طرح تولید پروپیلن گلیکول

پروپیلن گلیکول (به انگلیسی: Propylene glycol) با فرمول شیمیایی C۳H۸O۲ یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم ۱۰۳۰ است. که جرم مولی آن ۷۶٫۰۹ g/mol می‌باشد. پروپیلن گلیکول ماده ای است که عموما به عنوان افزودنی غذایی یا در بسیاری از مواد آرایشی و محصولات شوینده بهداشتی مصرف می شود.
در اروپا و ایالات متحده آمریکا ، این ماده از لحاظ سالم و بی خطر بودن مورد تأیید است. تنها موردی که بحث برانگیز است ، استفاده از این ماده در ساخت ضدیخ ها است. پروپیلن گلیکول افزودنی خوراکی صنعتی است که به همان گروهی متعلق است که الکل قرار دارد.
بی رنگ ، بی بو و غلظتی شبیه شربت دارد ، کمی غلیظ تر از آب است ، عملا هیچ طعمی ندارد. به علاوه ، برخی ماده ها را خیلی بهتر از آب حل می کند و خاصیت حفظ رطوبت مواد را دارا می باشد این خاصیت باعث شد تا پروپیلن گلیکول به یک افزودنی پرکاربرد تبدیل شود ، پس در بسیاری از غذاها و نوشیدنی های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

موارد مصرف پروپیلن گلیکول

کاربرد به عنوان حلال در دارو مثلاً دیازپام در آب حل نمی‌شود
کاربرد به عنوان افزودنی‌های غذایی
کاربرد به عنوان مایه خنک‌کننده (ضدیخ) در موتور یا مایع ضدیخ بروی هواپیما De-ice
کاربرد به عنوان روغن هیدرولیک در سیستم‌های هیدرولیک
کاربرد به عنوان مواد دودزا در ماشین‌های دودزا Fog machine
کاربرد به عنوان تغریز کننده، پاک کننده، ضدعفونی‌کننده در صنایع آرایشی و بهداشتی
کاربرد به عنوان مونومر در تهیه رزین‌های پلی استری

کجا و چگونه از پروپیلن گلیکول استفاده می شود؟

این ماده در فرآیند تولید محصولات غذایی به منظور بهبود بافت ، طعم ، ظاهر و ماندگاری محصولات مورد استفاده قرار می گیرد.

در غذاها از پروپیلن گلیکول به منظور موارد زیر استفاده می شود

عامل ضد چسبندگی

از به هم چسبیدن ترکیبات و ایجاد گلوله و گره ها حین مخلوط کردن مواد باهم جلوگیری می کند ، مثل سوپ های خشک و پنیر رنده شده .

خاصیت آنتی اکسیدانی

نیمه عمر محصولات غذایی را از طریق جلوگیری کردن از در معرض اکسیژن قرار گرفتن غذاها و فساد آنها ، افزایش می دهد.

حامل

افزودنی های خوراکی یا مواد مغذی را حل می کند که در فرآیند تولید محصول استفاده می شوند ، مثل رنگ ها ، طعم ها یا آنتی اکسیدانها.

عامل استحکام خمیرها

نشاسته ها و گلوتن موجود در خمیرها را به منظور تبدیل کردن به یک حالت ثابت ؛ تغییر می دهد.

نگهدارنده رطوبت

از خشک شدن غذاها جلوگیری کرده و موجب حفظ رطوبت آن ها می شود.
به عنوان مثال مارشملوها ، آجیل ها و تکه های نارگیل.

تثبیت کننده و ضخیم کننده

به حفظ انسجام و یکپارچگی مواد غذایی کمک می کند.پروپیلن معمولا در بسیاری از محصولات غذایی بسته بندی شده موجود می باشد ، مثلا نوشیدنی ها ، سس ها ، سوپ های خشک ، نوشیدنی های بدون الکل ، پاپ کورن ، رنگ های خوراکی ، فست فودها ، نان و محصولات لبنی. همچنین در داروهای تزریقی مثل لورازپام و برخی کرم ها و پماد ها که بر روی پوست اعمال می شوند ، مثل کورتیکوستروئید ها ( کورتیزون ، هیدروکورتیزون و پردنیزون )
باتوجه به خاصیت شیمیایی آن در بسیاری از محصولات شوینده بهداشتی و آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد . به علاوه در محصولات صنعتی مثل ، رنگ های نقاشی ، ضد یخ ها و دودهای مصنوعی و سیگارهای الکتریکی از پروپیلن استفاده می شود.

خصوصیات فیزیکی پروپیلن گلیکول

با توجه به برگه اطلاعات ایمنی مواد (MSDS) برای پروپیلن گلیکول، این ماده یک مایع بی رنگ با طعم کمی شیرین است و مقداری چسبناکتر از آب است، به این معنی که مثل شربت به آرامی جریان پیدا می کند. نقطه ذوب این ماده منفی ۷۲٫۴ درجه فارنهایت است و نقطه جوش آن درجه حرارت ۳۷۰٫۸ درجه فارنهایت است. وزن آن ۱٫۰۳۶ است، به این معنی که این ماده به مقدرا کمی متراکم تر از آب است. فشار بخار پروپیلن گلیکول در دمای معمولی اتاق ناچیز است، بنابراین پروپیلن گلیکول به میزان قابل توجهی تبخیر نمی شود.

خواص مولکولی پروپیلن گلیکول

پروپیلن گلیکول یک مولکول نسبتا کوچک است، که شامل سه اتم کربن، دو اتم اکسیژن و هشت اتم هیدروژن است. طبق کتاب راهنمای شیمی و فیزیک CRC، وزن مولکولی این ماده ۷۶٫۰۹ گرم بر مول است. اندازه کوچک این ترکیب و شباهت ساختاری آن به نوشیدنی الکلی آن را به شدت محلول در آب می کند. در واقع پروپیلن گلیکول هیدروکرومیک است، به این معنی که می تواند آب را از هوا بیرون بکشد و آن را از بین ببرد. در نتیجه، حجم پروپیلن گلیکول در معرض هوا و در طول زمان افزایش می دهد.

خواص شیمیایی پروپیلن گلیکول

مولکول پروپیلن گلیکول کاملا پایدار است؛ و در طول زمان تجزیه نمی شود. با توجه به MSDS، این ماده با هوا واکنش نشان نمی دهد؛ هرچند که در دمای بالا کمی قابل اشتعال است. از آنجایی که پروپیلن گلیکول هر دو قابل اشتعال و محلول در آب هستند؛ آب روش منسابی برای جلوگیری از آتش سوزی ناشی از این ماده نیست؛ و پودر غیر قابل اشتعال خشک برای مبارزه با آتش ناشی از این ماده توصیه می شود. یکی دیگر از خواص مهم شیمیایی پروپیلن گلیکول این است که وقتی با آب مخلوط می شود، فرایند شکل گیری یخ را مختل می کند؛ و همین منجر به استفاده از آن به عنوان ضد یخ می شود. در حالی که آب به تنهایی در ۳۲ درجه فارنهایت یخ می زند؛ ۳۶ درصد از محلول پروپیلن گلیکول مایع به ۰ درجه فارنهایت می رسد و محلول های با دوز بیشتر در دماهای پایین تر نیز مایع باقی می مانند.

خواص بیولوژیکی پروپیلن گلیکول

با توجه به گزارش MSDS، پروپیلن گلیکول در صورت مصرف زیاد کمی در برابر پوست و چشم ها سمی است. برخی از نگرانی ها این است که این ترکیب از طریق پوست جذب می شود، به این معنی که قرار گرفتن در معرض سطوح سطحی، باعث ایجاد نشانه هایی شبیه به آنزیم های تولید شده می شود. به طور خاص، پروپیلن گلیکول باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی که شامل مغز و نخاع است، می شود. شواهدی حیوانی وجود دارد که خواص جهش زایی را در این ماده نشان می دهد؛ به این معنی که می تواند منجر به سرطان شود. همچنین این ماده یک تراتوژن است؛ به همین دلیل باعث نقص های زایمان می شود. همچنین استنشاق این ماده، در صورت گرم شدن می تواند باعث تحریک تنفسی و اختلال در سیستم عصبی مرکزی شود.

پلیمرها

۴۵ درصد از پلیمر یاد شده به عنوان ذخیره اولیه شیمیایی در تولید رزین های پلی استری اشباع نشده استفاده میشود. در این خصوص، پروپین گلیکول با ترکیبی از مالئیک انهیدراید های اشباع نشده و ایزوفتالیک اسید واکنش میدهد تا نوعی هم بسپار را بوجود اورد. این پلیمر که حالت نیمه اشباع نشده دارد نیز پیونهای عرضی پیدا میکند و یک پلاستیک ترموست را بوجود می اورد. همچنین این ماده با پروپیلن اکسید واکنش میدهد تا پلیمر و الیگومرهایی را بوجود اورد که در تولید پلی اورتان نقش دارند. پروپیلن گلیکول در نقاشی های معماری محور اکریلیک و آبی به کار برده میشوند تا مدت زمان خشک شدن رنگ را افزایش دهند. از انجایی که میزان تبخیر سطحی این ماده در مقایسه با اب کمتر است، با سرعت کمتری تبخیر میشوند.

مواد غذایی

از پروپیلن گلیکول به منظور تولید انواعی از مواد غذایی نیز استفاده می‌شود مانند نوشیدنی های حاوی قهوه، شیرین کننده های مایع، بستنی و نوشابه. بخار ساز هایی که برای تحویل مواد دارویی و یا محصولات مراقبت های شخصی به کار برده می شوند، معمولاً دارای پروپیلن گلیکول در ساختار خود می باشند. در مایعات ضد عفونی کننده دست حاوی الکل نیز این ماده رطوبت را در خود حفظ می کند و از خشکی پوست پیشگیری می‌کند. همچنین پلیمر یادشده به عنوان حلال در تعداد زیادی از داروها از جمله انواع خوراکی، تزریقی و انواع موضعی به کار برده می شود. تعداد زیادی از داروهای درمانی که در آب حل نمی شوند از این نوع پلیمر به عنوان حلال و حامل استفاده میکنند و قرص‌های بنزودیازپین نمونه‌ای از این موارد است. علاوه بر آن پلیمر یاد شده نقش حلال و حامل برای تعداد زیادی از کپسولهای دارویی و درمانی را دارد. همچنین در فرمولاسیون های ویژه‌ای از اشکهای مصنوعی از پروپیلن گلیکول به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده استفاده می شود.

ضد یخ

پروپیلن گلیکول عموماً نقش ضد یخ برای هواپیماها را دارد. در واقع زمانی که آب با پروپیلن گلیکول ترکیب می شود نقطه انجماد آن کاهش پیدا میکند. همانطور که پیش از این نیز یاد شد این ماده نقش مایعی را دارد که به عنوان ضد یخ برای هواپیماها به کار برده می شود. ترکیب پلیمر یاد شده به همراه آب، رنگی صورتی مانند دارد تا نشان دهد که این ترکیب نسبتاً غیر سمی است و همچنین با نام تجاری RV و یا ضد یخ دریایی به فروش میرسد. این ماده اغلب به عنوان جایگزینی برای اتیلن گلیکول در انواعی از ضد یخ های خودرو به کار برده می‌شود که میزان سمیت پایینی دارند و همچنین سازگار با محیط زیست می باشند.

سایر مصارف

پروپیلن گلیکول که پیش از این نیز یاد شد، دارای مصارف مختلفی می باشد که از آن جمله می توان به این موارد اشاره کرد:
به عنوان حلال برای تعداد زیادی از مواد (هم مواد طبیعی و هم ترکیبی)، و به عنوان موادی که رطوبت را در خود حفظ می‌کنند
به عنوان داروهای خوراکی برای درمان هایپرکتونومی در حیوانات نشخوار کننده
در حوزه زیبایی که این ماده به عنوان یک حامل و یا ماده اصلی در تولید انواعی از محصولات آرایشی به کار برده می‌شود
به منظور زندانی کردن و یا نگهداری از حشرات
این پلیمر هم به عنوان حاملی برای موادی مانند نیکوتین و کانابینوئید و همچنین به منظور ایجاد دودی به کار برده می شود که مشابه با دود سیگار است.
به منظور تولید بخار های سینمایی در فیلم ها و صحنه های جذاب تفریحی. در واقع ماشین های تولید کننده دود، ترکیبی از پلی اتیلن گلیکول و آب را تبخیر می کنند تا تصویری خیالی از دود را به وجود بیاورند. تعداد زیادی از این ماشین‌ها از سوخت پلی اتیلن گلیکول استفاده می کنند ولی تعدادی هم روغن را به کار می‌برند. ماشین های که از پلی اتیلن گلیکول به عنوان سوخت استفاده می‌کنند فرآیندی مشابه با نحوه کار سیگارهای الکترونیکی دارند و در آنها از عناصر گرمایی با هدف تولید نوعی بخار چگال استفاده میشود. بخار تولیدی توسط این فرآیند و ماشین ها نوعی جنبه زیبایی و مشابه با دود سیگار را دارد ولی با این تفاوت که اجرا کنندگان و تماشاگران را در معرض آسیب ها و یا بوی ناشی از دود واقعی سیگار قرار نمی دهد.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید پروپیلن گلیکول

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک پروپیلن گلایکول ۲۴۱۱۵۱۲۷۸۸

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید پروپیلن گلیکول

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی پروپیلن گلایکول ۲۹۰۵۳۲۰۰ میباشد.

فرایند تولید پروپیلن گلیکول برای کاربرد غذایی

به صورت صنعتی پروپیلن گلیکول برای کاربرد غذایی از پروپیلن اکساید تولید می‌شود. محصول نهایی شامل ۲۰ درصد پروپیلن گلیکول، ۵/۱ درصد دی پروپیلن گلیکول و درصد کمی از پروپیلن گلیکول‌های دیگر می‌باشد. که با فرایند خالص‌سازی گرید های مختلفی از آن از صنعتی تا دارویی و خوراکی جداسازی می‌شود و معمولاً تا خلوص ۹۹.۵ درصد و حتی بالاتر از آن را خالص‌سازی می‌کنند. پروپیلن گلیکول را از بازیافت موادی مانند گلیسرول و بیودیزل هم تولید می‌شود ولی محصول نهایی را به دلیل بو و مزه‌ی آن فقط در کاربردهای صنعتی استفاده می‌کنند. تولید این ماده می‌تواند به صورت روش‌های مختلفی در کارخانجات مختلف انجام شود. بعضی روش غیر کاتالیستی با دمای بالا را استفاده می‌کنند که دمای آن از ۲۰۰ تا ۲۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌باشد درحالی‌که بعضی از روش کاتالیستی استفاده می‌کنند که دمای آن می‌تواند از ۱۵۰ تا ۱۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌باشد. که در حضور یک رزین تبادل یونی یا سولفوریک اسید یا محیط بازی انجام می‌شد.

نوسانات قیمت و بازار جهانی فروش و خرید مونو پروپیلن گلیکول

صادرات آن در سال ۲۰۱۷ به ۱.۰۵ میلیون تن رسید که ارزش کل آن ۱.۳۶ میلیارد دلار تخمین زده شد. آلمان با صادرات ۲۵۵,۰۴۱ تن رتبه ی اول و آمریکا با صادرات ۱۲۰,۵۱۵ تن و چین با ۱۱۳,۸۲۲ تن رتبه های دوم و سوم را به خود اختصاص دادند.
چین در سال ۲۰۱۷ با واردات ۶۹،۷۹۵ تن در مقام اول ایستاد و پس از آن فرانسه با ۶۵،۶۱۷ و ایتالیا با ۵۷،۵۰۶ تن مونوپروپیلن گلیکول رتبه های بعدی را به خود اختصاص دادند. با توجه به شیوع ویروس کرونا در آخرین روز های سال ۲۰۱۹ و کاربرد این ماده در ضدعفونی کننده و الکل ها، سبب شد که بازار این ترکیب روندی صعودی به خود بگیرد.
با اینکه رشد این ویروس در سراسر جهان سبب افت بازار جهانی مواد شیمیایی شده است اما بر روی مواد اولیه ی شوینده ها تاثیر عکس داشته است و به دلیل افزایش تقاضا برای شوینده ها و رعایت بیشتر بهداشت در جهان ، بازار مصرفی آن صعودی شده است.

وضعیت واحد های فعال تولید پروپیلن گلیکول

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید پروپیلن گلیکول در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید پروپیلن گلیکول

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید پروپیلن گلیکول در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات پروپیلن گلیکول

نمودار واردات و صادرات پروپیلن گلیکول در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید پروپیلن گلیکول

ظرفیت تولید سالیانه : ۹۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۲۴۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۳۵۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۲۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۵۵ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۷۰ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۳۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۲۸ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: