季戊四醇工艺(季戊四醇工艺)
季戊四醇生产工艺
df文档河北大学硕士学位论文姓名：石敏瑜申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：白国义20100501摘要摘要双季戊四醇是一种重要的精细化工中间体，不论是在实验室研究还是在工业生产中都具有十分重要的意义。
本文对双季戊四醇及其衍生物的合成与废水处理工艺进行了系统的研究。
首先，以甲醛、乙醛和氢氧化钠为原料，对单、双季戊四醇的合成工艺进行了研究。
为提高双季戊四醇的选择性，系统地考察了反应物的物质的量之比、反应终温、单季戊四醇加入量等因素对反应的影响，确定了最佳反应条件：在反应终温为46℃，n(甲醛):n(乙醛):n(氢氧化钠) = 6.0:1:1.2 时，加入质量分数为 6 wt%的单季戊四醇，乙醛的转化率接近100.0%，单季戊四醇的选择性为91.2%，双季戊四醇的选择性为 4.7%。
接着，以双季、丙烯酸为原料，合成了双季戊四醇六丙烯酸酯。
考察了阻聚剂和酸催化剂的加入量对反应的影响，确定了最佳实验条件：在酸醇摩尔比为7.5:1，对苯二酚加入量3 wt%，对甲苯磺酸加入量为4 wt%时，双季戊四醇六丙烯酸酯收率为90.6%。
此外，还建立了一种基于TiO2 光催化剂的单（双）季戊四醇废水处理工艺。
制备了一系列的TiO2 催化剂用于单（双）季戊四醇的废水处理，并发现TiO2-HY 催化剂具有较高的催化活性和稳定性。
通过XRD，SEM，XPS 等系列表征，发现TiO2-HY 催化剂粒径22.6 nm，以金红石相存在。
pH 为6，50 mL 废水中催化剂加入量为0.06 g 时，在光照16 h，废水中总有机物的降解率可达90.5%。
关键词双季戊四醇合成衍生物废水处理TiO2IAbstractAbstractDipentaerythritol (DPE) is an important fine chemical intermediate, which has a great significance both in the laboratory and industrial production. Synthesis of DPE and its derivative, together with the technology for the disposal of its wastewater, are studied in this paper. The synthesis of pentaerythritol (PE) and DPE were studied systematically, using formaldehyde, aldehyde and骚年美女网NaOH as the starting material. The influence of the molar ratio of the reactants, final reaction temperature, and dosage of PE were optimized. The conversion of aldehyde is nearly 100.0% and the selectivity of PE and DPE are 91.2% and 4.7%, respectively, while the final reaction temperature is 46℃, the molar ratio is n(formaldehyde): n(aldehyde): n(NaOH) = 6.0:1:1.2, and the dosage of PE is 6 wt%. The synthesis of dipentaerythritol hexaacrylate was also studied, using DPE, crylic acid as the starting material. The influence of dosage of inhibitor and acid catalyst were optimized. The yield of dipentaerythritol hexaacrylate is 90.6%, while the molar ratio is n(crylic acid): n(DPE) = 7.5:1, tydroquinone and 4-methylbenzenesulfonic acid is 3 wt% and 4 wt%, respectively. In addition, a process for the photodegradation of PE (DPE) wastewater catalyzed by nano TiO2 is established.A series of TiO2 catalysts were prepared and tested. TiO2-HY was found to have good activity and stability. The TiO2-HY catalyst is proved to be rutile phase with a particle size of 22.6 nm based on XRD, SEM and XPS characterizations. The degradation efficiency is 90.5% in solar light under the optimal operating conditions catalyzed by the TiO2-HY, while the pH value is 6, the amount of catalyst is 0.06 g and the time is 16 hours.Keywordsdipentaerythritolsynthesisderivative wastewater treatment TiO2II前言前言双季戊四醇（双季）和单季戊四醇（单季）都是重要的精细化工中间体[1-5]，广泛应用于航空航天、高分子、印刷纺织、涂料等行业。
季戊四醇毕业设计
前言季戊四醇是由甲醛和乙醛缩合而成，在涂料、汽车、轻工、建筑、合成树脂、炸药等方面具有广泛的应用，此外，还用于医药、农药等生产。
基于在山西三维有限公司实习所得，同时结合专业课的深入学习以及老师的悉心教导，我开展了对季戊四醇的车间工艺设计。
本次设计内容以甲醛、乙醛和氢氧化钠为原料经过缩合反应，得到季戊四醇混合物，在经过中和、脱醛、蒸发、结晶工序得到季戊四醇晶体，最后经过分离、干燥等工序得到季戊四醇产品。
由此工艺可知，设计任务是非常庞大的，这不仅要求我们要有扎实的专业理论知识，更要有灵敏的理解感悟能力，同时要熟练掌握计算机，熟练运用画图工具，其成果包括工艺流程图、主设备图、车间布置图、物料衡算、热量衡算、工艺设备选型设计、经济核算、设计说明书的撰写、查阅英文文献并翻译等。
由此可见任务极其艰巨，在设计中我多次无从下手，苦恼之极，但静下心来仔细研究、摸索，终有路可寻，虽然很辛苦，当从中所学知识及能力是无法估量的，精神上更加丰富。
本设计为初步设计，我按照设计任务书要求内容，一步一步完成，但由于经验不足，理论和实践知识不够扎实，在设计中还有大量不足之处，诚请老师给予指正。
2011年05月30日年产10000吨季戊四醇生产车间工艺设计摘要本设计为年产10000吨季戊四醇生产车间工艺设计。
季戊四醇是一种典型的新戊基结构四元醇，又名四羟甲基甲烷，化学名称为2，2—双（羟甲基）—1，3—丙二醇，其外观为白色粉末状结晶、无臭，略有甜味，可燃，无毒，溶于水，微溶于乙醇，不可溶于甘油、乙二醇、甲酰胺、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等有机溶剂。
本设计所采用的工艺路线为：以甲醛和乙醛为原料，氢氧化钠为催化剂在缩合釜内发生缩合反应，再通入中和釜中进行中和，通入脱醛塔脱除甲醛，经过蒸发器蒸出部分水，再在结晶釜中结晶出季戊四醇，在通过干燥器干燥晶体，最终就可获得产品。
本设计内容主要包括工艺设计，物料衡算，热量衡算，工艺设备计算与选型，安全与环保，经济核算。
季戊四醇
产品介绍简介1名称季戊四醇2分子式C(CH2OH)43分子量136.154物化特性熔点：261~262℃沸点：276℃相对密度：1.395g/cm3折射率：1.548 溶解性：15℃时1g溶于18ml水。
溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺。
不溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。
稳定性：在空气中很稳定，不易吸水5 规格98单季92单季90单季双季6外观白色结晶或粉末明细1图片2储运: 干燥、清洁、通风仓库内3用途: 用于制造醇酸树脂和油漆，制造塑料稳定剂和增塑剂，并用于制造四硝基季戊四醇起爆炸药等，也可制备航空润滑油4生产工艺: 乙醛与甲醛在碱性条件下缩合后用氢气还原或者与甲醛在强碱条件下反应得到表格名称季戊四醇分子式C(CH2OH)4分子量136.15规格98单季92单季90单季双季CAS码115-77-5EINECS号204-104-9包装25/50kg/pp bag装箱量20MT/20’FCL是否危险品否监管条件无HS编码2905.4200起运港天津或青岛目标市场瑞典，美国，日本是否加托盘可不加IntroductionName: PentaerythriteMolecular formula: C (CH2OH) 4Molecular weight: 136.15Physical and Chemical property Melting point: 261 ~ 262 ° c boiling point : 276 ℃relative density: 1.395 g/cm3 refractive index: 1.548 solubility: 15 degrees 18ml soluble in water 1g. Soluble in ethanol, glycerin, glycol, armour. Insoluble in acetone, benzene, carbon tetrachloride, ether and petroleum ether, etc. Stability: the air is very stable, bibulousSpecification 98 single-season 92 single-season 90 single-season double-seasonAppearance White crystalline or powderParticularsPictureStorage and transportation: dry, clean and perflation in theUsage: Used in the manufacture of alkyd resin and paint, manufacturing plastic stabilizers and plasticizer, and used in the manufacture of four nitro pentaeruthritol detonating explosives etc, also in aviation for lubricating preparationProduction technology: Acetaldehyde and formaldehyde in alkaline conditions after the condensation with hydrogen reduction or with formaldehyde in alkali reaction conditionsSheetName PentaerythriteMolecular formula C(CH2OH)4Molecular weight 136.15Specification98% 92% 90%CAS code 115-77-5EINECS code 204-104-9Package 25 or 50kg/ pp bagloading 20MT/20’FCLHazardous chemicals noSupervision condition NoneHS code 2905.4200Port of loading Tianjin or QingdaoTarget market Sweden USA JapanPallet or not no。
单、双季戊四醇联产工艺的优化
２１ ０ １年
第 ４期
７月
河北 大 学 学报 （ 自然 科 学版 ）
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季戊四醇以甲醛和乙醛为原料
季戊四醇以甲醛和乙醛为原料，在碱性催化剂（氢氧化钙或氢氧化钠。
用氢氧化钙的季戊四醇生产工艺称为“钙法”；用氢氧化钠的季戊四醇生产工艺称为“钠法”）存在条件下反应制得。
首先甲醛和乙醛缩合生成反应中间物五碳赤丝藻糖（季戊四糖），五碳赤丝藻糖与甲醛反应，还原生成季戊四醇，同时生成甲酸盐。
副产物主要有：聚季戊四醇、季戊四醇甲醚类、季戊四醇缩甲醛、树胶和甲醛聚糖。
通过合理选择和严格控制反应条件可抑制这些副反应的发生。
反应物是甲醛和乙醛混合物水溶液，反应原料配比决定了最终反应产物的比例。
使用NaOH为催化剂，副产物为甲酸钠。
随着原料配比中甲醛对乙醛的比例增加，相应的产物中二季戊四醇量增加，单季戊四醇量减少。
国外季戊四醇生产多数采用低温钠法，连续缩合，加压脱醛，多效蒸发及先进的精制技术，产品品种多，消耗低，副产品回收完全，污染小。
) n6 I, o# V9 l* J4 D/ C*国内生产现状近年来，中国季戊四醇发展迅速，不仅产能快速增加，而且生产技术也取得较大进步。
1997年中国季戊四醇生产能力和产量分别为5万吨和2万吨，2002年分别增加到10万吨以上和5万吨左右。
目前中国有季戊四醇生产厂家近30家，其中规模超过万吨级的企业主要有衡阳三化实业公司、湖北宜化集团公司、云天化集团公司和保定化工原料厂等。
湖北宜化宜都分公司的万吨季戊四醇生产线投产，新生产线为该公司新增1.5万吨季戊四醇产量，加上原有的1.5万吨产能，该公司已经具备了年产3万吨季戊四醇的生产能力，排名亚洲第一、世界第三，季戊四醇的年销售收入将达到2.5亿元，成为该公司新的利润增长点。
该公司为了确保1.5万吨季戊四醇新生产线的竞争优势，购买韩国三洋化学实业公司的单季及双季戊四醇专有技术，生产的季戊四醇羟基含量高达98%，达到国际领先水平。
前5年间，中国季戊四醇产能和产量年均增长率分别为15%和20%，表观消费量从1998年的2.8万吨增加到2002年的6.1万吨、2003年的约6万吨，年均增长率约17%。
制季戊四醇的方法
制季戊四醇的方法1.4 季戊四醇的制备美国人于20世纪30年代发现，甲醛与乙醛在碱性催化剂氢氧化钠作用下，可以发生缩合反应，偶然间发现了制备出季戊四醇的方法，从此季戊四醇的工业化生产便在美国实现了。
季戊四醇的应用范围及市场需求不断扩大，导致国内及国外都加大了对季戊四醇生产技术的研究，季戊四醇的开发研究进入了火热的时期。
季戊四醇的制备根据催化剂的不同，总体来说分为两种途径，一种途径是选用强碱性催化剂，例如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，然而这个过程最大的缺点是形成大量副产物甲酸盐，甲酸盐没有合适的销路；另一种途径是选择碱性较弱的胺类作为反应的催化剂，尤其是三乙胺，非常适合作为此反应的催化剂，在三乙胺的催化作用下，甲醛与乙醛发生反应，三羟甲基乙醛是羟醛缩合反应的主要产物，然后通过加氢反应，制得最终产物季戊四醇[30]。
1.4.1 Cannizzaro 缩合法甲醛、乙醛会发生反应生成三羟甲基乙醛，该制备过程选择的催化剂大多为碱性较强的催化剂，生产的中间产物再经过Cannizzaro 反应生成季戊四醇，整个反应过程的机理研究已相当成熟，Cannizzaro 缩合法制备季戊四醇的过程分为两个阶段，Cannizzaro 缩合法的第一步反应是过量甲醛与乙醛混合发生羟醛缩合反应，生成三羟甲基乙醛[31]。
Cannizzaro 缩合法的第一步反应是可逆反应，具体的反应过程如下所示：CH 3CHO +HCHO CH 2OHCH 2CHOCH 2OHCH 2CHO HCHO+OH -OH 2OH)2CHCHO (CH 2OH)2CHCHO HCHO OH +2OH)3CCHO经过羟醛缩合反应制得中间产物三羟甲基乙醛，再与甲醛进一步发生Cannizzaro 反应，最终制得产物季戊四醇，并且有相应的副产物甲酸盐生成，第二步反应的具体机理如下：(CH 2OH)3CCHO HCHO ++-(CH 2OH)4C +HCOO -Cannizzaro反应的反应速度较慢，是不可逆反应，通常是在30℃以上、pH<9的碱性条件下完成的。
季戊四醇分析操作规程
季戊四醇分析操作规程一、目的为了规范检验员在分析过程中的操作。
二、依据根据国家标准及生产工艺要求。
三、范围适用于公司季戊四醇原料、产品、中控分析。
四、分析方法1.原材料原材料合格判定根据公司工艺技术要求。
主要原料的规格1.1甲酸1.1.1含量测定：用减量法称取均匀试样0.8～1.0g（准确至0.0002g）放入预先已装有约80(20)ml无CO2的蒸馏水的250ml三角烧瓶中，加2滴酚酞(10g/l)指示剂，用0.5mol/L NaOH标准溶液滴定至淡粉色为终点。
按下式计算：X （%）＝（C×V×0.04603）/m ×100 平行测定二次结果不大于0.2%，取算术平均值。
1.2.液碱1.2.1 NaOH含量的测定：原理:试样先加入氯化钡,将碳酸钠转为碳酸钡沉淀,以酚酞,用盐酸滴定.步骤：称取均匀试样1～1.5g（准至0.0001g）于预先注有约80ml 无CO2蒸馏水的250ml三角瓶中，加入20(10)ml（10%）氯化钡溶液(要处理)和2～3滴1%酚酞指示剂。
摇匀用1mol/L盐酸标准溶液滴定至溶液红色刚好褪去为终点。
按下式计算：X1（%）＝N×V×4/m1.2.2 碳酸钠含量的测定：原理:试样用溴甲酚绿-甲基红混合指示剂,用盐酸滴定,再减去NaOH含量同氢氧化钠含量测定相同，用2～3滴0.1%甲基橙(溴甲酚绿-甲基红混合指示剂)为指示剂，滴至呈橙色为终点。
按下式计算：X2＝C×（V1－V）×5.299/m式中：V——测NaOH含量时盐酸标准溶液之用量可称50克样定容1L再取50ml.1.2.3 氯化钠测定:试样50ML加硝酸10+50硝酸银,用铁铵钒(硫酸铁铵)指示剂.硫氰酸钾标准溶液滴至浅棕红色. 按下式计算：X＝C×V×5.85/m1.3工业甲醛溶液1.3.1外观的测定:目测。
清晰无悬浮物物液体，低温时允许有白色混浊。
季戊四醇分析报告
2万吨／年季戊四醇分析报告二〇一五年十月二十六日目录1、季戊四醇简介 (3)1.1概述 (3)1.2产品介绍 (3)2、季戊四醇国内外生产工艺及技术进展 (4)2.1国内外主要工艺介绍 (4)2.1.1Cannizzaro缩合法 (4)2.1.2工艺种类介绍 (7)2.2季戊四醇工艺详述 (8)2.2.1工艺原理 (8)2.2.2工艺流程叙述 (8)2.2.3工艺特点 (13)2.2.4工艺参数 (15)3、季戊四醇生产成本核算 (16)3.1生产1吨季戊四醇的成本核算........ 错误！未定义书签。
3.2季戊四醇总成本核算................ 错误！未定义书签。
4、三废情况及治理 (16)5、季戊四醇的用途 (19)6、国内外季戊四醇的生产状况及生产厂家 (20)6.1国内外生产状况 (20)6.2国内生产季戊四醇的厂家 (20)7、季戊四醇市场行情分析 (21)1、季戊四醇简介1.1概述季戊四醇是由甲醛、乙醛在碱性条件下缩合而成的一个重要化学品。
是油漆、涂料、油墨等的主要原料。
世界上多以双季戊四醇、单季戊四醇两种产品形态进行生产和销售。
它们分别被用于生产高、中、低档醇酸树脂、松香树脂、PVC稳定剂，防火涂料等。
1.2产品介绍名称：季戊四醇分子式： C(CH2OH)4分子量： 136.15物化特性熔点：261~262℃、沸点：276℃、相对密度：1.395g/c 、折射率：1.548、溶解性：15℃时1g溶于18ml水。
溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺。
不溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。
稳定性：在空气中很稳定，不易吸水规格： 98单季 92单季 90单季双季外观：白色结晶或粉末表1.1季戊四醇参数一览表2、季戊四醇国内外生产工艺及技术进展2.1国内外主要工艺介绍2.1.1Cannizzaro 缩合法甲醛、乙醛会发生反应生成三羟甲基乙醛，该制备过程选择的催化剂大多为碱性较强的催化剂，生产的中间产物再经过Cannizzaro 名称季戊四醇 分子式C(CH2OH)4 分子量136.15 规格 98单季 92单季 90单季双季 CAS 码115-77-5 EINECS 号204-104-9 包装25/50kg/pp bag 装箱量20MT/20’FCL 是否危险品否 监管条件无 HS 编码2905.4200 是否加托盘可不加反应生成季戊四醇，整个反应过程的机理研究已相当成熟，Cannizzaro 缩合法制备季戊四醇的过程分为两个阶段，Cannizzaro 缩合法的第一步反应是过量甲醛与乙醛混合发生羟醛缩合反应，生成三羟甲基乙醛。
制季戊四醇的方法
制季戊四醇的方法1.4 季戊四醇的制备美国人于20世纪30年代发现，甲醛与乙醛在碱性催化剂氢氧化钠作用下，可以发生缩合反应，偶然间发现了制备出季戊四醇的方法，从此季戊四醇的工业化生产便在美国实现了。
季戊四醇的应用范围及市场需求不断扩大，导致国内及国外都加大了对季戊四醇生产技术的研究，季戊四醇的开发研究进入了火热的时期。
季戊四醇的制备根据催化剂的不同，总体来说分为两种途径，一种途径是选用强碱性催化剂，例如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，然而这个过程最大的缺点是形成大量副产物甲酸盐，甲酸盐没有合适的销路；另一种途径是选择碱性较弱的胺类作为反应的催化剂，尤其是三乙胺，非常适合作为此反应的催化剂，在三乙胺的催化作用下，甲醛与乙醛发生反应，三羟甲基乙醛是羟醛缩合反应的主要产物，然后通过加氢反应，制得最终产物季戊四醇[30]。
1.4.1 Cannizzaro 缩合法甲醛、乙醛会发生反应生成三羟甲基乙醛，该制备过程选择的催化剂大多为碱性较强的催化剂，生产的中间产物再经过Cannizzaro 反应生成季戊四醇，整个反应过程的机理研究已相当成熟，Cannizzaro 缩合法制备季戊四醇的过程分为两个阶段，Cannizzaro 缩合法的第一步反应是过量甲醛与乙醛混合发生羟醛缩合反应，生成三羟甲基乙醛[31]。
Cannizzaro 缩合法的第一步反应是可逆反应，具体的反应过程如下所示：经过羟醛缩合反应制得中间产物三羟甲基乙醛，再与甲醛进一步发生Cannizzaro 反应，最终制得产物季戊四醇，并且有相应的副产物甲酸盐生成，第二步反应的具体机理如下：CH 3CHO +CH 2OHCH 2CHOCH 2OHCH 2CHO HCHO +OH -OH 2OH)2CHCHO (CH 2OH)2CHCHO HCHO OH +2OH)3CCHO (CH 2OH)3CCHO HCHO ++-(CH 2OH)4C +HCOO -Cannizzaro反应的反应速度较慢，是不可逆反应，通常是在30℃以上、pH<9的碱性条件下完成的。
季戊四醇的合成
常州工程职业技术学院毕业论文（2010届）题目：季戊四醇的合成专业：精细化学品生产技术班级：精细0530学号：2005000431学生姓名：储衠指导老师：孙毓韬完成日期：2010年5月26日目录1．前言2．季戊四醇的性质与现状3．季戊四醇的合成3．1季戊四醇主体合成原理3．2二季戊四醇合成机理３．２．１季戊四醇—丙烯醛理论３．２．２丙烯醛理论３．２．３三甲醇醚理论３．２．４三季戊四醇合成原理3．3合成工成３．３．１Cannizzaro缩合法３．３．２缩合加氢法3．４季戊四醇合成影响因素３．４．１温度对季戊四醇合成反应的影响３．４．2甲醛、乙醛摩尔比对季戊四醇合成反应的影响３．４．３压力对季戊四醇合成反应的影响３．４．４pH对季戊四醇合成反应的影响３．４．５混合条件对季戊四醇合成反应的影响３．４．6反应时间对季戊四醇合成反应的影响4．季戊四醇的分离４．１分离的方法介绍5．结论1前言季戊四醇是由甲醛和乙醛缩合而成的—种典型的新戊基结构四元醇，又名四经甲基甲烷，化学名称为2，2—双(氢甲基)—1，3—丙二醇，外观为白色粉末状结晶，可溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酞胺、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。
季戊四醇具有多元醇的典型化学性质，可以进行多元醇所能参与的各种反应，如硝化、氧化、醚化以及卤化等。
在工业生产中，根据由缩合产物中分离出的季戊四醇的成分以及质量分数的不同，可以分为工业级季戊四醇(季戊四醇质量分数为87%~90%)、单季级季戊四醇(季戊四醇质量分数大于98%)、双季级季戊四醇(双季戊四醇质量分数大于85%)和三季级季戊四醇(三季戊四醇质量分数大于75%)。
不同的产品具有不同的应用领域。
单季戊四醇主要用于生产醇酸树脂，合成润滑油及其添加剂用脂肪酸醋、松香醋及妥儿油醋、炸药、聚醚多元醇和聚醋多元醇生产的起始剂等；双季戊四醇主要用于生产防火涂料及高级汽车及摩托车用润滑油。
—般认为，双季、三季属于季戊四醇系列产品中档次较高的产品，主要用于合成高档涂料和润滑油。
季戊四醇酯合成工艺研究综述
季戊四醇酯合成工艺研究综述摘要：季戊四醇酯是一种重要材料，在工业生产中得到广泛应用，加强对季戊四醇酯合成工艺的研究，可以提高产品质量及生产效率。
本文将对季戊四醇酯合成工艺现状加以介绍，分析季戊四醇酯合成工艺的不同应用措施，明确催化剂应用时的反应特点，有助于创新合成方法。
此外，对于合成工艺的深入分析，也为资源循坏利用提供了支持，有助于转变当前生产模式，落实绿色化发展的要求。
关键词：季戊四醇酯；合成工艺；现状；要点Study on synthesis thesis of Tyl trol esterMa Junyong Chang Shouke Wang YonghuiPuyang Pengxin Chemical Co., LTD. Henan Puyang 457100 China Abstract: Quarteryl ester is an important material, which is widely used in industrial production. Strengthening the research ofQuarteritol ester synthesis process can improve product quality and production efficiency.This paper will introduce the current situationof the synthesis process of pentaester, analyze the differentapplication measures of the synthesis process, clarify the reaction characteristics of catalyst application, and help to innovate the synthesis method.In addition, the in-depth analysis of the synthesis process also provides support for the bad utilization of resources, which helps to change the current production mode and implement the requirements of green development.Key words: ester; synthesis process; status; key points作为常见的新戊基多元醇酯，季戊四醇酯的功能十分丰富，由于存在较多酯基，因此能够有效改善季戊四醇酯的性能状态，包括了低温适应性和润滑性、黏温性等等，而且不会在使用中造成严重的损失，热稳定性较强，在工业产品制作中受到广泛欢迎，比如在汽车领域和航空领域可以用来制作润滑油，也可以改善抗燃液压油的使用性能【1】。
季戊四醇分析报告
2万吨／年季戊四醇分析报告二〇一五年十月二十六日目录1、季戊四醇简介 (3)1.1概述 (3)1.2产品介绍 (3)2、季戊四醇国内外生产工艺及技术进展 (4)2.1国内外主要工艺介绍 (4)2.1.1Cannizzaro缩合法 (4)2.1.2工艺种类介绍 (7)2.2季戊四醇工艺详述 (8)2.2.1工艺原理 (8)2.2.2工艺流程叙述 (8)2.2.3工艺特点 (13)2.2.4工艺参数 (15)3、季戊四醇生产成本核算 (16)3.1生产1吨季戊四醇的成本核算........ 错误！未定义书签。
3.2季戊四醇总成本核算................ 错误！未定义书签。
4、三废情况及治理 (16)5、季戊四醇的用途 (19)6、国内外季戊四醇的生产状况及生产厂家 (20)6.1国内外生产状况 (20)6.2国内生产季戊四醇的厂家 (20)7、季戊四醇市场行情分析 (21)1、季戊四醇简介1.1概述季戊四醇是由甲醛、乙醛在碱性条件下缩合而成的一个重要化学品。
是油漆、涂料、油墨等的主要原料。
世界上多以双季戊四醇、单季戊四醇两种产品形态进行生产和销售。
它们分别被用于生产高、中、低档醇酸树脂、松香树脂、PVC稳定剂，防火涂料等。
1.2产品介绍名称：季戊四醇分子式： C(CH2OH)4分子量： 136.15物化特性熔点：261~262℃、沸点：276℃、相对密度：1.395g/c 、折射率：1.548、溶解性：15℃时1g溶于18ml水。
溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺。
不溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。
稳定性：在空气中很稳定，不易吸水规格： 98单季 92单季 90单季双季外观：白色结晶或粉末表1.1季戊四醇参数一览表2、季戊四醇国内外生产工艺及技术进展2.1国内外主要工艺介绍2.1.1Cannizzaro 缩合法甲醛、乙醛会发生反应生成三羟甲基乙醛，该制备过程选择的催化剂大多为碱性较强的催化剂，生产的中间产物再经过Cannizzaro 名称季戊四醇 分子式C(CH2OH)4 分子量136.15 规格 98单季 92单季 90单季双季 CAS 码115-77-5 EINECS 号204-104-9 包装25/50kg/pp bag 装箱量20MT/20’FCL 是否危险品否 监管条件无 HS 编码2905.4200 是否加托盘可不加反应生成季戊四醇，整个反应过程的机理研究已相当成熟，Cannizzaro 缩合法制备季戊四醇的过程分为两个阶段，Cannizzaro 缩合法的第一步反应是过量甲醛与乙醛混合发生羟醛缩合反应，生成三羟甲基乙醛。
最新季戊四醇油酸酯的合成工艺知识分享
的要求比较高; ③产品色泽加深 ,品质下降 (双键反 应 ) ,因而反应温度不宜太高 ,本实验选择 B3 这个 水平。对于催化剂用量这个因素来说 , C2 是最好 的水平。对于物料摩尔比这个因素来说 ,D2是最好 的水平。综上所述 ,组合 A2B3 C2D2酯化率可率的影响 在油酸、季戊四醇摩尔比4.0∶1,催化剂用量为反应物 总质量的0.8%的条件下,反应3h,研究反应温度对酯化 率的影响,结果见图2。
由图 2可见 ,随着反应温度的升高 ,反应速度加 快 ,酯化率不断上升 ,到 150℃时上升的趋势平缓, 160℃ 酯化率仅比 150℃提高了 0 . 29% ,考虑到温 度的升高不但增加能源的损耗、 对设备的要求也比
2 结果与讨论
• 2 . 1 单因素实验 • 2.1.1 反应时间对酯
化率的影响 在油酸 、 季戊四醇摩尔比 4.0 ∶ 1,反应温度 140℃,催化剂用量为 反应物总质量的 0 . 8%条件下 ,研究反应 时间对酯化率的影响 , 结果见图 1。
由图 可见 ,在反应进行的前阶段 ,随着反 应时间的延长 ,酯化率不断上升 , 3 h达到最大 值 ,随着时间的继续延长酯化率有所下降 ,其原 因可能是在水、 催化剂、 高温条件下 ,反应向 逆反应方向进行 ,部分酯水解出酸 ,使反应酯化 率下降。所以反应时间选择 3 h左右。
利用分子蒸馏技术对粗产品进行分离纯化,其主要 的是去除原料中过量的油酸。在操作温160℃、压 力1 Pa的条件下, 得到酸值小于1mgKOH/g、黄色 透明的产品。
结论
对季戊四醇油酸酯的合成工艺进行的研究表明,在 反应温度160℃、反应时间3h、催化剂用量为反应物总 质量的0. 6%、油酸与季戊四醇摩尔比为4.4∶1时,酯 化率达到96%以上。以分子蒸馏技术对酯化产物进行 纯化,效果明显,产品酸值小于1mgKOH/g,色泽淡黄色 透明。同时利用红外光谱分析证实产品为纯度很高的 季戊四醇油酸酯。
催化加氢法合成高品质季戊四醇的研究
2021年2期第23卷(总第126期)No.2,2021General No.126,Vol.23淮南师范学院学报JOURNAL OF HUAINAN NORMAL UNIVERSITY催化加氢法合成高品质季戊四醇的研究施以军夏家信陶长文耿庆保沈健伟张慧2,古静娴2,王永贵2(1.安徽金禾实业股份有限公司研发中心，安徽滁州239200;2.滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州239000)［摘要］文章以甲醛、乙醛、三乙胺和高纯氢为原料，通过雷尼镍RTH-311型加氢催化剂合成季戊四醇，探讨了物料比、反应温度、反应时间及pH值对季戊四醇收率的影响。
研究表明，最佳工艺条件是：羟醛缩合反应温度为30°C,甲醛:乙醛:三乙胺(摩尔比)为5.8:1:0.4,反应时间为1.5h,反应过程中pH值为&5,合成的季戊四醇的收率高达94.6%，经结晶、离心、干燥后的季戊四醇纯度可达到97.1%。
在最佳工艺条件下，三乙胺、过剩的甲醛在反应后可回收循环使用。
［关键词］季戊四醇；催化加氢；三羟甲基乙醛；羟醛缩合；合成工艺［中图分类号］O622.3［文献标识码］A［文章编号］1009-9530(2021)02-0130-04季戊四醇是一种重要的有机化工原料，由于分子中的羟基含量高且对称性好,发生硝化、卤化等反应后［1］＜P237-238)［2］主要用来生产润滑剂、增塑剂、醇酸树脂、聚氯乙烯稳定剂、抗氧化剂、聚氨酯、表面活性剂、乳化剂、医药、农药以及炸药等,在树脂、涂料、化工、制药以及国防等方面具有广泛的应用［3-5］o 以季戊四醇为原料生产的油漆，较之以甘油生产的油漆，具有漆膜硬度高、光泽好、耐久性强特点，颜色稳定性能、耐火性能都有所改善。
然而世界上季戊四醇生产厂家较少，产量低，国内外市场供不应求，所以研究开发单、双季戊四醇，既可满足国内外市场、又可创造较大的经济效益［6］＜P1-11)［7］O目前，合成季戊四醇的主要方法有两种：一是Cannizzaro缩合法［8-9］,以甲醛、乙醛在碱性较强的催化剂下反应生成三羟甲基乙醛，再发生Cannizzaro反应生成季戊四醇,虽然原料成本低,合成的季戊四醇产品质量较好，但工艺流程长，季戊四醇的收率较低；二是混合碱法［10-12］,利用弱碱性的碳酸盐与碳酸氢盐作为反应的碱性催化剂，经缩合生成季戊四醇，缩合法合成季戊四醇相对Cannizzaro 来说工艺流程变短,季戊四醇收率提高，但是污染增加，不利于环保。
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季戊四醇生产工艺（分离）
季戊四醇分离的方法
蒸发、离心、压滤、结晶、重结晶、浆 洗、洗涤、干燥等等
特点：分离工艺复杂，循环量大，操作 精度要求高。
季戊四醇生产工艺（蒸发）
降膜式蒸发器
*优点：传热系数较高， 与升膜相比，可以蒸发浓 度较高的溶液,对粘度较大 的物料也能适用。
*缺点：结构较复杂。
*主要用途：用于正品蒸 发，目的是蒸发掉系统中 的水。
季戊四醇生产工艺（结晶）
将蒸发浓缩液在结晶罐中均匀降温冷却 到29～31℃，使季戊四醇晶体从浓缩液 中析出。
主要设备：连续结晶器、结晶罐
季戊四醇生产工艺（离心）
通过离心使季戊四醇晶体与母液分 离,并用软水将含有少量甲酸钠的季 戊四醇洗至灰份合格。
主要设备：移动盘、带式机、三足 式离心机（双季、回收）、卧式离 心机（甲酸钠）。
季戊四醇工艺（3）
季戊四醇工艺中的主要过程
反应
分离（季醇生产重点在分离，难点也在分离） 回收系统
缩合 精馏 蒸发 结晶 离心 干燥 配制 甲酸钠蒸发 回收 双季
季戊四醇生产工艺
季戊四醇分离的特点 利用各种物质溶解度不同和在各种温度
条件下溶解度变化，逐步分离出各种产 品。 各种物料封闭循环使用，反复加水洗涤、 浆洗、溶解、过滤，然后再蒸发、结晶、 离心得到产品和半成品等。
TMP的用途及市场
三羟甲基丙烷(Trjmethylolpropane，简称TMP)是重要的化 学中间体和精细化工产品，广泛应用于生产高级醇酸树 脂和聚氨脂、光固化剂、聚脂、合成干性油、高级润滑 油、印刷油墨、增塑剂、玻璃钢、纺织助剂等，在许多 方面其性能优于甘油、新戊二醇和季戊四醇。
目前，国内TMP产量不能满足生产的需要，每年得大量 进口，且进口量逐年增加， 2001年l 5487t，2002年18630t， 2003年达到21900t，2005年国内总需求量超过30000t，因 此市场前景十分广阔；随着我国高档家电、汽车等工业 的迅速发展，国内对 高档油漆的需求量不断增加，应用 领域不断扩大，这些将直接拉动TMP行业的发展。
控制点
反应浓度、配比、投料开始温度和终点温 度、投料过程中的温升、投料时间、PH值。
季戊四醇生产工艺（1）
缩合反应特点
缩合反应复杂
可逆反应和不可逆反应并存，在投料过程中同时存在 阿尔德尔反应和康尼扎罗反应，前者生产三羟甲基乙醛， 后者生成季醇、副反应生成甲醇等。
生成物众多
缩合反应除了有季醇、双季以外，还有三季、缩醛、 季戊四醇甲醚、甲醇、甲酸等等。
季戊四醇生产工艺特点
闭路循环 间歇与连续生产结合 多种化工单元操作的融合
反应工程学 分离工程学
季戊四醇工艺方框图
季戊四醇生产工艺（1）
缩合反应原理
反应方程式为：
4HCHO+CH3CHO+NaOH+HCOOH
工艺流程及原料
C(CH2CΒιβλιοθήκη O)4+HCOONa甲醛、乙醛、碱和甲酸按照一定配比和投 料顺序在反应釜中反应生成季戊四醇和甲酸钠。
反应条件苛刻
反应浓度、配比、投料开始温度和终点温度、投料过 程中的温升、投料速度、投料时间、PH值都必须达到规定 的范围，否则，副反应增多，产品品质差，收率低。
季戊四醇生产工艺（1）
缩合反应分类 按反应配比分类：高温高配比、低温低配比等 按反应方式分类：连续反应、间歇反应
季戊四醇生产工艺（2）
季戊四醇生产工艺（干燥）
将离心出的半成品（98%、95%）湿 料进行全额干燥。
主要设备：转窑式干燥器、闪蒸干 燥器（主要干燥双季）。
季戊四醇生产工艺（过滤）
将离心后的一次母液、二次母液、 清液、超醇洗水、母液等通过压滤 板框分离出单季、双季、活性碳， 也过滤缩合反应产生的杂质等。
主要设备：精密过滤器、压滤板框。
精馏蒸发
精馏蒸发流程： 季醇醛塔精馏只是起到一个提浓的作
用，相当于蒸馏，醇塔才是精馏塔。 缩合反应生成的缩合液打进醛塔脱除
甲醇甲醛，然后再进入蒸发器浓缩到规定 的比重。
季戊四醇生产工艺（2）
季戊四醇生产工艺（3）
回收系统 甲酸钠的回收（副产甲酸钠五万吨） 双季戊四醇的回收（副产双季2200吨） 形成闭路循环（零排放，无污染）
湖北宜化 2009.9.15
一、公司简介 二、季戊四醇用途性质 三、季戊四醇反应原理 四、工艺流程简介 五、宜化季醇产品结构 六、我们的优势
公司简介
宜化集团是全国520家重点企业之一，是中国石化 行业最具影响力十大代表企业之一。宜化集团现 有总资产400亿元，从业人员5万多人,2008年实现 销售收入263亿元，2009年预计销售收入突破350 亿元，年出口创汇2亿美元。宜化是全球最大的多 元醇生产基地，年产11万吨季戊四醇。宜化是亚 洲最大的化肥制造商，年产1100万吨化学肥料。 宜化是亚洲最大的井矿盐生产企业，年产300万吨 真空制盐。宜化是中国最大的联碱化工生产企业 ，年产250万吨纯碱。宜化是中国最大的氯碱化工 生产企业，年产100万吨PVC、80万吨烧碱、100 万吨电石。宜化是中国西北地区最大的销铵生产 企业，年产30万吨销铵。
三羟产品工艺简介
TMP的生产现状
全球TMP生产主要集中在美国、瑞典、意大利、日本及韩国等少数发达国家， 约有10多家生产厂。2002年国外TMP产能17.4万t/a，产量13.5万t/a。目前全 球TMP生产呈现两大特点：一是生产技术主要垄断在发达国家和地区的生产 厂商手中，因此生产与供应也主要由这些生产企业控制，而且集中化的趋势 日趋明显；二是生产能力迅猛扩张，装置逐渐规模化。
季戊四醇用途
季戊四醇是醇酸树脂、油漆、涂料的主 要原料。可以制造耐热、耐寒，无毒增 塑剂，润滑油添加剂，乳化剂，石油抗 冻剂，聚氯乙烯稳定剂，氯化聚醚，耐 火涂料，油墨等产品，于硝酸反应生成 四硝基季戊四醇，是一种烈性炸药。
双季戊四醇用途
双季作为一种重要精细化工中间体，主 要用于涂料工业。生产聚醚、聚脂、聚 氨脂、醇酸树脂以及感光树脂胶片。双 季高级脂肪用于航空润滑油，低级脂肪 可作为聚氯乙烯增塑剂、在光敏涂料方 面，双季丙烯酸脂可用作不锈钢彩板， 高级花岗岩喷涂面膜，具有粘附力强， 耐摩擦，耐老化优异性能。