二元醇醚及其酯类溶剂的生产及应用
江苏天音化工有限公司 陈永福
二元醇醚类溶剂具有两个强溶解功能的基团——醚键和羟基(或酯基)，前者具有亲油性，可溶解憎水性化合物；
后者具有亲水性，可溶解水溶性化合物，有"万能"溶剂之称。目前我国二元醇醚总需求量估计在每年25万t左右，
最大的品种是乙二醇丁醚。
一、生产工艺
1．国外生产工艺
国外基本都是环氧乙烷/环氧丙烷和甲醇、乙醇、丁醇等低碳醇进行加合反应，生产乙二醇醚/丙二醇醚，再经
精馏后得二元醇醚类产品。该工艺的特点是工艺过程简单、易于操作，一套装置可进行多品种生产。另外，该工艺
使用的原料环氧乙烷/环氧丙烷和低碳醇均属石油化工的大宗产品，来源广。发达国家的二元醇醚类产品生产的特点
是装置规模大，一般在4万～6万t/a，生产成本低，产品质量稳定。
以生产乙二醇甲醚为例，主要工艺条件如下：
（1）第一段绝热反应和产物的分离
原料配比（质量比）：甲醇钠（催化剂）︰甲醇约为1︰1000；甲醇︰环氧乙烷约为9︰1。工艺条件：反应器内
混合物线速度10m/min，停留时间60min，雷诺准数Re约150000。产物的分离条件和组成：分离塔有18块塔板，
操作压力为0.15MPa，回流比为1，由塔顶分离出的醇中约含1%乙二醇醚；在塔底得到91.5%的乙二醇甲醚，6%的二
乙二醇甲醚，2%的三乙二醇甲醚，高分子量产物约0.5%。
（2）第二段恒温反应器和产品的精馏
原料配比（摩尔比）：甲醇钾︰乙二醇醚约为1︰500；乙二醇醚︰环氧乙烷约为4︰1。工艺条件：反应温度150
℃，反应压力1MPa，反应器中混合物线速度15m/min，停留时间90min，雷诺准数Re约为30000。产品精馏：精馏
塔有塔板25块，操作压力26.6kPa, 回流比约为0.5，塔顶产品乙二醇单醚纯度达到99.9%，其中甲醇质量分数为
0.02%，其余为二乙二醇单醚；塔底产品中二乙二醇单醚质量分数80%，三乙二醇单醚质量分数18%。
2．国内工艺技术
近十年来，国内二元醇醚的生产技术取得重大突破，2000年江苏天音化工有限公司开发成功连续化反应合成乙
二醇醚生产技术，并建成1万t/a生产装置；2006年德纳（南京）化工有限公司采用自主技术建设连续化反应5万
t/a丙二醇甲醚和连续酯化反应5万t/a丙二醇甲醚醋酸酯装置，2009年该公司又采用自主开发技术建成连续化反
应合成乙二醇丁醚和连续酯化反应合成乙二醇丁醚醋酸酯装置。
江苏天音化工有限公司开发的万吨级连续反应生产乙二醇醚类工艺特点如下：催化剂与少量原料醇在催化剂配
制釜中配制成液体后，由计量泵输送并和环氧乙烷、醇一起经过静态混合器混合，预热后进入管道式反应器；反应
出料进入醇分离塔，塔顶产出反应过量的醇循环使用，塔釜出料进入乙二醇单醚产品分离塔；乙二醇单醚分离塔塔
顶产出合格乙二醇醚产品，塔釜出料进入二乙二醇醚产品分离塔；二乙二醇醚分离塔塔顶产出合格二乙二醇醚产品，
少量塔釜出料收集后，采用间歇精馏塔分出三乙二醇醚。
二、市场应用
我国二元醇醚消费的主要驱动力是涂料和油墨，同时，随着电子行业的发展，电子级的丙二醇甲醚(PM)和丙二
醇甲醚醋酸酯（PMA）的需求将有较大幅度的增长， 在汽车制动液和防冻液领域中，也有一定的市场。
1．涂料
在涂料工业中，二元醇醚可以用作溶剂、助溶剂和脱漆剂等，主要用于汽车漆、聚氨酯漆、高档木器漆等高档
涂料和水性建筑涂料的生产中。目前我国各种涂料的年产量已突破800万t，保守估计溶剂的使用量在300万t左
右，其中二元醇醚及其酯类用量近20万t。由于二元醇醚产品具有环保性能，在涂料溶剂领域中还将取代部分有毒
性的有机溶剂，预计2010～2015年需求量将年均增长8%，到2015将达到29.4万t。
2．油墨
由于我国出版印刷业持续快速发展，使国内油墨需求量大幅度增加，近年油墨需求增长速度保持在10%以上。
但我国油墨人均消费量仍不及世界前三位平均水平的1/24，印刷品人均消费量尚不及发达国家的1/20，纸和纸板人
均消费量尚不及美国的1/13。这表明，我国油墨市场发展潜力极大，前景十分广阔。
随着环保意识的加强和各项环保措施的出台，丙二醇醚等高档、低毒溶剂的需求会有较大的增长，2010年我国
油墨行业丙二醇醚需求量达到8000t，预计2010～2015年需求量年均增长率为11%，2015年将达到1.3万t左右。
3．清洗剂
目前我国洗涤用品行业约有企业270多个，其中肥(香)皂厂105个，生产能力150万t/a；合成洗涤剂厂124
个，生产能力400万t/a。我国洗涤用品的年人均消费水平较低，仅3kg，远低于欧洲（12kg）和美国（15kg）。今
后，随着人们生活质量的提高，洗涤用品的消费数量仍将持续增长，而且在洗涤用品的消费中，合成洗涤剂和液体
洗涤剂的消费比重在不断增加。
未来，洗涤剂行业将向原料优质、功能独特、价格低廉、无公害方向发展。在扩大产品的生产、销售外，企业
也将着力开发结构型液体洗涤剂。因此，未来国内洗涤剂行业对丙二醇醚需求将平稳增长，2010年已达到1万t，
预计2010～2015年年均增长率为7%，2015年消费量将达到1.4万t。
4. 电子化学品
目前国内电子化学品领域对丙二醇醚消费量约2000t。随着我国电子工业、现代信息工业等行业的快速发展，
预计未来几年电子化学品市场将有较大幅度的增长，对丙二醇醚产品的需求增长较快。预计到2015年需求量将达到
5000t左右，年均增长率约8%。
5．农药
近年发展起来的一种农药应用技术——农药超低容量喷雾技术(简称ULV)有利于丙二醇醚在该领域的推广应
用。ULV技术可提高药效和作业效率，并减少农药用量及环境污染，基本不用水稀释，适合于缺水和取水不便地区，
目该技术已逐渐在全世界范围内广泛应用。ULV技术在制剂配方和应用方面都有特殊性，尤其要求溶剂应具有高溶
解力、低挥发性、无药害或可接受的低药害，以及闪点高、表面张力低等性能。然而能满足药害小的溶剂通常与另
一些必要条件比如挥发性、溶解性能和货源价格等相矛盾。比如，较低挥发性的芳烃、醇和酮类对作物药害较高，
兼具低挥发性和低药害的脂肪族溶剂如石油溶剂、煤油溶剂等通常对农药溶解性能较差。植物油也一样，并且与液
体农药一般相容性差，自身粘度也较高。一些特殊溶剂如松树油、异佛尔酮等在溶解性能、挥发性及粘度方面都较
好，但往往药害也很重。二元醇醚溶解性能、挥发性、粘度方面较好，尤其是丙二醇醚药害很低，但由于价格相对
较高，其广泛应用受到限制。
未来我国农药在剂型开发方面，主要发展以水为基质或固体的高效新剂型，如水乳剂、微乳剂、悬浮剂、干流
动剂、水分散粒剂和微胶囊剂等，尽量不生产乳油、粉剂等剂型，以减少有机溶剂或粉尘对环境的污染。所需溶剂
的发展趋势是更加注重低毒性，及与新剂型相适应的溶剂。随着生产技术的不断改进和成本的降低，丙二醇醚以其
高性价比，将在农药领域有一定市场。预计2010～2015年其市场需求量年均增长率为6%，2015年将接近3000t。
6．其他
2004～2010年，丙二醇醚在汽车制动液和防冻液领域以及化妆品和香水等行业的需求量年均增长7%，2010年
达到5200t，预计2010～2015年年均增长率为6%，2015年将达到7000t左右。
由于具有环保安全的特性，丙二醇醚的应用推广日益受到重视，同为优良溶剂的醇醚系列产品——乙二醇醚，
因其毒性问题的影响，应用范围受到限制，促进了低毒溶剂丙二醇醚应用的进一步扩展。预计2015年国内乙二醇醚
需求量在20万t左右，如果有30%的乙二醇醚市场由丙二醇醚替代，届时丙二醇醚的潜在需求量将达到6万t左右。