1,4-环己烷二甲醇国产化陷入困境：生产成本高，掣肘应用

　　1,4-环己烷二甲醇 (CHDM)实现国产化生产后,生产成本高,销售价格每吨接近3万,高成本制约着应用,直接影响了下游产品性价比.

　　DMT两步加氢合成

　　CHDM为白色蜡状固体,是一种重要的有机化工原料,分子式为 C₈H₁₆O₂，分子量为 144.21,有顺式、反式两种结构顺式异构体熔点为 43℃，反式异构体 70℃, 1,4--环己烷二甲醇 (CHDM) 是涂料，油墨，胶黏剂，绝缘材料及一些特殊用途方面的饱和聚酯和不饱和聚酯的中间体,最大的用途在于合成PCT、PETG、PCTG新型聚酯，产品具有良好的透明性、耐冲击性、耐磨性和耐腐蚀性。日本应用CHDM 生产树脂型涂料，高性能膜片，高尖端液晶材料年需求量不断在增长，同时，其他欧洲国家的的需求量也在不断增长。

　　CHDM主要由对苯二甲酸二甲酯(DMT)经两步加氢反应制得,由DMT先苯环饱和加氢生成1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),再通过酯基氢解经中间产物4-(甲氧羰基)环己烷甲醇(CMCHM)最后生成CHDM。

DMT加氢生产CHDM公式

　　早在1959年,美国伊士曼公司采用Pd/Al₂O₃催化剂催化DMT加氢，为避免微量CO使催化剂活性降低，反应需在高压氢条件下进行，氢气压力30MPa以上，该公司于20世纪90年代改进催化剂，添加Ni、Pt、Ru等第二活性组分，反应氢气压力可降至12.5MPa，反应温度180～200℃。钯催化剂反应收率高，但是需要在高压下进行，设备费用和运行成本高，高分散纳米Ru/C催化剂在低压条件下被用于制备DMCD,产品收率达95%,但催化剂仍较昂贵。使用铑、钌或者钌-M双金属催化剂，可以显著降低反应压力，但是收率偏低，近年来改性的Pd或Ru负载型催化剂在一定程度上降低了DMT加氢的操作压力,但目标产物收率也不理想.

　　一直以来,我国在共聚酯PETG或PCTG的开发和生产方面尚属空白,主要原因是对原料CHDM的生产技术没有掌握,国内不能生产,国外进口产品的价格较高。

　　业内人士分析，CHDM国产化后，生产成本高，主要大约有三个因素

　　生产原料成本高

　　CHDM为DMT经两步不同的加氢反应生成,目前国内已经建设成的生产装置都是DMT外购或进口,目前的市场价格下, 生产1吨CHDM ,所需的DMT原料成本就占到1.4万元.

　　两步加氢消耗的氢气量大,由于DMCD和CHDM饱和蒸汽压较低，气相反应需要的氢气循环量巨大，一般需要氢油摩尔比在600以上,巨大的氢气循环量不仅大大增加能耗，而且限制产能,液相加氢生产CHDM，氢油摩尔比从气相的600降低到80-200，虽然大幅减少了氢气的循环量,但是目前, 生产1吨CHDM氢气消耗成本也要在3000元.

　　催化剂成本高

　　1,4-环己烷二甲醇具有顺式、反式 2 种异构体结构，反式比例结构较为对称，晶格结构规整，晶格能高，具有较高的熔点，产品的耐热性好，用于生产 PETG 等聚酯产品时，反式比例越高，聚酯耐热性能越高,产品性能好,但是,对催化剂选择性要求高,催化剂为贵金属催化剂,如果催化剂选择性不高,造成了催化剂成本高.

　　目前，工业 DMT加氢工艺一定程度上降低了加氢操作压力,但目标产物收率较低。因此，为了最大程度上减少催化剂用量、降低催化剂成本，需要开发高活性、高选择性的新型催化剂，以降低 DMT 加氢的操作压力、提高目标产物 DMCD 的收率，这是 DMT 加氢工艺发展方向。

　　工艺流程设计与优化问题

　　目前国内CHDM生产装置不是DMT-CHDM全流程的设置和设计，全流程设置以及工艺、设备设计优化还存在不足，或将造成能耗与成本高，像液相加氢，提高转化率和选择性是核心技术，DMCD加氢完成后，当DMCD转化为CHDM后，尽可能的降低物料在反应体系中的停留时间,另一方面是将温度降低至不容易生成高沸物的温度，然而这都与提高DMCD转化率要求相矛盾。这都需要在流程设置、工艺设备设计上有独到之处，生产操作上还要有经验。

DMT-CHDM一体化生产流程图

　　扩大生产规模，降低生产成本

　　目前国内的CHDM生产装置生产规模小,生产成本高，市场应用受制约，装置生产负荷低，形成了恶性循环。

　　DMT-CHDM一体化设计是方向

　　一体化设计，有利用流程设置的优化，由于对苯二甲酸制备DMT,需要甲醇,而制备CHDM会副产甲醇，通过氢化副产物甲醇循环利用，避免了甲醇提纯，降低了系统能耗，同时，利用部分副产物4-甲基环己基甲醇的循环来抑制4-甲基环己基甲醇副产物的生成，提高CHDM的选择性，而全流程的设计与优化决定了能耗降低、选择性提高。

　　关于举办首届新型聚酯单体技术与市场论坛的通知

　　目前，PEN、PTT、PETG、PCT、PCTG等多种高端聚酯在国内开始应用，但是单体没有国产化或生产成本高，制约着应用范围和性价比。同时，随着煤制乙二醇产能快速增长，国内煤制乙二醇产能迅速增加与乙二醇下游消费领域过于单一的矛盾日益日益突出，煤制乙二醇生产企业开工率降低。为此，中国化工报社、石油化工众创孵化平台将共同组织召开首届新型聚酯单体技术与市场论坛，论证如何聚智聚势加快新型聚酯单体产业化与市场应用。

　　一、组织机构

　　主办单位：

　　中国化工报社

　　石油化工众创孵化平台

　　二、论坛议题

　　1. 萘与甲醇烷基化合成2，6-二甲基萘

　　2. 芳烃和烯烃环化2,6-二甲基萘(2,6-DMN)

　　3. 煤焦油、催化柴油等提取2，6-二甲基萘技术

　　4. 2,6-萘二甲酸二甲酯(DM-2,6-NDC)与乙二醇(EG)酯交换法合成PEN技术

　　5. 低成本对苯二甲酸二甲酯( DMT)-1，4-环己烷二甲醇(CHDM)联产技术

　　6. 四甲基环丁二醇合成技术

　　7. 新戊二醇(NPG)替代CHDM生产PETG技术与市场

　　8. 煤基乙二醇联产聚乙醇酸提质降本技术、经济性、市场分析

　　9. 环氧乙烷羰基合成1,3-丙二醇

　　10. 丙二酸二乙酯加氢合成1,3-丙二醇

　　11. 煤制乙二醇下游延伸生产PEN、PETG 、PCTG可行性

　　三、闭门会

　　萘二甲酸二甲酯、酯交换和缩聚一体化设计、钛与锑催化剂选择、聚乙醇酸市场分析

　　四、时间和地点

　　时间：2020年10月28日-10月30日(10月28日报到)

　　地点：青岛

　　五、会议费用

　　1. 每人收取会务费3800元∕人(含餐饮费、资料费、场地费等);

　　2. 10月25日之前报名且汇款，优惠至3600元∕人;

　　3. 住宿统一安排，费用自理。

　　汇款信息：

　　单位名称：中国化工报社

　　纳税人识别号：12100000400003163P

　　地址：北京市西城区六铺炕北小街甲2号

　　电话：82032050

　　开户行：工行北京分行六铺炕支行

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　　六、联系方式

　　手机：18612838579(微信)

　　电话：010- 82037679

　　邮箱：526441836@qq.com

　　中国化工报社

　　2020年9月8日

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