摘 """""要：環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品發(fā)展至今顯現(xiàn)出了強大的活力，由環(huán)氧乙烷衍生出的工業(yè)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國家發(fā)展的各個方面。重點聚焦國內(nèi)環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品的市場發(fā)展現(xiàn)狀，并對國外五家生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的公司的發(fā)明專利進行研究。針對這些公司的專利，對區(qū)別于國內(nèi)環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品及應(yīng)用進行了舉例，期望有利于國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，防范風(fēng)險。

關(guān) "鍵 "詞：環(huán)氧乙烷；精細(xì)化工；衍生品應(yīng)用

中圖分類號：TQ423.2 """"文獻標(biāo)識志碼：A """"文章編號：1004-0935（20202024）0×10-1570-04

環(huán)氧乙烷，又稱為氧化乙烯，英文簡稱為EO。工業(yè)生產(chǎn)中，環(huán)氧乙烷用于生產(chǎn)乙二醇、聚羧酸減水劑單體、合成洗滌劑、非離子表面活性劑、抗凍劑、聚醚以及縮乙二醇類產(chǎn)品。絕大多數(shù)環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)是通過乙烯和氧氣解析提純和精制等制備，而乙烯和氧氣同樣可制備成乙二醇，目前中國約六成環(huán)氧乙烷裝置與乙二醇裝置聯(lián)產(chǎn)。環(huán)氧乙烷主要的制備方法主要分兩種，乙烯直接氧化法和氯醇法。

2021年國內(nèi)環(huán)氧乙烷產(chǎn)能達到675萬t，增幅23%，預(yù)計到“十四五”末，國內(nèi)產(chǎn)能將達到880"t^[1]。

截至2021年12月23日，中韓（武漢）石油化工有限公司環(huán)氧乙烷/乙二醇（EO/EG）裝置環(huán)氧乙烷產(chǎn)量突破250"kt·a^-1，同比增長32%，創(chuàng)歷史新高。中韓石化利用2020年裝置大檢修開展技術(shù)改造，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提供EO產(chǎn)能^[2]。

1 "環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品的國內(nèi)市場

2021年我國EO生產(chǎn)能力變化主要原因是新增生產(chǎn)能力、企業(yè)技改和裝置產(chǎn)能利用率提高。新增生產(chǎn)能力中華東地區(qū)占比最大，民企占主導(dǎo)，以衛(wèi)星石化和古雷石化為主；技改以奧克化學(xué)和上海石化為主；微調(diào)生產(chǎn)能力以四川石化、揚子巴斯夫和遠東聯(lián)為主^[3]。

我國環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品生產(chǎn)受地域影響顯著。例如，環(huán)氧乙烷用于生產(chǎn)聚醚多元醇、聚氨酯、乙二醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇等化工產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費分布也具有一定的區(qū)域性。聚醚多元醇主要集中在華東地區(qū)，聚氨酯主要分布在華北和東北地區(qū)，乙二醇和丙二醇主要分布在華南地區(qū)，甘油主要分布在華北和東北地區(qū)，聚乙二醇主要分布在華東和華南地區(qū)?？傮w來說，環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的分布與各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場需求密切相關(guān)。國內(nèi)用量較大的有聚羧酸減水劑單體、非離子表面活性劑以及乙醇胺：

1.1 "聚羧酸減水劑單體

隨著國家對環(huán)保和能源消耗的要求越來越高，聚羧酸減水劑單體生產(chǎn)企業(yè)將面臨更大的壓力。隨著國內(nèi)城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快和“一帶一路”倡議的深入推進，聚羧酸減水劑的需求將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。聚羧酸減水劑是一種很有效的水泥外加劑，能夠顯著提高水泥的工作性能和耐久性。在鐵路建設(shè)中，聚羧酸減水劑的使用可以大大提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和耐久性，從而保證鐵路工程的長期穩(wěn)定性和安全性。

1.2 "非離子表面活性劑

表面活性劑是國內(nèi)環(huán)氧乙烷的第二大消費市場，廣泛應(yīng)用于洗衣粉、洗滌劑、勻染劑、去污劑、乳化劑等日化、紡織行業(yè)^[1]。隨著環(huán)保意識的提高，市場對綠色、低碳、可再生的表面活性劑的需求也在逐漸增加。因此，一些企業(yè)開始研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)保型表面活性劑，以滿足市場需求。此外，隨著衛(wèi)生醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，消毒劑的需求也大幅增加，表面活性劑作為消毒劑的重要成分之一，也得到了更多的應(yīng)用。

1.3 "乙醇胺

乙醇胺是重要的有機化工原料，在日化、制藥和紡織業(yè)上作為原料、添加劑、乳化劑等應(yīng)用較為廣泛^[1]。國內(nèi)乙醇胺行業(yè)面對嚴(yán)格的環(huán)保要求和監(jiān)管，企業(yè)需要加強技術(shù)創(chuàng)新和環(huán)保投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保水平，以適應(yīng)市場需求和政策要求。

2 "國外環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品分類

在2015年，針對巴斯夫、陶氏、科萊恩、拜耳、贏創(chuàng)、觸媒、漢高、花王8家公司涉及的目標(biāo)專利，進行環(huán)氧乙烷產(chǎn)品應(yīng)用和聚合物應(yīng)用方面的查閱與匯總整理，根據(jù)涉及領(lǐng)域，進行環(huán)氧乙烷新型衍生品的探討。目前國內(nèi)環(huán)氧乙烷已經(jīng)過剩，環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品應(yīng)該向多元化、精細(xì)化、功能化發(fā)展，BASF、CLARIANT、Dow Chemical、Nippon Shokubai"Co、Kao"Corporation五家國際公司都涉及環(huán)氧乙烷衍生品，針對這些公司的專利，對區(qū)別于國內(nèi)環(huán)氧乙烷衍生產(chǎn)品及應(yīng)用進行了舉例，期望有利于國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，防范風(fēng)險。

2.1 "BASF環(huán)氧衍生產(chǎn)品

2.1.1 "生產(chǎn)增稠劑

美國專利904006^[4]、9023116^[5]、8987183^[6]、9095730^[7]分別采用環(huán)氧衍生物聚氧乙烯（20）山梨醇酐單油酸酯（吐溫80）、C_16-18脂肪醇聚氧乙烯醚的甲基丙烯酸酯制備增稠劑，用于改善印刷使用的紙張、紙板等物體表面的潤滑性，印刷過程中由于紙張吸水，增稠劑中的水不斷減少，導(dǎo)致黏度增加。因此，涂層要有好的保水性能和盡量高的固含量，降低水的用量，才能節(jié)約成本。其他應(yīng)用領(lǐng)域還包括化妝品、食品、洗滌劑、印刷用油墨、乳化漆、石油開采等。

2.1.2 "聚酯網(wǎng)

美國專利9198996^[8]以C_16-18脂肪醇聚氧乙烯醚環(huán)氧衍生物為原料生產(chǎn)聚酯網(wǎng)。聚酯網(wǎng)是主要的烘干、過濾材料之一，廣泛用于造紙、污水處理、制糖、制藥、陶瓷、食品、印刷等行業(yè)，具有強度大、變形小、抗腐蝕、耐磨性好且壽命長的特點。

2.1.3 "吸水聚合物

美國專利9144782^[9]以C_16-18脂肪醇聚氧乙烯醚為原料，通過聚合懸浮液制備吸水聚合物。用于生產(chǎn)尿片、衛(wèi)生巾、襯墊、傷口敷料和其他衛(wèi)生用品，以及園藝中的保水劑。本發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)異的離心保水能力和低的失水性。同時，還具有低的單體和交聯(lián)劑的殘留，保證產(chǎn)品的白度和無刺激性氣味。

2.2 "CLARIANT環(huán)氧衍生產(chǎn)品

2.2.1 "消泡劑^[10]

科萊恩公司研發(fā)制備了一種可以抑制泡沫的聚合物，應(yīng)用于水泥漿、混凝土、砂漿、石膏、陶瓷、無機顏料、油漆、涂料、皮革、洗滌劑和清潔劑、水處理等行業(yè)，并且這種抑泡劑不用再額外復(fù)配消泡劑。使用到的環(huán)氧乙烷衍生物為甲基烯丙基嵌段聚醚（5PO105EO，"數(shù)均平均分子量5"000）。

2.2.2 "凝膠表面清潔劑^[11]

凝膠表面清潔劑由非離子、陽離子和兩性表面活性劑組成，應(yīng)用于日化清洗硬表面、軟化面料、個人家庭用品和公共設(shè)施及工業(yè)應(yīng)用。需要滿足的條件是要有較好的清洗污物和油脂的能力，具有適當(dāng)?shù)酿ざ?，并且環(huán)境友好，殘留低，易使用。使用的聚醚為油醇、月桂醇、硬脂醇、鯨蠟醇及椰油醇加成不同的10～20摩爾的環(huán)氧乙烷，使用的陽離子是C_12-14烷基二甲基羥乙基氯化銨。

2.2.3 "分散劑^[12]

脂肪醇嵌段聚醚（C_16-18脂肪醇，5PO6EO）經(jīng)磷酸化以后，再與妥爾油脂肪酸酯配合使用制備分散劑，應(yīng)用于各種著色高分子材料，如纖維、紙料、涂料、油漆、油墨、印刷、塑料、紡織品和皮革中?，F(xiàn)有的分散劑對顏料的分散效果不理想并且有毒。此專利的分散劑生產(chǎn)穩(wěn)定且流動性能好，不含有烷基酚，長時間不沉淀。尤其是對于含有溶劑的油漆，亮光漆等都可均勻染色，在乳液涂料、硅酸鹽乳液涂料，水性有機硅樹脂涂料中都可應(yīng)用。

2.3 "Dow Chemical環(huán)氧衍生產(chǎn)品

2.3.1 "潤滑油添加劑

8969271^[13]和9057038^[14]采用不同結(jié)構(gòu)的丁醇嵌段聚醚等環(huán)氧衍生物制備潤滑油添加劑。該添加劑與原油可互溶，即使在-10～80"℃的溫度范圍內(nèi)也至少可保持1周。嵌段用氧化烯烴為環(huán)氧丙烷與環(huán)氧丁烷，如果是環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷均聚，溶解性差。環(huán)氧丙烷與環(huán)氧丁烷的質(zhì)量比為3∶1～1∶3。

2.3.2""阻燃劑

由三氯氧化磷和單烷基聚乙二醇醚反應(yīng)制備磷酸酯，用于電解液或含有電解液的電池中的阻燃劑。因為磷酸酯可以影響電解液的機械、熱和電的性能，特別是對鋰電池。鋰電池中含有非水電解質(zhì)，再加上能量和功率密度高，使其容易放熱引發(fā)火災(zāi)。本發(fā)明的磷酸酯作為阻燃劑用于電池中可有效預(yù)防火災(zāi)。

2.4 "Nippon Shokubai"Co環(huán)氧衍生產(chǎn)品

8957163^[15]介紹了C_12-14脂肪醇醚與丙烯酸反應(yīng)枝接聚合物的制備方法，有效防止土壤再沉積。常規(guī)方法是在洗滌時加入沸石、羧甲基纖維素和聚乙二醇等提高洗滌效果，但效果不明顯。針對這種情況，"該發(fā)明的對象提供一個聚合物洗滌助劑可以有效地抑制沉積的表面活性劑，"并有效防止土壤再沉積。

9065150^[16]提供一種高安全性、展品良好的離子電導(dǎo)率電解質(zhì)材料，不僅表現(xiàn)出優(yōu)良的室溫離子電導(dǎo)率甚至在室溫和低溫下也表現(xiàn)出良好的離子導(dǎo)電性，"減少阻力。本發(fā)明的電解質(zhì)材料因此可以適當(dāng)用作鋰離子電池電解質(zhì)等，也作為一個傳導(dǎo)輔助或電極黏結(jié)劑。電解液原料二乙二醇甲基乙烯基醚外，用到的原料還有二乙二醇甲基甲代烯丙基醚、七聚乙二醇甲基乙烯基醚（乙烯基醚加成7"mol環(huán)氧乙烷）、十聚乙二醇甲基乙烯基醚（乙烯基醚加成

10"mol環(huán)氧乙烷）等。

2.5 "Kao"Corporation環(huán)氧衍生產(chǎn)品

乳液聚合用乳化劑。乳液聚合常用的品種有醋酸乙烯酯和聚丙烯酸酯等，工業(yè)上被廣泛使用。例如，"在涂料、膠黏劑、纖維改性、塑料和橡膠上的應(yīng)用。常用的乳化劑有陰離子表面活性劑，如線性烷基硫酸鹽、線性烷基與苯基或萘基結(jié)合在一起的烷基醚硫酸鹽。乳化劑對乳液聚合有很大影響，不僅在聚合的起始和發(fā)展階段，也在聚合穩(wěn)定性、機械、化工、凍結(jié)和存儲等方面。表面活性劑用于乳液聚合需要表現(xiàn)出良好的性能，使乳液具有良好的機械和化學(xué)穩(wěn)定性，"小粒徑和較低的黏度，"并且沒有環(huán)境污染的問題，"等等。目前的乳化劑還不能完全達到上述性能。用于生產(chǎn)乳化劑的原料醇，有天然醇和合成醇，盡管目前全球?qū)μ烊淮嫉男枨笤黾?，但是作為乳化劑，天然醇生產(chǎn)的乳化劑性能沒有合成醇合成的乳化劑性能好，主要表現(xiàn)在低溫穩(wěn)定性差。因此，9045567^[17]專利采用對環(huán)境影響較小的合成醇為原料合成乳化劑，表現(xiàn)出對乳液的良好的機械和化學(xué)穩(wěn)定性。

3 "展望

3.1 "安全性

環(huán)氧乙烷的毒性較大，對人體和環(huán)境都有一定的危害，并且環(huán)氧乙烷的爆炸壓力很難預(yù)測或計算，因為一些釋放的能量會消散到容器壁上，但是仍要采取極端預(yù)防措施以避免爆炸^[18]。在生產(chǎn)、儲存、運輸和使用環(huán)氧乙烷時，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)定和操作規(guī)程，以確保人員和環(huán)境的安全。同時，加強環(huán)氧乙烷的監(jiān)管和管理，防止環(huán)氧乙烷的非法生產(chǎn)和使用，減少環(huán)氧乙烷對人體和環(huán)境的危害。

3.2 "加強研發(fā)與創(chuàng)新

2022年，華東理工大學(xué)和多倫多大學(xué)研究人員通過在工業(yè)催化劑氧化銥（IrO₂）上負(fù)載第六周期金屬氧化物來制備高效催化劑。實現(xiàn)了陽極乙烯制環(huán)氧乙烷法拉第效率達到90%。該過程環(huán)氧乙烷產(chǎn)物選擇性超過98%，不存在乙烯完全氧化產(chǎn)生的碳排放問題^[19]。 此外，還需要加強環(huán)氧乙烷下游產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新，提高產(chǎn)品附加值，推動環(huán)氧乙烷產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。加強知識產(chǎn)權(quán)保護等措施，推動環(huán)氧乙烷產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 "低耗與綠色

通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、改進設(shè)備、提高操作技能等手段，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；加強二氧化碳資源化創(chuàng)新與企業(yè)化發(fā)展的頂層設(shè)計、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、科技創(chuàng)新和財政支持^[20]；尋找更便宜的原材料供應(yīng)商，或者采用替代原材料，降低原材料成本；優(yōu)化能源利用方式，減少能源消耗。加強環(huán)保監(jiān)管，推動環(huán)氧乙烷產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，減少環(huán)境污染和資源浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。

4 "結(jié) 論

為了提高我國環(huán)氧乙烷公司的國際競爭力，可以集中發(fā)展精細(xì)化工項目。這些產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如涂料、油墨、塑料、纖維等行業(yè)，市場需求量大，且價格較高，可以為企業(yè)帶來更高的利潤。同時，發(fā)展精細(xì)化工項目還可以促進企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。

參考文獻：

[1] 邵勇青．國內(nèi)環(huán)氧乙烷市場發(fā)展現(xiàn)狀及營銷策略[J].化工管理，2021，583（4）：5-6．

[2] 鄭文來. 中韓石化環(huán)氧乙烷產(chǎn)量創(chuàng)新高[J]. 聚酯工業(yè)， 2020，"33（4）： 55.

[3]王萌，金輝，王林．我國環(huán)氧乙烷生產(chǎn)及市場分析預(yù)測[J].化學(xué)工業(yè)，2022，40（4）：83-87．

[4] ANGEL M， HOSSEL P. Preparation of polyacrylates by emulsion polymerization： US9040065[P]. 2015-05-26.

[5] BASF SE. Associative thickener comprising acid monomer， associative monomer and nonionic monomer：US9023116B2[P].2015-05-05.

[6] BASF SE. Use of optionally oxidized thioethers of polyalkylene"oxides in washing and cleaning compositions：US8987183[P].2015-03-24.

[7] BASF SE. Associative thickeners based on methacrylate：US9095730[P].2015-08-04.

[8] BASF SE. Water-absorbing composites：US9198996[P].2015-12-01.

[9] BASF SE. Process for continuously producing water-absorbing polymer particles：US9144782[P].2015-09-29.

[10] CLARIANT.Polymers and use thereof as dispersants having a foam-inhibiting effect：US8940832[P].2015-01-27.

[11] CLARIANT. Gel surfactant composition：US9012388[P].2015-04-21.

[12] CLARIANT. Binding agent free-pigment preparations containing phosphoric acid ester：US9187614[P].2015-11-17.

[13] GREAVES M R， VANVOORST R， MEERTENS M， et al. Polyakylene"glycols useful as lubricant additives for groups I-IV hydrocarbon oils： US8969271[P]. 2015-03-03.

[14] GREAVES M R， ZWEIFEL D， ZAUGG-HOOZEMANS E A. Corrosion inhibiting polyalkylene"glycol-based lubricant compositions： US9057038[P]. 2015-06-16.

[15] YONEDA A， HEMMI A. Graft polymer with hydrocarbon group and method for producing the same： US20090099053[P]. 2009-04-16.

[16] HASHIMOTO M， OGURO A， ITAYAMA N， et al. Electrolyte material， and battery material and secondary battery using said electrolyte material： US9065150[P]. 2015-06-23.

[17] IKENAGA T， NOMURA M. Surfactant composition for emulsion polymerization： US9045567[P]. 2015-06-02.

[18] 唐鵬.化工行業(yè)中環(huán)氧乙烷的危險性及防范措施分析[J].廣州化工，2022，50（19）：214-216.

[19]"本刊.二氧化碳制環(huán)氧乙烷獲進展[J]. 大氮肥， 2022，"45（5）： 338.

[20] 趙曉飛. 全國政協(xié)委員朱建民： 推動我國石油和化工行業(yè)綠色低碳發(fā)展[J]. 中國石油和化工， 2022（3）： 34.

Research Progress in the Production of Derivative Products"from Ethylene Oxide

ZHANG Xin-miao， ZHANG"Guo-hong， ZHANGnbsp;Jian， Li Xiao-li^*

（Shenyang University"of Technology，"Liaoyang"Liaoning Liaoyang 111003，，"China）

Abstract：""The development of ethylene oxide derived products has shown strong vitality to this day， and industrial products derived from ethylene oxide are widely used in various aspects of national development. In"this article，"focuses on"the current market development status of ethylene oxide derivative products in China"was introduced， and"conducts research on"the invention patents of five foreign companies producing ethylene oxide"were discussed. For the patents of these companies， examples were provided to differentiate them from domestic ethylene oxide derivative products and their applications， with the hope of facilitating product transformation and preventing risks for domestic enterprises.

Key words：""""Ethylene oxide; "Derivative products; "Derivative applications