Возобновляемые путь к пропиленгликоль

Цена и стабильности поставок являются отличительными признаками желательным в качестве исходного сырья для производства химикатов и пластмасс. В старину, нефти и природного газа пользуются такие определяющие характеристики, но это не так. Добавить к тому, что многочисленные последствия для окружающей среды, связанных с использованием ископаемых видов топлива и их производных, и это не удивительно, что альтернативные сырья - те, на основе использования возобновляемых сельскохозяйственных и лесных материалов - стали яблоком почти все химические и глаз пластмасс производителя.

Многие из этих компаний работают в течение многих лет двигаться перспективным, лаборатория технологий, которые превращают возобновляемого сырья на добавленную стоимость товаров и специализированных продуктов в промышленных масштабах производства. Широкое производство экологически чистых видов автомобильного топлива, таких, как биодизельного топлива из растительных масел (например, сои, рапса и пальмового масла), представляет некоторые из самых последних коммерческих успехов на пути к пионером биооснове маршруты для производства топлива, не зависит от нефти, природного газа и других углеводородов, полученных сырья.

Быстрый рост производства биодизеля создал может быть, неожиданную возможность для химической промышленности для перемещения одного конкретного маршрута biobased производства на скоростную трассу для коммерциализации. В частности, по крайней мере производителям полдюжины химических пытаются делать ставку на внезапное избыток глицерина - главный побочный продукт производства биодизельного топлива - как недорогой, устойчивого и экологически безопасные альтернативы обычной нефти, полученных сырья для производства пропиленгликоля ( 1,2-пропандиола; PG).

За последние несколько месяцев, Dow, Охотник, Ashland, Cargill, Archer Daniels Midland (ADM), Senergy химической, Virent и др., либо объявили о своих планах или пересеченной местности на строительство нового завода для коммерциализации процесса маршруты предназначены для преобразования полученного биодизеля глицерина в PG. Различных мероприятий, глицерин, к-PG коммерциализации ведутся - большинство из которых намечено в оперативный режим в 2008 году.

Традиционно изготавливаются из нефти, полученных окись пропилена, П. широко используется товаров химического вещества, которое играет важную роль в производстве широкого спектра промышленных и потребительских товаров, в том числе ненасыщенных полиэфирных смол, пластификаторов и термореактивных пластмасс, антифриз продукции, теплообмена и охлаждающей жидкости, самолетов и взлетно-посадочной полосы обледенения продуктов, растворителей, гидравлических жидкостей, жидких моющих средств, красок, смазок, косметических средств и других personalcare продукции. Сегодня промышленность оценкам, мировой спрос на П. между 2,6 и 3,5 млрд. фунтов в год.

Производство биодизеля - внедряет инновации

Биодизель получают в результате реакции растительных масел или животных жиров с алкоголем, таких как метанол или этанол, в присутствии катализатора, уступить метиловых эфиров (биодизель) и побочным глицерина. По данным Национального биодизельного совета (Jefferson City, MO; <a target="_blank" href="http://www.biodiesel.org" rel="nofollow"> www.biodiesel.org </ A>), США торгово-промышленная группа, это biosourced продукта дизельное ожоги более аккуратно, чем ископаемых видов топлива, полученных коллегой, и она может быть смешаны в любом количестве с традиционными дизель, или использоваться самостоятельно, в существующих дизельных двигателях практически без изменений. Биодизель является не только биологически и не токсичен, но это также существенно свободной серы и ароматики, Группа говорит (коробка, на следующей странице).

В результате, биодизель потенциала в США более чем в четыре раза за последние годы. Так, например, Джо Джоб, исполнительный директор Национального совета биодизеля, заявил в показаниях на 3 мая перед Палатой Small Business комитета, что в 2004 году было всего 22 заводов в США, которые производят около 157 млн галлонов в год биодизеля . В настоящее время 148 заводов производят биодизель в размере 1 млрд. 0,4 л / год. Кроме того, Национальный совет биодизеля сообщает, что новые мощности и расширения мощностей, которые были объявлены в США до сих пор - все они должны принести свои плоды - как ожидается, приведет к еще 1 млрд. 0,7 л / год биодизеля в течение ближайших 2 лет.

В трансэтерификацию масла растительного сырья, каждый 9 фунтов дизельное дает один фунт глицерин (1 или 0,25 фунта глицерина производится для каждого галлона биодизеля). США спрос на глицерин, который является ключевым элементом в мыле, лосьонах руку и другой продукции, в настоящее время около 600 миллионов фунтов в год. Тем не менее, аналитики проекта, ожидаемый рост производства биодизеля даст дополнительные 1 млрд фунтов глицерина в течение ближайших двух лет - в основном наводнения рынка.

Преобразование глицерина Into П.

Хотя фактическое экономика производства, связанных с производством биодизеля из ГУ полученных глицерин еще не видел, когда в ожидании флота объектов происходит в Интернете, использование глицерина в качестве исходного сырья могут уменьшить стоимость ГУ по мере $ 0.40/gal, согласно Гален в Суппес, профессор химического машиностроения в Univ. Миссури, Колумбия (<a target="_blank" href="http://www.missouri" rel="nofollow"> www.missouri </ A>. EDU). Суппес разработал запатентованный процесс преобразования полученного биодизеля глицерина в П., который был удостоен охране окружающей среды США в 2006 году президентских зеленой химии Award.

Суппес процесс был также недавно лицензию на Senergy химической промышленности (Gig Harbor, Вашингтон; <a target="_blank" href="http://www.senergychem.com" <rel="nofollow"> www.senergychem.com / >), и, как говорят, различные очевидного преимущества производительности по сравнению с другими процессами, которые осуществляются другими производителями химических веществ. Технология использует водород в качестве со-реагент для выполнения преобразования гидрогенолиза глицерина, в присутствии медно-хромита катализатора. В ходе реакции, процесс сначала удаляет молекулы воды с глицерином, а затем добавляет, молекулы водорода. Это дает два продукта - acetol и пропилен гликоля, - а также побочных продуктов воды (рисунок).

"Наши высококвалифицированные избирательного процесса имеет несколько преимуществ по сравнению с другими опубликованными технологий", говорит Суппес. "К ним относятся температура ниже, чем обычных 50O0F, а давление значительно ниже, чем обычных 2170 фунтов на квадратный дюйм. Обе эти преимущества помогают снизить капитальные и эксплуатационные затраты." Кроме того, процесс "имеет более высокую урожайность - свыше 90% для получения смеси acetol и пропилен гликоля, в то время как другие опубликованные процессы, как правило, П. доходность около 80% - и очень низкой перехода к нежелательной этиленгликоля - как правило, менее чем на 1 0,5%, в то время как большинство конкурирующих процессов выход ПГ с 10% содержанием этиленгликоля ", отмечает он

По Суппес, этиленгликоль не только нежелательно, так как в силу своей токсичности, но каждый фунт этиленгликоля производится также дает еще 0,5 фунтов нежелательных побочных продуктов. Между тем, использование катализаторов на основе меди и хрома "помогает уменьшить расходы по сравнению с конкурирующими процессами, которые полагаются на драгоценных металлов катализаторов", говорит он.

В январе Senergy химической побежал коммерческого суда процесса в Хьюстоне, штат Техас, и в настоящее время строит свою первых 65 миллионов фунтов в год (7,5 миллиона галлонов в год), объекты на юго-востоке США для производства биодизельного топлива из ГУ полученных глицерина , говорит президент Senergy химической, Марк Tegen. "Мы не испытываем проблемы чистоты, что некоторые другие химические компании объявили, что касается их скоро-к-быть-развитых глицерина к П. процессов", продолжает он. "Мы будем производить почти USP-класс качества ГУ и у нас есть планы включить в наше материал для возможной продажи на рынке USP".

Dow Chemical ° (Мидленд, ИМ, <a target="_blank" href="http://www.dow.com" rel="nofollow"> www.dow.com </ A>) утверждает, что в мире крупнейший производитель и продавец пропилен гликоль общей 2007 глобальный производственный потенциал для ГУ в 705 килотонн в год (КТА; эквивалент 157 млн галлонов в год) - 140-КТА больше, чем в 2006. Фирма представила глицерин, полученные П. продукт называют "пропиленгликоля возобновляемых" (ГПР). Dow компании Haltermann таможенное оформление (DHCP) подразделения в настоящее время проводит испытания экспериментального ГРР с клиентами, и ожидается, что имеют ограниченный промышленных масштабах величин доступна позже в этом году. Полномасштабное серийное производство ГРР планируется начать в Хьюстоне объекта DHCP, который уже производит биодизель.

По данным компании, один частности экологические выгоды от процесса Dow является то, что производство ГРР съедает "значительно меньше пресной воды", чем обычные, на основе нефти маршрут для производства PG (хотя компания отказалась носить более конкретный характер). В общем, Tegen говорит возобновляемых путь к ГУ "очень чистый процесс, который генерирует не заметных выбросов, помимо соли и воды".

Dow усилия по производству продуктов П. biobased в настоящее время отчасти было вызвано давлением подойдя через НПЗ до розничной цепи поставок, а высокий спрос на пропилен гликоль омрачены параллельный интерес в устойчивой продукции среди своих клиентов. "Там сильный глобальный спрос на ПГ, а также внеплановых простоев, а также запланированные обороты, по-прежнему добавить к герметичности предложения на рынке", говорит Мади Брикко, директор по продукт, окиси пропилена и пропиленгликоля для Dow. "Производители в нескольких вторичных отраслей промышленности требуют способности обеспечить более устойчивые продукты для своих клиентов. Использование ГРР позволит клиентам осуществлять свою приверженность к технологиям, которые потребляют меньше ископаемого топлива и других ограниченных ресурсов", продолжает она.

Тем не менее, сохранить свое конкурентное преимущество в условиях динамических условиях рынка, Dow рад занимать нейтральную позицию между его новыми биооснове ГРР и ее традиционной углеводородной основе PG. "ГПР цен не зависит от нестабильности, обусловленной углеводородов и энергии", говорит Брикко. "Однако наше предложение обычных пропиленгликоля помогает освободить Dow от любой потенциальной изменчивости семян масло и глицерин расходы", добавляет она.

Охотник корпорации (Woodlands, TX; <a target="_blank" href="http://www.huntsman.com" rel="nofollow"> www.huntsman.com </ A>), который в настоящее время производит 145 млн. фунтов в год обычных П. на Порт-Нечес, TX, объекты, также вошли кольца для производства биодизельного топлива из ГУ полученных глицерина. В настоящее время компания расширения собственной технологии, глицерин, к-PG на ее развитие объекта в Conroe, TX, а также планирует начать производство в 2008 году (в ожидании дальнейшего расширения масштабов и передачи процесс до крупномасштабного коммерческого предприятия). Возможные потенциала, которые должны стать 100 миллионов фунтов в год. "

Прогнозируемый избыток глицерина в результате производства биодизельного топлива является ключевым элементом в нашей решение развивать эту технологию ", говорит Дэвид Хестер, глобальный бизнес Хантсменс директор по развитию производительности продуктов." Когда glycerinbased технологии в качестве альтернативы PO основе маршрута не только обеспечить устойчивый процесс, но даст нам хеджирования против высоких цен на нефть ", добавляет он.

По данным компании, процесс Хантсменс первый включает в себя очистку сырой глицерин, который затем гидрогенизированных к 1,2-пропиленгликоля в реакцию, которая является "высоким преобразования и весьма избирательным в ГУ" (фирма отказалась предоставить конкретные переходов и выходов). Перегонка затем используется для очищать PG.

В мае Ashland (Ковингтон, штат Кентукки; <a target="_blank" href="http://www.ashland.com" rel="nofollow"> www.ashland.com </ A>) и "Каргилл" (Миннеаполис, МН; <a target="_blank" href="http://www.cargill.com" rel="nofollow"> www.cargill.com </ A>) объявили о создании совместного предприятия, которое будет посвящено исключительно для разработки и производства химических веществ из возобновляемых ресурсов. Его первым предприятием, будет производство биодизеля из ГУ полученных глицерина. Совместное предприятие планирует 65000-т / год завод, который будет использовать как лицензии и ее собственностью ("Каргилл") технологий, на еще не-быть завершена-место в Европе. Запуск ожидается в середине 2008 года.

Между тем, в ноябре прошлого года Virent Энергия Systems (Мэдисон, Висконсин; <a target="_blank" href="http://www.virent.com" <rel="nofollow"> www.virent.com / >), разработчик запатентованной BioForming технологической платформы для преобразования биомассы в возобновляемые источники топлива и химических веществ, был награжден $ 2 миллионов грант Департамент США по сельскому хозяйству (USDA, Вашингтон, округ Колумбия, <A HREF = "http://www . usda.gov "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.usda.gov </ A>) и Министерством энергетики США (DOE, Вашингтон, округ Колумбия, <A HREF =" http://www . doe.gov "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.doe.gov </ A>) для дальнейшего его способности превращать глицерин от производства биодизеля в PG. Был удостоен гранта в рамках совместных USDA-DOE биомассы исследований и развития инициативы. Работая в сотрудничестве с будущего топлива Химическая Ко - бывшая дочерняя компания Eastman Chemical Ко, который будет поставлять глицерина и помочь разработать и опробовать первый прототип системы на ее Batesville, AR, биодизель завод - Virent стремится оптимизировать выход пропиленгликоля использованием глицерина переменной качества ..

UOP LLC (Де-Плейнс, Иллинойс; <a target="_blank" href="http://www.uop.com" rel="nofollow"> www.uop.com </ A>) также вовлечены, имея создала новое подразделение - Возобновляемые источники энергии и химических продуктов - в декабре прошлого года проводить перспективные технологии для преобразования возобновляемого сырья на добавленную стоимость химикатов и пластмасс. В рамках этой инициативы компания продолжит расширять свои текущие усилия по производству биодизельного топлива из растительных масел, а также осуществлять технологию, позволяющую преобразовывать биодизеля полученных глицерина в пропилен гликоль, говорит представитель компании Сюзан Гросс, который отмечает, что преждевременно говорить о какой-либо scaleup планы на данный момент. [UOP работает с США, кафедра Тихоокеанской северо-западной энергетики Национальной лаборатории (PNNL; Richland, WA; <a target="_blank" href="http://www.pnnl.gov" rel="nofollow"> WWW . pnnl.gov </ A>) с 2004 года.]

Еще в 2005 году Archer Daniels Midland (ADM; Decatur, МР; <a target="_blank" href="http://www.admworld.com" rel="nofollow"> www.admworld.com </>) , объявила о планах построить свой собственный процесс глицерина к П., в полиолов объекта, который будет производить как ПГ и этиленгликоля, в asyet-неизвестном месте. ADM также отказалась от дальнейших комментариев на технологический процесс на данный момент.

"Как и большинство сырьевых товаров, подавляющее большинство этих расходов связанных с сырьем (ы). Потому что сырой глицерин, в настоящее время дешевой, это технологический процесс будет оставаться конкурентоспособной, пока что остается делать", говорит Tegen "Синергия" химических веществ. "Он использует сочетания традиционных технологий и оборудования с некоторыми концепциями роман процесса и создает Ожидается, что капитальные затраты значительно меньше обычного оксида пропилена процессов пропилен гликоль".

Быстрый рост производства биодизельного топлива - и отрасли в ожидании избытка побочным глицерин - оказывает химической промышленности ранен в руку, необходимых для перемещения нескольких перспективных, конкурирующих процессов для производства прибыльной, био-основанной П. от чертежной доски до промышленных масштабах жизнеспособность. В течение следующих нескольких месяцев, эти устойчивого технологий позволит химической промышленности, чтобы обеспечить более экологически безопасные версии широко используется П. химических товаров, снижая свою зависимость от дорогостоящих и экологически нежелательными нефтяного сырья.

Сюзанна Шелли,

Ответственный редактор