es la materia prima básica a granel, principalmente como disolvente y otros productos, no existe un método de oxidación del etanol para la producción de acetona. Para el proceso de producción de la esterificación del etanol, se pueden preparar ftalato de dietilo (DEP), adipato de dietilo, acrilato de etilo, acetato de etilo, acetato de vinilo y otros productos, algunos de los cuales se han producido industrialmente en China, pero el volumen de producción es relativamente pequeño. Como los productos de DEP, pueden utilizarse como plastificantes, disolventes, lubricantes, agentes aromatizantes, agentes espumantes de flotación de minas de metales no ferrosos o raros, etc.; y los productos de adipato de dietilo, como el acetato de celulosa, el acetato butirato de celulosa y el plastificante de nitrocelulosa, son insustituibles en algunas áreas; el acetato de etilo puede utilizarse en tintas, pinturas, adhesivos e intermedios farmacéuticos y otros campos. Además, el etanol también puede ser una reacción de carbonilación, la generación de ácido propiónico, incluido el actualmente reconocido como conservante eficaz, en el campo de los cereales, la conservación de los piensos tiene una aplicación muy importante. El etanol puede ser una reacción de alquilación, la preparación de etilbenceno, dietilbenceno y otros productos bajo el nombre de estireno, productos intermedios farmacéuticos y disolventes, pero también deshidrogenado para preparar divinilbenceno, es un agente reticulante de estireno, así como los aditivos de resinas de intercambio iónico, etc. El etanol y el metanol, método catalítico de un solo paso para la preparación de isobutilaldehído, pueden utilizarse posteriormente para la síntesis de isobuteno, MMA, MAA, metilisopropilcetona, neopentilglicol y muchos otros productos químicos finos de alto valor añadido. En la actualidad, el método aún no se utiliza en la producción industrial, pero la industria está preocupada por el aumento. Además, la eterificación del isobutileno y el etanol puede preparar etil terbutil éter (ETBE), utilizado como aditivo de la gasolina.
En tercer lugar, ¿qué rutas de química fina posteriores al etanol merecen un estudio más detallado? Por lo que yo sé, aunque hay muchas rutas de química fina posteriores al etanol, no muchas de ellas se han industrializado, y la mayoría todavía se encuentran en la etapa de investigación teórica y pruebas a pequeña escala. Con la transformación estructural de la industria química, en la producción de productos, se espera que el etanol como materia prima química para la producción química destaque, impulsando la escala del aterrizaje. Según una evaluación aproximada de la experiencia de la industria, las rutas actuales de química fina que merecen un estudio más profundo son: carbonilación del etanol para la preparación de ácido propiónico, deshidratación del etanol para la preparación de alcoholes de alto contenido en carbono y etileno, oxidación del etanol para la preparación de acetaldehído, esterificación del etanol para la preparación de ftalato de dietilo, aminación del etanol para la preparación de etilamina y aminas especiales y otros campos. Aunque el tamaño del mercado de consumo de estas diversas direcciones es pequeño, la tasa de refinamiento del producto es mayor, la producción de productos químicos orgánicos de dirección opcional es mayor, y merece la pena seguir investigando la dirección. Por último, me gustaría decir que el etanol se ha desarrollado en China durante muchos años, se ha utilizado como combustible, medicina y aplicaciones petrolíferas, y no se ha aprovechado al máximo su valor de producción química, que está estrechamente relacionado con la estructura anterior de la industria química. Esto está estrechamente relacionado con la estructura anterior de la industria química. Con la transformación de la estructura de la industria química y la innovación de la tecnología de producción química, la aplicación del etanol como producción de química fina puede aumentar cada vez más, y se espera que el valor de utilización mejore en el futuro.