Dietileno glicol puro, uma espécie de poliol, fórmula química C4H10O3, CAS 111-46-6, é um líquido viscoso incolor, inodoro, transparente e higroscópico com sabor doce picante, não corrosivo e baixa toxicidade. É miscível com água, etanol, etileno -glicol, acetona, clorofórmio, furfural etc. É imiscível com éter, tetracloreto de carbono, dissulfeto de carbono, hidrocarbonetos alifáticos de cadeia reta, hidrocarbonetos aromáticos, mas a solubilidade é semelhante àquele de iotenno e soluneno -glynecolol, O dietileno glicol pode ser miscível com água, etanol, etileno glicol, acetona, clorofórmio, furfural, etc. Rosina, Shellac, acetato de celulose e a maioria dos óleos é insolúvel em dietileno glicol, mas pode dissolver nitrato de poliússia e resgate. Inflamável, baixo tóxico. Possui propriedades químicas gerais de álcool e éter. Evite o contato com óxidos e umidade úmida. É frequentemente usado como solvente em anticongelante.
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Fórmula química |
C4H10O3 |
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Massa exata |
106 |
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Peso molecular |
106 |
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m/z |
106 (100.0%), 107 (4.3%) |
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Análise elementar |
C, 45.27; H, 9.50; O, 45.23 |
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O dietileno glicol (também conhecido como dietileno glicol, mono -hidrato de dietileno glicol, fórmula química C4H10O3) é um líquido viscópico incolor, transparente e higroscópico que é miscível com solventes como água, etanol e acetona. Suas propriedades físicas e químicas únicas, como baixa volatilidade, ponto de ebulição rica e forte solubilidade, tornam -o uma matéria -prima indispensável no campo industrial, amplamente utilizada em mais de dez indústrias, incluindo produtos químicos, farmacêuticos, alimentos, têxteis e energia.
A aplicação no campo da engenharia química percorre toda a cadeia de síntese de matéria -prima, modificação do produto e otimização de processos. Suas características como solvente, plastificante e intermediário se tornaram a chave para a atualização industrial.
1. Produção de fibras e resinas de poliéster
Dietileno glicol puroé uma das matérias -primas importantes para sintetizar fibras de poliéster (como poliéster), que reagem com o ácido tereftálico (PTA) para produzir tereftalato de polietileno (PET). A produção global de poliéster é responsável por mais de 80% da fibra sintética total e é amplamente utilizada nos campos de roupas, móveis para casa e indústria. Sua adição pode ajustar a cristalinidade e o ponto de fusão do poliéster, melhorando a suavidade e a resistência das rugas das fibras.
Por exemplo, na produção de fibras básicas de poliéster, a adição de 5% de dietileno glicol pode aumentar o alongamento da fibra em 20% e reduzir sua força de ruptura em 10%, atendendo à demanda por tecidos finais altos -}.
Além disso, também é usado para produzir resina de poliéster insaturada (UPR), que é o principal substrato para produtos de fibra de vidro, pedras artificiais e revestimentos. O tamanho do mercado global de UPR deve exceder 15 bilhões de dólares americanos até 2025, com dietileno glicol representando mais de 30%. Sua alta reatividade e resistência química tornam a UPR insubstituível nos campos de construção, automotiva e construção naval.
2. Solvente e extrator
Como solvente, ele pode dissolver substâncias como nitrocelulose, resina, óleo e impressão, promovendo reações químicas e processamento. No campo dos petroquímicos, é usado como solvente de extração BTX (benzeno, tolueno, xileno) para obter uma recuperação eficiente de hidrocarbonetos aromáticos na unidade Yudex, com uma pureza superior a 99,5%. Por exemplo, depois de adotar o processo de extração de dietileno glicol, o refino de Sinopec Zhenhai e o produto químico aumentou a taxa de recuperação de hidrocarbonetos aromáticos em 8% e alcançou um aumento anual de benefícios de mais de 200 milhões de yuan.
Além disso, compostos como cumarina e indene podem ser extraídos do alcatrão de carvão para a síntese de aditivos de borracha e resina. Sua capacidade de extração seletiva permite que a pureza do produto -alvo atinja 98%, reduzindo significativamente os custos subsequentes de purificação.
3 plastificantes e lubrificantes
A plastificação pode melhorar a flexibilidade de borracha e resina e prolongar a vida útil dos produtos. Por exemplo, a adição de 5% a 10% de dietileno glicol a produtos de PVC (cloreto de polivinil) pode aumentar o alongamento do material em 30% e reduzir sua dureza em 20%. Ao mesmo tempo, como um lubrificante de fibra, pode reduzir os danos ao atrito aos tecidos durante o processamento e melhorar a eficiência da produção em mais de 15%. Na impressão e tingimento de tecidos de poliéster, o lubrificante de dietileno glicol pode reduzir a taxa de quebra de urdidura de 3% para 0,5%, economizando mais de 10 milhões de yuans em custos anuais.
A inovação dos excipientes de formulação para a síntese de medicamentos é aplicada no campo farmacêutico, cobrindo o desenvolvimento da formulação, a síntese de medicamentos e os materiais auxiliares de dispositivos médicos. Sua biocompatibilidade e estabilidade química tornaram -se as vantagens principais das aplicações clínicas.
1. Excipientes farmacêuticos
Como um solvente para ingredientes ativos estrogênicos em contraceptivos orais, pode aumentar a solubilidade do medicamento em 30% - 50% enquanto reduz os efeitos colaterais da irritação gastrointestinal. Por exemplo, em comprimidos compostos Norgestrel, a adição de dietileno glicol aumenta a biodisponibilidade do medicamento em 40% e aumenta a taxa de sucesso da contracepção para 99,9%. Além disso, também pode ser usado para preparar o congelamento - produtos secos e soluções de criopreservação de células. Seu desempenho de proteção de baixa temperatura é superior ao manitol e sacarose, e a taxa de sobrevivência celular pode ser aumentada para 95%.
Na produção da vacina covid-19, a solução de criopreservação à base de dietileno glicol estendeu a atividade das partículas de vírus a 6 meses, fornecendo garantia para o fornecimento global de vacinas.
2. Materiais auxiliares de equipamentos médicos
Como composto de fluido de freio, fornece pressão hidráulica estável no sistema de frenagem de equipamentos médicos para garantir a precisão da operação do equipamento. Por exemplo, em scanners de TC, um sistema hidráulico baseado em dietileno glicol pode reduzir os erros de posicionamento para menos de 0,1 mm, melhorando a precisão diagnóstica. Ao mesmo tempo, também pode ser usado como solvente anticoagulante em máquinas de hemodiálise para evitar coagulação do sangue e estender o tempo de diálise para mais de 4 horas. Além disso, os desinfetantes da base podem matar microorganismos na superfície dos materiais de embalagem, garantindo a segurança de medicamentos e dispositivos médicos.
3. Materiais biomédicos
A polimerização de CO com ácido polilático (PLA) pode ser usado para preparar andaimes biodegradáveis para o tratamento de doenças cardiovasculares. O stent pode se degradar completamente dentro de 12 meses no corpo, evitando o risco de cirurgia secundária. Por exemplo, o stent PLA de dietileno glicol desenvolvido pela Lepu Medical entrou no estágio do ensaio clínico e deve ser lançado em 2026. Além disso, também pode ser usado para sintetizar hidrogéis, que podem ser usados como transportadores de liberação sustentada de medicamentos para obter liberação sustentada de medicamentos por mais de 7 dias e melhorar o efeito terapêutico.
Indústria de alimentos: Atualização verde de aditivos para materiais de embalagem
A aplicação na indústria de alimentos abrange todo o processo de processamento de matérias -primas, processamento de produtos e segurança de embalagem, e sua segurança e funcionalidade se tornaram a chave para a inovação do setor.
1. Aditivos alimentares
Como espessante e estabilizador na indústria de doces,dietileno glicol puropode aumentar a viscosidade do produto em 20% a 30%, melhorar o sabor e a aparência. Por exemplo, na produção de chocolate, a adição de 0,5% de dietileno glicol pode diminuir o ponto de fusão em 5 graus e evitar a deformação em altas temperaturas. Ao mesmo tempo, também pode ser usado no processamento de produtos lácteos para melhorar o desempenho da emulsificação e aumentar a estabilidade da loção em 40%. Na produção de iogurte, os estabilizadores podem reduzir o tempo de fermentação em 2 horas, mantendo a acidez do produto entre pH 4,0-4,5, prolongando a vida útil para 21 dias.
2. Materiais de embalagem de alimentos
Utilizado para sintetizar garrafas e filmes de poliéster, sua excelente transparência e resistência química pode atender às necessidades de embalagem de bebidas, óleos comestíveis e outros produtos. A propriedade da barreira de oxigênio dos garrafas de poliéster pode atingir 0,1cm ³/(m ² · 24h · 0,1MPa), impedindo efetivamente a oxidação e a deterioração dos alimentos. Por exemplo, depois que a Coca Cola Company adotou garrafas de poliéster à base de dietileno glicol, o prazo de validade do produto foi estendido para 18 meses e a participação de mercado aumentou 5%. Além disso, a resistência à temperatura dos sacos básicos de embalagem de alimentos pode atingir 120 graus, tornando -os adequados para processos de esterilização de temperatura alta - e garantia de segurança alimentar.
Indústria têxtil: avanço tecnológico do processamento de fibras ao acabamento funcional
A aplicação no campo têxtil cobre todo o processo de produção de fibras, processamento de impressão e tingimento e acabamento pós -acabamento, e sua lubrificação e absorção de umidade se tornam o núcleo de melhorar a qualidade do produto.
1. Produção de fibras
Como monômero de copolímero na produção de poliéster, ele pode ajustar a cristalinidade e a orientação das fibras, melhorar sua suavidade e anti --} propriedades estáticas. A adição de 5% de dietileno glicol pode reduzir a força de ruptura do poliéster em 10% e aumentar o alongamento em 20%, atendendo à demanda por tecidos de roupas finais altas -. Por exemplo, as roupas íntimas térmicas da UNIQLO's Heattech Series usa poliéster modificado por dietileno glicol, o que melhora seu desempenho térmico em 30% e vendeu mais de 100 milhões de peças.
2. Processamento de impressão e tingimento
Como solvente de corante, pode aumentar a solubilidade dos corantes em 30%a 50%e melhorar a uniformidade do tingimento para mais de 95%.
No tingimento do IVA, ele pode ser usado como solvente higroscópico para reduzir o tempo de tingimento em 1 hora e reduzir o consumo de energia em 20%. Por exemplo, depois de usar o dietileno glicol como solubilizador, a taxa de qualificação de tingimento de tempo de Lutai Textile-} aumentou de 85% para 98%, economizando mais de dez milhões de yuans em custos anuais.
3. Pós -organização
Como lubrificante de fibra, pode reduzir os danos ao atrito dos tecidos durante os processos de costura e ferro e melhorar a eficiência da produção em mais de 15%. No acabamento funcional, ele pode atuar como transportadora para promover a penetração de agentes antibacterianos, retardadores de chama e outros aditivos, aumentando o efeito de acabamento em 30%. Por exemplo, após o tratamento com dietileno glicol, a taxa antibacteriana de tecido de poliéster antibacteriano pode atingir 99%, atendendo aos padrões de roupas de proteção médica.
Setor de energia: aplicações inovadoras de combustíveis tradicionais para nova energia
A aplicação no campo de energia cobre aditivos de combustível, síntese de biodiesel e desidratação de gás, e sua simpatia e eficiência ambiental se tornaram a chave para a transformação da indústria.
1. Aditivos de combustível
Como anticoagulante a diesel, ele pode diminuir o ponto de vazamento do diesel em 10 - 15 graus, permitindo manter a fluidez em ambientes de baixa temperatura. Por exemplo, o combustível a diesel com dietileno glicol adicionado ainda pode começar normalmente em um ambiente de -20 graus, atendendo à demanda de petróleo de inverno nas regiões do norte. Ao mesmo tempo, também pode servir como catalisador para biodiesel, aumentando a taxa de conversão em 10% e reduzindo o valor do ácido para menos de 0,5 mgkoh/g, atendendo ao padrão nacional VI.
2. Síntese de biodiesel
O biodiesel pode ser preparado reagindo com ésteres metílicos de ácidos graxos, com um valor calorífico de até 42mJ/kg, que fica próximo ao nível de diesel petroquímico.
Esse processo pode usar o óleo residual como matéria -prima, reduzir os custos de produção em 30%e reduzir emissões de dióxido de carbono em 50%. Por exemplo, depois de adotar o processo de dietileno glicol, a COFCO pode produzir 200000 toneladas de biodiesel anualmente, o que é equivalente à redução de emissões de carbono em 600000 toneladas.
3. Desidratação de gás
Ao utilizar sua forte higroscopicidade, a água pode ser removida do gás natural, reduzindo o ponto de orvalho do gás para abaixo - 20 graus, atendendo aos requisitos do transporte de tubulação. Na produção de gás natural liquefeito (GNL), ele pode ser usado como um agente desidratante para reduzir o consumo de energia pré-tratamento em 20% e melhorar a eficiência da produção. Por exemplo, depois de adotar o processo de desidratação de dietileno glicol, a capacidade anual de processamento da estação de recepção CNOOC Zhuhai LNG aumentou 1 milhão de toneladas, garantindo o fornecimento de energia para a área da baía de Macau de Guangdong Hong Kong.
Campos emergentes: aplicações transfronteiriças de nanotecnologia à exploração espacial
Com o avanço da tecnologia,dietileno glicol puromostrou potencial inovador no corte - campos de borda, como nanomateriais, suporte à vida espacial e biorremediação.
1. Síntese de nanomateriais
Como solvente e estabilizador, ele pode ser usado para preparar nanopartículas de metal (como nanopartículas de prata e ouro) com tamanhos de partículas controláveis entre 5-50nm e boa dispersibilidade. Esta nanopartícula possui amplas perspectivas de aplicação em campos de catálise, detecção e biomédica. Por exemplo, nanopartículas de prata estabilizadas com dietileno glicol podem aumentar a taxa antibacteriana para 99,9% em revestimentos antibacterianos, que são aplicados às paredes hospitalares e superfícies de dispositivos médicos.
2. Suporte à vida espacial
No sistema de suporte à vida biorregenerativa (BLSS) da Estação Espacial Internacional (ISS), o dietileno glicol é usado para decompor substâncias como substâncias de astronauta com uma taxa de recuperação de 90%, fornecendo sais inorgânicos para cultivação de plantas. No experimento de simulação da base de Marte, ele pode promover um aumento de 25% na eficiência da fixação de dióxido de carbono e um aumento de 15% na taxa de produção de oxigênio, fornecendo suporte técnico para missões espaciais trincas longas -}.
3. Biorremediação
Magnetic nanoparticles modified with diethylene glycol (Fe ∝ O ₄ @ SiO ₂ - DEG) can efficiently adsorb polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil, with an adsorption capacity of 50mg/g and a degradation rate of>80% em 24 horas a 30 graus. Na remediação do solo contaminado por petróleo, essa tecnologia pode aumentar a taxa de degradação dos hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) para 90% e reduzir o período de remediação para 6 meses, fornecendo uma nova solução para a governança ambiental.
O dietileno glicol, como matéria -prima química multifuncional, estendeu sua aplicação da indústria tradicional para o corte - campos de tecnologia Edge, tornando -se uma força central na promoção da transformação verde industrial e alta -} desenvolvimento de qualidade. Com a integração da biologia sintética, nanotecnologia e tecnologia espacial, este antigo composto continuará a rejuvenescer e fornecer soluções inovadoras para o desenvolvimento humano sustentável.
Dietileno glicol puroé um produto por - da produção de etanol a partir de óxido de etileno.
Processo tecnológico:
Use o método de hidratação direta para misturar óxido de etileno e água em uma proporção de 1: 8 e envie -os para o reator de mistura. A MPA de 150 graus, a reação dura 40-60 minutos para gerar uma torre de desidratação para desidratação adicional; A mistura de etileno glicol no fundo da torre é enviada para a torre de etileno glicol e mais de 99,8% de etileno glicol pode ser obtido no topo da torre. O líquido inferior da torre é enviado para a primeira torre de destilação de condensação e o dietileno glicol é obtido do topo da torre sob a temperatura superior da torre de 135-140 graus e pressão de 4,0kpa. Continue a se separar para obter o trietileno glicol diplicol e o tetraetileno glicol dignycol.
Método de refino: As impurezas incluem água, etileno glicol, trietileno glicol, etc. Pode ser refinado por cristalização fracionária após destilação a vácuo. Tome 1650 ml de dietileno glicol para fracionamento a vácuo, descarte 480 ml de destilado inicial e colete 1000 ml de destilado médio para cristalização fracionária para obter 700 ml de dietileno glicol.
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