高碳醇的生产工艺与技术路线的选择
氢甲酰化工艺路线 高碳醇专利技术
氢甲酰化工艺路线高碳醇专利技术全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:氢甲酰化是一种重要的化工反应,通常用于生产高碳醇。
高碳醇是一种重要的有机化合物,广泛用于工业生产和日常生活中。
在过去的几十年里,随着工业化程度的提高,对高碳醇的需求量逐渐增加,促使科研人员不断探索新的制备方法。
氢甲酰化工艺路线被广泛应用于高碳醇的生产过程中。
氢甲酰化是一种通过将一种含有甲醛及氢气的反应混合物加热至一定温度下,使甲醛和氢气发生反应生成醇的过程。
该化工反应具有高效、环保、可控性强等特点,因此备受化工领域的关注。
目前,氢甲酰化工艺路线主要有两种方法:一种是气相氢甲酰化,一种是液相氢甲酰化。
气相氢甲酰化是指将甲醛和氢气在气相反应器中进行反应,通常需要高温高压的条件下进行。
液相氢甲酰化则是指将甲醛和氢气在溶剂或催化剂中进行反应,反应条件相对较为温和。
在氢甲酰化工艺中,催化剂是至关重要的。
催化剂可以提高反应速率、选择性和产率,降低反应的能耗和环境污染。
目前,常见的氢甲酰化催化剂包括铜基催化剂、铑基催化剂和钯基催化剂等。
不同的催化剂具有不同的反应机理和适用范围,科研人员在不断探索新的催化剂,以提高氢甲酰化的效率和经济性。
除了催化剂的选择外,反应条件也是影响氢甲酰化工艺效果的重要因素。
温度、压力、反应时间等参数的选择都会对反应结果产生影响。
合理的反应条件可以提高产率和选择性,降低废物生成和反应能耗。
对氢甲酰化反应条件的优化是氢甲酰化工艺路线研究的重点之一。
近年来,随着新型催化剂和反应条件的不断涌现,氢甲酰化工艺路线取得了一系列的突破性进展。
一些新型催化剂如铑基有机金属化催化剂、钯基磷酰嘧啶配合物催化剂等,具有更高的活性和选择性,显著提高了高碳醇的产率。
一些新型反应条件如超临界条件反应、微波辐射加热反应等,也为氢甲酰化工艺路线带来了新的可能性。
氢甲酰化工艺路线是一种重要的高碳醇制备方法,具有高效、环保、可控性强等优点。
随着技术的不断进步和创新,氢甲酰化工艺路线在高碳醇生产领域将会有更广阔的应用前景。
新型丙烯酸高碳醇酯的合成工艺
新型丙烯酸高碳醇酯的合成工艺1.引言介绍新型丙烯酸高碳醇酯的应用价值和研究背景。
2.实验设计和方法详细介绍实验的设计和方法,包括丙烯酸高碳醇酯的制备、反应条件、催化剂的使用等。
3.实验结果和分析对实验结果进行全面的分析和讨论,包括丙烯酸高碳醇酯的结构表征、产率和组成分析等。
进一步分析实验结果的合理性,探讨影响反应的因素。
4.成本效益分析对新型丙烯酸高碳醇酯的制备进行成本效益分析,包括原材料、催化剂、装备、耗材等方面的分析,为实现更节约成本、高效的生产提供依据。
5.结论和展望总结实验结果和分析的主要发现和亮点,以及面临的问题和未来的展望。
同时探讨如何进一步优化生产工艺,提高丙烯酸高碳醇酯的产量和质量。
第1章节:引言丙烯酸高碳醇酯是一种重要的有机化合物,在化工、医药、塑料、化纤、粘合剂等领域具有广泛的应用。
丙烯酸高碳醇酯具有较高的黏度、可塑性和耐候性,且对光、氧、水等具有较好的抗性,因此被广泛应用于高强度粘合和密封材料、油漆涂料、塑料等领域。
丙烯酸高碳醇酯的合成工艺一直是化学领域关注的热点之一。
传统的合成方法是通过酯化反应来制备丙烯酸高碳醇酯,但该方法存在工艺复杂、反应条件苛刻、产率低等问题。
因此,开发一种新型的、高效的丙烯酸高碳醇酯合成工艺对工业生产具有重要的意义。
近年来,随着化学合成技术的不断发展,许多新型的丙烯酸高碳醇酯合成方法被提出,如介质转化反应法、固相反应法、全息镜反应等。
这些方法相对于传统的酯化反应具有反应时间短、反应条件温和、产率高等优点,但也存在催化剂选择、反应条件难以控制等问题。
本论文旨在介绍一种新型的丙烯酸高碳醇酯合成工艺,该工艺采用优化的反应条件和催化剂,通过水解反应快速高效地制备丙烯酸高碳醇酯。
同时,本文将对工艺的成本效益进行分析,并探讨进一步优化工艺的可能性。
本论文共分为五个章节,第二章介绍实验设计和方法,第三章分析实验结果和分析,第四章进行成本效益分析,第五章总结结论和展望。
高碳醇合成技术
高碳醇合成技术
高碳醇合成技术是指将低碳烷烃或一氧化碳和氢气通过化学反应合成具有高碳数的醇类化合物的技术。
该技术被广泛应用于石化工业,用于生产燃料、溶剂、化工原料等。
常用的高碳醇合成技术有以下几种:
1. Fischer-Tropsch 合成:该技术采用一氧化碳和氢气作为原料,通过催化剂的作用,产生一系列高碳醇、烃和饱和烃化合物。
这种合成技术在没有天然气等石油资源的地区被广泛使用。
2. 双氧甲酸脱水合成:该技术使用双氧甲酸(dimethyl oxalate)作为原料,通过催化剂的作用,进行脱水反应生成高碳醇。
这种合成技术适用于生产高碳数的醇类化合物。
3. 醚化反应:该技术将低碳烷烃与醇在催化剂的作用下进行醚化反应,生成具有高碳数的醇类化合物。
此技术常用于生产燃料和溶剂。
高碳醇合成技术的发展使得石化工业得以生产出更多种类的高碳数醇类化合物,这些化合物可以用于燃料、溶剂以及其他化工原料的生产,有助于满足能源需求和化工行业发展的需求。
醇的制备方法总结[优质文档]
醇的制备方法总结彭杰一、烯烃的水合二、硼氢化——氧化反应硼氢化反应的特点是步骤简单,副反应少和生成醇的产率高,该反应是实验室制备醇的一种有用的方法。
通过骗人那感情化反应所得的醇恰巧和烯烃直接催化与水加成得到的醇相反,相当于水和碳碳双键的反马氏规则加成产物,这是用烯烃为原料的任何其他方法所难以获得的。
三、羟汞化——脱汞反应此反应相当于烯烃与水按马氏规则进行加成,反应具有高度的位置选择性,而且,此反应速率快,反应条件温和,无重排产物且产率高。
H 2C CH 2+H 2O CH 3CH 2OHH 2C CHCH 3(BH 3)2H O HO CH 3CH 2CH 2OHH 2CCHCH 2CH 3Hg(OAc)2,H 2O CH3CH2CHCH 2HgOAcOHNaBH 4CH 3CH 2CHCH 3OH四、醛、酮与格氏试剂反应 1、格氏试剂与甲醛作用得到伯醇2、格氏试剂和其他醛作用,得到仲醇3、格氏试剂与酮作用生成叔醇五、醛、酮与水加成六、由醛、酮还原 醛加氢还原成伯醇HCO H +RMgXHC OMgXH RH 2O HH C OHHRCO H +R /MgXRRC OMgXH R /R C OHHR /CO R +R /MgXR R C OMgXRR /H 2OHR C OHRR /O R /+H 2OROHR /OHROCHH +H 2OCOH H HCORH +H 2NiRCH 2OH酮加氢还原成仲醇七、格氏试剂与环氧乙烷作用生成比格氏试剂多两个碳的伯醇八、环氧乙烷与水反应九、由卤代烃水解对仲和叔卤代烃来说,为避免在碱性条件下容易失去卤化氢生成烯烃,在水解时常用像碳酸钠、悬浮在水中的氧化银等较缓和的碱性试剂。
在一般情况下,醇比卤代烃容易得到,因此常用醇来合成卤代烃,只有在相应的卤代烃比醇容易的到时才采用这种方法。
CORR/+H 2NiRC HR /OHCH 3CH 2MgBr +H 2CCH 2CH 3CH 2CH 2CH 2OMgBrH 2O,HCH 3CH 2CH 2CH 2OH+H 2CCH 2O H 2O HOCH 2CH 2OHH 或加压RX+NaOH ROH+NaX十一、坎尼扎罗反应十二、酯的水解、醇解、氨解十三、酯与格氏试剂反应ROOR+H 2OROHArCHO+HCHONaOH 加热ArCH 2OH+HCOONaRCOOR /+H 2ORCOOH +R /OHOC ROCH 3+C 2H 5OHHR C OOC 2H 5+CH 3OHOCROR /+NH R CONH 2+R /OHCO R OCH 3/RC R /OMgBr OCH 3RO R /R /MgBrH 2OR C R /R /OH总结:制备醇的方法多种多样,一般实验室制备醇所用的方法有:1、由烯烃制备(1)烯烃的水合(2)硼氢化——氧化反应 乙硼烷和烷基硼在空气中可自燃,一般不预先制好.2、由醛、酮、环氧乙烷制备(1)醛、酮与格氏试剂反应 在进行反应时,卤代烃、醛、酮和用作溶剂的醚必须仔细的干燥。
1-丁烯的生产工艺与技术路线的选择
1-丁烯的生产工艺与技术路线的选择2.1 1-丁烯的来源1-丁烯是碳四单烯烃,可通过多种烃加工工艺而获得,目前工业生产中1-丁烯主要来自于以下几个方面。
(l)炼油厂:炼油厂的催化裂化装置、减粘裂化装置、焦化装置和热裂化装置都能够生产含1-丁烯的碳四烃,但由催化裂化装置生产的碳四最多,占60%以上。
(2)化工厂:蒸汽裂解可以生产乙烯及众多副产品,其中包括丁烯。
丁烯产率的变化非常大,不仅与进料组成有关,而且与裂解炉操作条件有关。
目前大部分乙烯生产商通过从裂解碳四中回收1-丁烯组分。
(3)油田气:C4烷烃约占1%~7%(质量分数)。
(4)其他:α-烯烃联产:乙烯齐聚制α-烯烃(高碳醇的原料)时可以得到1-丁烯;酒精脱水、脱氢制丁二烯等都可以得到C4组分;煤制烯烃的过程中主要副产为C4烃类,组分以1-丁烯和2-丁烯为主。
当前,1-丁烯主要来源是炼厂C4和裂解C4。
未来有望大幅度增长的为煤制烯烃来源。
典型的催化裂化和蒸汽裂解C4馏分的组成如表2.1所示。
表2.1 催化裂化及蒸汽裂解C4馏分组成表2.2 某企业DMTO 混合C4组成2.2 1-丁烯的生产方法1-丁烯没有天然的来源,主要含在石油裂解产物混合碳四馏分中,碳四的产率随着裂解原料、裂解方式和裂解深度的不同而异。
裂解方式主要有炼油厂的催化裂化和热裂化及石油化工厂的蒸汽裂解三种。
其中蒸汽裂解所产生碳四馏分中,丁二烯的含量甚多,最具有化工利用价值,蒸汽裂解所产生碳四馏分的分离技术也倍受世界各国的关注。
碳四分离技术也主要集中在蒸汽裂解碳四馏分分离。
蒸汽裂解碳四馏分的分离技术也是生产高纯度1-丁烯主要方法。
…2.2.1 乙烯二聚法一、化学反应方程式…二、2Alphabutol(Axens/SABIC Ethylene Dimerization Process)生产技术该项技术于1987年在泰国应用Alphabutol技术建成了第一个商业化的工厂,生产能力3000吨/年,以后,在沙特阿拉伯,建成了5万吨/年的生产大厂,能熟练生产聚合级1-丁烯产品。
高碳醇C18磷酸酯合成工艺的研究
摘 要 :对 P ()j法 合 成 C 磷 酸 酯 盐 的 工 艺 进 行 了研 究 ,得 出 最 佳 合 成 .y-艺 为 C s醇 与 P。0j的投 料 比 为 2.j:1,
7O 反 应 4 h,加 入 相 对 磷 酸 酯 重 量 2 的 水 在 7O(、水 解 2 h,所 得 的 C 磷 酸 酯 白度 较 好 ,而 且 具 有 较 为 适
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中 图 分 类 号 :TQ423.11 6
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 671—024X(2002)02—0050—03
Synthesis technology of Cl8 alkyl phosphated salts
I IU Yan—jun.GE Q i,XU Jin—yun,ZH()U Cun
第 21卷 第 2期
JOURNAL天 津 工 业 大 学 学 报N IV ERSITY
O F TIANJIN PO LYTECH NIC U
V 。1. 2-●1● N。.2__
高 碳 醇 Cl8磷 酸 酯 合 成 工 艺 的研 究
刘 燕 军 ,葛 启 ,徐 进 云 ,周 存
(天津 工 业 大 学 高 新 技 术 实 业 公 司 ,天 津 3001 60)
高碳醇研究报告
高碳醇研究报告高碳醇是一种具有高碳链长度的醇类化合物,它在许多领域具有重要的应用,例如能源、化工和医药等领域。
本报告将对高碳醇的研究进行总结和分析。
一、高碳醇的制备方法高碳醇的制备方法主要包括合成、提取和发酵等。
合成方法是通过化学反应将低碳醇转化为高碳醇,如通过碳酸酯合成法可以将甲醇转化为辛醇。
提取方法则是通过从天然资源中提取高碳醇,如从植物油中提取。
发酵方法是利用微生物发酵产生高碳醇,常见的微生物包括葡萄酒酿酵剂和乙醇酵母等。
二、高碳醇的性质和应用高碳醇具有许多特殊的物理性质和化学性质,例如具有较高的沸点、溶解度和表面张力。
这些性质使得高碳醇在许多领域有广泛的应用。
1. 能源领域:高碳醇可以作为替代燃料,在汽车和航空等能源行业中使用。
与传统燃料相比,高碳醇具有低污染、高能效和可再生等优点。
2. 化工领域:高碳醇可以作为化工原料,用于生产合成树脂、润滑剂和溶剂等。
它还可以用于制备有机合成中间体,如酯类和醚类。
3. 医药领域:高碳醇在医药领域有广泛的应用,可以用作药物载体、溶剂和反应试剂等。
它在药物研究和开发中发挥重要作用,具有很大的应用潜力。
三、高碳醇的研究进展和前景在过去的几十年里,高碳醇的研究取得了重要的进展,特别是在新材料的合成和能源开发方面。
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,高碳醇作为一种可持续发展的能源和化工原料备受关注。
未来的研究重点将集中在高碳醇的制备方法和性能改进上。
通过开发新的合成方法和提高制备工艺的效率,可以降低高碳醇的成本并提高产量。
同时,研究人员还将致力于改进高碳醇的物性和功能,以满足不同应用领域的需求。
总之,高碳醇作为一种具有重要应用前景的化合物,其研究和发展对于促进经济发展、保护环境和改善人类生活质量具有重要意义。
希望通过本报告的总结和分析,能够对高碳醇的研究提供参考和启发。
高碳醇的合成
· 18 ·
第 19卷
氧 化条件 为 :氧 化温度 170℃ , (石 蜡 ): (硼酸 ) 一1:4,水解 温度 8O℃ ,水 解时 间 0.5 h。
0.007
锰
0.006
嬗
0.005
V
鬈 0.0o4
褪
0.003
0.002
n(石 蜡 ):n(硼 酸 ) 图 1 n(石 蜡 ):n(硼 酸 )对 所 制备 x(高 碳醇 )的影 响
C H 2卅 2+ H3BO3+ O2 C0B03+ H2O
1 H 2 1 (1)
H。 一 COBO。+ H O
一
H。B0。+
一 1 H 2 一l CH2()H
(2)
1.3 产 物表 征及 含量分 析
用 NEXUS 470傅 立叶变 换 红外 光谱 仪 对 合
成 的 高 碳 醇 进 行 分 析 ,再 利 用 红 外 定 量 分 析 原
收 稿 日期 :2OlO—Og一28 作 者简 介 :张 爽 (1986一 ),女 ,辽 宁新 民人 ,沈 阳 化 工 大 学 在 读 硕 士 ,从 事 精 细 化 工 类 研 究 。 * *通 讯 联 系人 。 *基金 项 目 :辽 宁 省 教 育 厅 高 等 学 校 科 学 研 究 基 金 项 目
高碳醇的生产工艺与技术路线的选择
高碳醇的生产工艺与技术路线的选择2.1高碳醇的原料及制备2.1.1 高碳醇的原料化学合成高碳醇的主要原料有乙烯、丙烯、长链α-烯烃、正构烷烃、液体石蜡及蜡下油。
天然油脂路线生产高碳醇以动物植物油脂为原料。
乙烯和丙烯来自于炼油厂和石化生产装置,石蜡及蜡下油来自于炼油厂,α-烯烃来自于乙烯齐聚和石蜡裂解,正构烷烃来自于石油化工厂。
有丙烯出发用于合成增塑剂醇,乙烯用于合成洗涤剂醇,石蜡用于合成洗涤剂及在一些特定情况下应用的醇。
正构烷烃主要用于生产烷基笨,少量用于生产高碳醇,焦化油馏分油是线性α-烯烃和石蜡烃未经开发的资源,其贮存稳定性很差,是含有丰富的线性双键在端位的烯烃和石蜡烃。
2.1.2 高碳醇制备的基本路线一、天然油脂路线:以动物植物油脂为原料,不具备工业性油源规模,如椰子油种植投资大,开发时间长,短期难形成生产规模。
具体分为如下几种:(1)钠还原法(2)油脂直接加氢法(3)脂肪酸加氢法(4)脂肪酸甲酯加氢法二、化学合成的原料路线:即以乙烯为原料合成洗涤剂醇,以丙烯为原料生产增塑剂醇,以正构烷烃为原料合成烷基笨和以石蜡为原料制备高碳醇。
由于石油炼制和石化工业的迅速发展,提供了丰富、廉价的原料资源。
对于天然油脂路线和合成路线,后者资源丰富、原料廉价。
具体分为如下几种:(1)齐格勒(Ziegler)法(2)羰基合成法(OXO法)(3)正构烷烃氧化法(4)石蜡氧化法2.2 高碳醇生产方法2.2.1天然醇生产方法:2.2.1.1 钠还原法2.2.1.2 油脂直接加氢法2.2.1.3 脂肪酸加氢法2.2.1.4 脂肪酸甲酯加氢法目前大多数公司采用这一条工艺路线,其优点是通过醇解得到甲酯,其挥发度较低,对分离操作有利,对设备的腐蚀性较小,加氢也较容易进行,是非常理想的天然脂肪醇生产工艺。
2.2.2 合成醇生产方法2.2.2.1 齐格勒(Ziegler)法表2.1 齐格勒法羰基合成法比较齐格勒法生产出α-线型高碳醇系100%偶碳直链伯醇,产品醇分布宽,对市场适应性强,应用范围广,产品质量高。
一种高碳醇的合成方法[发明专利]
专利名称:一种高碳醇的合成方法专利类型:发明专利
发明人:刘琴
申请号:CN201410356378.5申请日:20140725
公开号:CN104130102A
公开日:
20141105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种高碳醇的合成方法,包括:在高压釜内加入一定量的油酸甲酯、甲苯、水、OPGPP和氯化钯。
将釜装好密封,用1-2MPa氢气置换5次后,向釜内充入一定量的氢气,加热至一定温度下保温反应,反应结束后,降温、卸压、开釜,反应混和物为两层,其中上层为产物有机相,下层为催化剂水相体系。
上层产物相经减压脱出溶剂后,即得产物高碳醇;下层催化剂水相体系可直接循环使用。
申请人:刘琴
地址:265400 山东省烟台市龙口市高新区星宇路63号创业中心321室
国籍:CN
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混合碳四制高碳醇工艺流程
混合碳四制高碳醇工艺流程《混合碳四制高碳醇工艺流程:我的探索之旅》混合碳四制高碳醇,这听起来就像是一个超级复杂又神秘的化学魔法,可当我真正去了解它的工艺流程时,那可真是一段有趣又充满意外的经历。
首先得说说混合碳四这玩意儿。
我第一次见到混合碳四的时候,那是在一个化工园区的小实验室里。
那可不是什么精美的瓶瓶罐罐装着的,而是装在一个看起来有点笨重的大金属罐子里。
罐子外面还有一些冷凝水在流着,摸上去凉凉的。
我凑近去看,那混合碳四就像一群调皮的小幽灵,你看不见它具体的模样,但能闻到一股有点奇特的味道,说不上来是香还是臭,就是那种化学物质特有的气味,让我忍不住皱了皱鼻子,“哎呀”,这味道可真特别。
那这个混合碳四怎么就变成高碳醇了呢?这就像是一场精心策划的变形记。
第一步是预处理。
就好像要给一群乱糟糟的小娃娃先整理整理一样。
要把混合碳四中那些杂质去掉,什么水啊,硫化物之类的。
我看到那些工程师们小心翼翼地把混合碳四通过一个又一个的小管道,那些管道弯弯绕绕的,就像小蛇一样。
然后在一个特别的装置里,通过加热和一些特殊的化学药剂的作用,那些杂质就像胆小的老鼠一样,慢慢地被分离出来了。
我在旁边看着,眼睛都不敢眨,感觉就像是在看一场神奇的魔术表演,心里直犯嘀咕:“哇塞,这就把杂质弄出来了?”接下来就是反应环节啦。
这可是关键中的关键。
混合碳四要在催化剂的作用下进行反应才能变成高碳醇呢。
那催化剂可不得了,就像一个超级有号召力的小队长。
我看到那些工程师把催化剂放进反应釜的时候,那动作轻柔得就像在对待一件稀世珍宝。
反应釜是个大个头,圆滚滚的,外面还有很多的仪表和阀门。
当反应开始的时候,我能听到里面传来轻微的嗡嗡声,就像有一群小蜜蜂在里面忙碌地工作着。
我好奇地盯着那些仪表,上面的指针在不停地跳动着,好像在告诉我里面正在发生着奇妙的变化。
我当时就在想:“这里面到底在搞什么大动作呢?”在反应的过程中,温度和压力的控制那是相当的重要。
这就好比是在烤蛋糕,温度高了或者低了,蛋糕就烤不好了。
一步—合成气制高碳醇技术取得重大进展
你的洗发水离“便宜好用”又近了一步—合成气制高碳醇技术取得重大进展11月26日,中国科学院“变革性洁净能源关键技术与示范”A类战略先导专项重大科技任务“合成气制混合醇联产柴油万吨/年级工业示范”的阶段性研究成果“合成气制高碳醇Co-Co2C(钴-碳化钴)基催化剂的创制及其在万吨级装置上的评价试验”在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。
高碳醇是重要的精细化工原料,用于合成增塑剂、洗涤剂、表面活性剂及多种精细化学品,其后加工产品在纺织、造纸、医药等领域的应用十分广泛。
“比方说,人们日常使用的洗发水,就来自高碳醇。
”中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员丁云杰说。
目前,高碳醇的市场售价为每吨1.5万元,全球年消费量约为1500万吨。
随着我国精细化工行业的快速发展,国内高碳醇市场年均需求量超过两百万吨,且以年均10%速率递增。
长期以来,国际主流的高碳醇生产方法——高碳烯烃氢甲酰化法的原料和工艺技术被国外垄断。
于是,国内企业普遍用棕榈油等油脂,加氢生产高碳醇,年产能约70万吨。
然而,油脂加氢法所用原料国内无法生产,全部依赖进口,价格昂贵且来源不稳定,使得高碳醇产量始终无法扩大,相关下游产业也严重受限。
面对这样的窘境,科学家们一直在想,我国缺油但富煤,有没有可能用煤直接生产出高碳醇?带着这一想法,2004年,丁云杰带着课题组成员研发出一种新的催化剂——新型钴-碳化钴基催化剂。
这种催化剂可以让由煤产生的合成气一步制出高碳醇。
对催化剂经过十多年的技术完善后,2018年,大连化物所与陕西延长石油榆林煤化有限公司共同启动了“合成气制混合醇联产柴油万吨/年级工业示范”项目。
丁云杰介绍,该项目首次采用大连化物所开发的碳材料负载的新型钴-碳化钴基催化剂,在大型浆态床反应器中完成了世界首例合成气一步制高碳醇联产液体燃料的万吨级工业试验。
今年10月31日至11月2日,该工业试验通过了中国石油和化学工业联合会组织的连续72小时催化剂性能考核。
石蜡制备高碳醇工艺条件研究
石蜡制备高碳醇工艺条件研究摘要:选择石蜡为原料,催化剂为硼酸酐,高碳醇制备工艺为催化氧化、水洗、水解、萃取。
研究发现,基于石蜡质量催化剂用量为 6.0%,氧化时间为4h,氧化温度190 ℃,NaOH 质量分数为4%,水解温度为85℃,最佳水解时间为3h此时工艺条件最佳,产率最高。
基于FTIR分析产物结构,发现制备产物官能团与目标产物一致,测定工艺条件下合成产物,酸值为0.34,产率为20.12%,显著高于其他工艺条件。
关键词:石蜡制备;催化氧化;萃取;高碳醇;工艺条件前言:高碳醇又被称之为高级脂肪醇、高级烷醇,其及衍生物在化工、纺织、食品、石油内获得了广泛应用。
既往报道表明,我国石蜡产量不断递增,目前已经供不应求,必须要加大石蜡的开发与利用。
石蜡转换为高碳醇属于利用的一种,这类操作不仅可缓解供不应求现状,还可确保资源利用最大化。
本文通过研制石蜡制取高碳醇的最佳工艺条件,旨在提升高碳醇生产率。
本实验原料为石蜡,催化剂为硼酸酐,制备工艺:催化氧化、水洗、水解、萃取,开展单因素实验,分析产物反应条件,获得最佳反应数据,产物结构选择红外线分析。
1 实验部分1.1 药品与仪器本实验原料为药品类60~62石蜡,分析纯包括:氢氧化钾、NaOH、硼酸酐、碱性蓝、95%无水乙醇、碱性蓝。
测试装置为W-O 型恒温油浴锅,循环水真空泵,精密增力电动搅拌器,101-2A型数显式电热恒温干燥箱,NEXUS-470型傅立叶变换红外光谱仪。
1.2 实验方法取适量石蜡加入四口烧瓶内,均匀搅拌后待其溶解,在达到设定温度值后,加入硼酸酐催化剂,设置恒温,确保其完全氧化反应。
烧瓶置入恒温水浴内,蒸馏水定量水洗。
将烧瓶内的液体分层后移到漏斗内,去除上层油状液体,放置在干净烧瓶内,加入NaOH 溶液后,确保水解完全反应。
水洗上层油状液体,待液体中性后,初步获得粗产品的高碳醇。
污水已醇加入后萃取,反复3次搅拌去除下层杂质。
加热水浴后,去除已醇,烘干产物后,获得精制20.12%产率高碳醇。
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高碳醇的生产工艺与技术路线的选择
2.1高碳醇的原料及制备
2.1.1 高碳醇的原料
化学合成高碳醇的主要原料有乙烯、丙烯、长链α-烯烃、正构烷烃、液体石蜡及蜡下油。
天然油脂路线生产高碳醇以动物植物油脂为原料。
乙烯和丙烯来自于炼油厂和石化生产装置,石蜡及蜡下油来自于炼油厂,α-烯烃来自于乙烯齐聚和石蜡裂解,正构烷烃来自于石油化工厂。
有丙烯出发用于合成增塑剂醇,乙烯用于合成洗涤剂醇,石蜡用于合成洗涤剂及在一些特定情况下应用的醇。
正构烷烃主要用于生产烷基笨,少量用于生产高碳醇,焦化油馏分油是线性α-烯烃和石蜡烃未经开发的资源,其贮存稳定性很差,是含有丰富的线性双键在端位的烯烃和石蜡烃。
2.1.2 高碳醇制备的基本路线
一、天然油脂路线:以动物植物油脂为原料,不具备工业性油源规模,如椰子油种植投资大,开发时间长,短期难形成生产规模。
具体分为如下几种:(1)钠还原法
(2)油脂直接加氢法
(3)脂肪酸加氢法
(4)脂肪酸甲酯加氢法
二、化学合成的原料路线:即以乙烯为原料合成洗涤剂醇,以丙烯为原料生产增塑剂醇,以正构烷烃为原料合成烷基笨和以石蜡为原料制备高碳醇。
由于石油炼制和石化工业的迅速发展,提供了丰富、廉价的原料资源。
对于天然油脂路线和合成路线,后者资源丰富、原料廉价。
具体分为如下几种:(1)齐格勒(Ziegler)法
(2)羰基合成法(OXO法)
(3)正构烷烃氧化法
(4)石蜡氧化法
2.2 高碳醇生产方法
2.2.1天然醇生产方法:
2.2.1.1 钠还原法
2.2.1.2 油脂直接加氢法
2.2.1.3 脂肪酸加氢法
2.2.1.4 脂肪酸甲酯加氢法
目前大多数公司采用这一条工艺路线,其优点是通过醇解得到甲酯,其挥发度较低,对分离操作有利,对设备的腐蚀性较小,加氢也较容易进行,是非常理想的天然脂肪醇生产工艺。
2.2.2 合成醇生产方法
2.2.2.1 齐格勒(Ziegler)法
表2.1 齐格勒法羰基合成法比较
齐格勒法生产出α-线型高碳醇系100%偶碳直链伯醇,产品醇分布宽,对市场适应性强,应用范围广,产品质量高。
但是齐格勒法生产工艺流程长,技术复杂,设备投资大,产品成本高,是合成醇中成本高、开发难度大的工艺。
故我国没有自行研发该技术,直接从国外引进技术建设生产装置。
2.2.2.2 羰基合成法(OXO法)
以烯烃、一氧化碳和氢气为原料,羰基钴为催化剂,在110—180℃、200-300个大气压下,催化反应生成醛:
醛加氢再还原生成脂肪醇:
该法是合成高碳醇的主要方法,用不同的原料、催化剂可生产出不同的增塑剂醇和洗涤剂醇。
该方法生产的高碳醇质量仅次于齐格勒法,而优于其它合成方法,生产成本为齐格勒法的55%。
羰基合成法包括SHOP法、CO法、改性CO法、Ph法、改性Ph法等。
虽然操作条件及所采用的设备不同,但均用相似的工序:氢甲酰化反应、产物与催化剂分离、催化剂回收与再生或循环使用的醛加氢和醇的精制。
随着催化剂的不断改进,出现了各种不同的工艺路线,主要分高压、中压、低压三种。
2.2.2.3 正构烷烃氧化法
用直馏190~260℃馏分油,先进行加氢、精制、蒸馏。
然后将拔头油(≤C10)送回炼厂,C11~12烷烃用分子筛分离,所得的正构烷烃进行脱氢,再进行烷烯分离,所得的正构烷烃再返回脱氢装置,所得的内烯烃再进行羰基合成生产高碳醇。
由于工艺是利用煤油馏分为原料进行抽提和脱氢,所得产品直链率低(60~80%),生物降解性差。
由于所得正构烯烃含有少量烷烃异构体、羰基化合物、氧化物等。
故不易分离,影响了产品质量。
产品有令人不愉快的气味,不能用于
日用化工和化学品的生产,只能用于生产增塑剂醇和洗涤剂醇。
2.2.2.4 石蜡氧化法
2.3 高碳醇主要工艺(羰基合成)进展
2.3.1 以丙稀为原料的丁、辛醇的生产工艺
这是目前最为重要、产量最大、以2-乙基己醇为最终产品的高碳醇生产工艺,在其70年的发展进程中,以催化体系改进为标志的工艺经历了4次突破(见表2.2)。
表2.2 四代丙烯羰化催化剂及其工艺参数
表2.3 2-乙基己醇生产中的不同催化工艺的占有率
而20世纪80年代水/有机两相RCH/RP工艺的出现,使羰基合成的关键难题——催化剂分离回收得以克服,使生产成本下降l0%(见表2.4)。
表2.4 不同工艺生产正丁醛的相晌比成本
2.3.2 以高碳烯烃为原料的高碳醇生产工艺
与丁、辛醇生产工艺不同,以高碳烯烃为原料的高碳醇现有生产工艺中,90%仍沿用落后的CO催化工艺(见表2.5)。
主要原因是CO/P催化剂的热稳定性好(>200℃),可以将高沸点的C11—Cl5醇通过真空蒸馏与催化剂分离,此外以内烯烃为原料的羰基合成中,Rh催化的产品正/异比不如CO。
表2.5 高碳醇生产中不同催化工艺的占有率
20世纪80年代后期,日本的Mitsubishi Kasei公司开发成功将Rh/P催化体系用于异辛烯羰基化制异壬醛的生产(见图2.1)。
并显示出优于CO工艺的特色(见表2.6)。
然而,将水/有机两相工艺移植到高碳烯烃羰基合成的努力迄今仍未获成功。
图2.1 Mitsubishi Kasei工艺生产流程
表2.6 Exxon工艺与Mitsubishi Kasei工艺比较
内容摘自六鉴网()发布《高碳醇技术与市场调研报告》。