中国热点化工产品市场分析142
突破技术、原料瓶颈 提高国产新戊二醇竞争力
□ 山东东营市源聚生物制品有限公司 张照明 袁利明 王述彬
新戊二醇（2,2-二甲基-1,3-丙二醇，简称NPG），为白色晶体，无臭，易溶于水、芳烃、低碳酮、卤代烃等，
难溶于己烷和环己烷，是一种重要的化工原料。主要用于生产粉末涂料用的饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酯
多元醇，合成润滑剂所用的酯类、增塑剂和醇酸树脂等。其衍生物还可用作香料、医药、阻燃剂、航空润滑剂、油
墨绝缘材料等。
下游需求强劲低端产品供大于求
近年来，由于环保法规趋于严格，含溶剂的涂料在使用上受到限制，粉末涂料和高固性涂料用树脂的应用备受
青睐。随着饱和聚酯树脂制备的粉末涂料和高固体分涂料应用领域的扩大以及消费量的增加，新戊二醇市场需求迅
速增长。2002年我国辛戊二醇产量为2.0万t，进口1.8万t，表观消费量3.8万t；2006年产量为4.4万t，进
口3.6万t，表观消费量8.0万t。2002～2006年我国新戊二醇表观消费量年均增长20.5%（详见表1）。随着应用
领域的拓展，未来几年新戊二醇市场需求仍以15%左右的速度增长。
截至2006年底，我国有11家新戊二醇生产企业，总产能达8.3万t/a，生产企业主要分布在长江以北，以山
东地区为主。新戊二醇生产工艺有甲酸钠法（一步法）和缩合加氢法（两步法）两种。多数企业采用甲酸钠法，根
据萃取剂的不同，甲酸钠法又分为溶剂萃取法和水萃取法。我国新戊二醇生产企业产能统计见表2。
目前国内新戊二醇市场略显供大于求，而珠江三角洲的大部分企业采用进口产品，对国内新戊二醇的生产造成
一定的冲击。下游用户反映，国内部分生产企业的新戊二醇产品用于生产高档树脂存在较大的缺陷，产品质量有待
提高。
技术进步缓慢 原料瓶颈凸显
1.生产工艺现状
目前，世界上新戊二醇的生产大多采用在催化剂存在下等摩尔异丁醛和甲醛经醛醛缩合生成1-羟基-2,2-二甲
基丙醛，加氢生成新戊二醇的方法。近年来各国发表的有关新戊二醇的专利很多，但化学机理都是相同的，仅仅是
在提高产品收率、改变催化剂性能、简化复杂的中间分离步骤和其他技术上进行改进。
★一步法 异丁醛和甲醛的缩合反应在溶液中进行，反应完成后，再从溶液中分离出新戊二醇。缩合反应采用
液碱为催化剂，反应速度取决于醛和碱的浓度。缩合反应生成的羟基戊醛（HPA）与过量的甲醛在强碱条件下还原
成新戊二醇，而甲醛氧化成甲酸，同时与碱作用生成甲酸钠，生成的甲酸钠和新戊二醇皆溶于水。缩合反应的温度
控制在30～35℃，反应体系的pH为10。由于甲醛自身的氧化还原反应，因此在反应中使用了过量的甲醛以防缩合
产物中羟戊醇的存在。但过量甲醛必须除去，否则合成无油醇酸树脂就会变色。
★改进一步法 主要在反应过程采用复合催化剂，减压蒸发过程采用溶剂萃取法，在一定程度上可以节能降耗，
提高产品质量。
★两步法 异丁醛与甲醛的缩合反应在异丁醛溶液中进行，含有3%～4%（wt%）的水。反应器中异丁醛溶液温
度保持在4～6℃，在强烈的搅拌下30min内加入甲醛、水-异丁醛溶液和苛性钠水溶液，反应溶液在10～15℃下再
搅拌10～30min，用4%～6%的硫酸中和pH至5.5，过滤除去带有甲酸钠杂质的NaHSO4，将除去杂质的反应产物在
管式反应器中加氢，反应温度在140～160℃、压力0.7～1.4MPa、氢气流速1400L/（t Cat·h），催化剂为镍-铬。
用异丁醛共沸法脱除加氢产物中的水，无水异丁醛溶液在理论板数为10 的塔中进行减压蒸馏。开始蒸出异丁醛，
而后在9.3kPa下蒸出低沸点产物、新戊二醇和高沸点产物。
★改进两步法 美国Eastman Kodak公司开发了改进的两步法生产新戊二醇工艺，该法采用叔胺作为缩合反应
的催化剂，异丁醛保持过量。加氢反应以CuO/CuCrO3为催化剂、MgO为助催化剂，由于在加氢过程中，只有副产
品、醇醛催化剂和水存在，因而没有其他有害反应发生。反应过程为：新鲜的异丁醛、甲醛（44%溶液）和补充的
叔胺、催化剂一起送入循环的缩合反应器，反应温度90℃、压力0.069MPa，反应物呈液态，反应热由位于循环管
线上的冷却器撤走。反应产物送入回收塔，未反应的异丁醛和叔胺从塔顶排出；塔底排出物与氢一起送入第一加氢
填充床式反应器，反应器温度160～170℃、压力3.45MPa，液体喷淋与氢顺向进行，反应循环速率为9:1。在分离
罐中将氢从液体中分离出，用液体泵送至第二加氢绝热单程反应器，反应产物送入分离器中冷却，与10%碱液混合
后送入低沸物脱出塔，甲醇、异丁醛、叔胺和水从塔顶蒸出，塔底含新戊二醇-水混合物、酯皂化物和叔胺，再进
精制塔，塔顶蒸出新戊二醇，塔底放出高沸点杂质。该法制得的新戊二醇收率高于99%，纯度为99.4%～99.6%。
2．原料供应紧张
目前国内新戊二醇的主要原料异丁醛是乙烯联合装置中丙烯羰基化合成丁醇、辛醇的副产物。目前我国丁、辛
醇总能力近100万t/a，国内主要有5家生产企业，齐鲁石化27万t/a、吉化24万t/a、扬巴一体化项目25万t/a、
大庆石化总厂化工二厂8万t/a、北京化工四厂0.7万t/a，每年副产异丁醛约15万t。由于国内部分丁、辛醇企
业用异丁醛生产增塑剂类产品，因而导致市场上异丁醛商品量不足。
新建装置宜慎重
从目前原料的供应和市场发展的情况来看，不宜新上新戊二醇装置。
1.异丁醛的供应是制约新戊二醇生产能力增长的瓶颈。为保证新戊二醇装置的正常运行，应积极开发生产异丁
醛的新方法，开辟新戊二醇原料供应的新途径。
2.新戊二醇市场主要集中在安徽、浙江、江苏、广东等地，应根据市场布局，建立和完善良好的营销策略和服
务体系，以减少物流运输成本，增加产品竞争能力。
3.不断改进生产工艺，完善生产过程的控制体系，节能降耗，缩小与国外产品质量和生产成本方面的差距，提
高市场竞争力，同时加快新戊二醇下游产品的研制和开发工作步伐。
表1 2002～2006年我国新戊二醇供需情况统计 万t
年份 2002 2003 2004 2005 2006
产能/万t·a-1 2.5 2.6 4.2 5.7 8.3
产量 2.0 2.4 2.8 3.6 4.4
进口量 1.8 2.8 2.9 3.2 3.6
表观消费量 3.8 5.2 5.7 6.8 8.0
表2 我国辛戊二醇生产企业产能统计 万t/a
生产企业 产能 生产工艺
临淄永流化工股份有限公司 1.8 水萃取法
山东东辰生物工程股份公司 0.7 水萃取法
山东潍坊山河化学有限公司 0.5 水萃取法
山东广河精细化工有限公司 0.4 水萃取法
山东济宁塑料实验厂 0.5 水萃取法
淄博少华实业有限公司 0.6 水萃取法
山东肥城鲁泰科技有限公司 0.3 溶剂萃取法
鲁塑集团（山东济宁塑料制品试验厂） 0.5 溶剂萃取法
山东济南艾孚特科技有限公司 0.2 溶剂萃取法
荆门龙森化工公司 0.3 —
巴斯夫吉化新戊二醇有限公司 2.5 缩合加氢法