丁辛醇生产工艺
丁辛醇生产技术及其发展趋势
丁辛醇生产技术及其发展趋势1生产技术及发展趋势1.1生产技术丁辛醇是随着石油化工、聚氯乙烯材料工业以及羰基合成工业技术的发展而迅速发展起来的。
丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。
1.1.1乙醛缩合法乙醛缩合法是乙醛在碱性条件下进行缩合和脱水生成丁烯醛（巴豆醛），丁烯醛加氢制得丁醇，然后经选择加氢得到丁醛，丁醛经醇醛缩合、加氢制得2-乙基己醇（辛醇）。
由于生产成本高，此方法已基本被淘汰。
1.1.2发酵法发酵法是粮食或其它淀粉质农副产品，经水解得到发酵液，然后在丙酮-丁醇菌作用下，经发酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合物，通常的比例为6：3：1，再经精馏得到相应产品。
由于石油化工业的迅猛发展，发酵法已很难与以丙烯为原料的羰基合成法竞争，因此近年来已很少采用该方法生产丁辛醇产品。
从长远看，发酵法的生存取决于其原料与丙烯的相对价格以及生物工程的发展程度。
1.1.3齐格勒法齐格勒丁辛醇生产方法是以乙烯为原料，采用齐格勒法生产高级脂肪醇，同时副产丁醇的方法。
1.1.4羰基合成法羰基合成法是当今最主要的丁辛醇生产技术。
丙烯羰基合成生产丁辛醇工艺过程：丙烯氢甲酰化反应，粗醛精制得到正丁醛和异丁醛，正丁醛和异丁醛加氢得到产品正丁醇和异丁醇；正丁醛经缩合、加氢得到产品辛醇。
丙烯羰基合成法又分为高压法、中压法和低压法。
丙烯羰基合成法的主流技术专利商如下：高压法：鲁尔 (Ruhr)技术、巴斯夫（BASF）技术、三菱(MCC)技术、壳牌(Shell)技术。
中压法：壳牌(Shell)技术、鲁尔-化学(Ruhr-chemic)技术、三菱（MCC）铑法技术。
低压法：雷普法(Reppe)技术、伊士曼(Eastman)技术、戴维（Davy UCC Johnson Matthey）技术、三菱化成（MCC）技术。
高压的羰基合成技术由于选择性较差、副产品（丙烷和高沸物）多，已被以铑为催化剂的低压羰基合成技术所取代。
低压羰基合成丁辛醇工艺技术
低压羰基合成丁辛醇工艺技术摘要：低压羰基合成法是目前生产丁辛醇的主要方法。
世界上羰基合成丁醛装置中,低压羰基合成工艺技术占55%。
丁辛醇装置以丙烯、合成气为原料，采用Davy/DOW低压羰基合成工艺技术生产2-乙基己醇和正丁醇，同时副产异丁醇，设计年运行时间为8000小时，操作弹性为60％～110％。
关键词：低压羰基；丁辛醇；工艺技术；分析引言：丁辛醇装置采用世界较为先进的LP OxoSM SELECTORSM 10液体循环技术，生产2-乙基己醇（俗称辛醇）和正丁醇，它以丙烯和合成气为原料，在铑、三苯基膦催化剂的作用下，发生羰基合成反应生成混合丁醛，丁醛经过丁醛异构物分离得到高纯度正丁醛，在0.2×10-2mol的NaOH溶液作用下，发生缩合反应生成辛烯醛，辛烯醛在铜催化剂作用下与H2发生加氢反应生成粗辛醇，再经过精制后得到产品辛醇；混合丁醛加氢后得到粗混合丁醇，经过预精馏和精馏系统进入丁醇异构物塔。
丁醇异构物塔顶分离出的混合丁醛也可直接进行异构物分离得到正丁醛和异丁醛，异丁醛直接外送至界外，正丁醛经加氢、精制后，得到产品正丁醇。
1.低压羰基合成丁辛醇技术七十年代中期,美国UCC公司、英国DAVY公司和J.M公司合作开发了铑膦催化体系─低压羰基合成工艺。
压力1.6-1.8MPa,正异比高达10：1～12：1,基建投资和生产成本均低于高、中压羰基合成技术。
1.1气相法将催化剂加入并联的两台反应器中,丙烯、合成气按一定比例分别从反应器和分馏塔底部进入。
产品由循环气带出,经冷凝、分离后,由分馏塔底部采出,过量气体循环进入反应系统,催化剂留在反应器内直至失效取出再生。
因该羰基合成反应为气相反应,故称气相法。
1.2液相法液相法是以丙烯、合成气为原料,以铑为催化剂生产丁辛醇的低压羰基合成法,是低压羰基合成的进一步改进。
其优点是：一是反应器容积小,产率高；二是原料单耗降低；三是成本及能耗降低；四是催化剂使用形式为活性循环型；五是反应温度低,可用于生产高碳醇。
丁辛醇生产技术及投资分析
丁辛醇生产技术及投资分析摘要：丁辛醇生产技术主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法，羰基合成法中的液相循环低压铑法是当今世界最先进、最广泛使用的丁辛醇合成技术。
丁辛醇主要用于增塑剂，广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产，目前全球丁辛醇的生产消费情况供需基本趋于平衡，我国的进口量较大，但近年陆续有多套装置投产，丁辛醇项目的投资属于稳健的大宗产品投资。
关键词：正丁醇，异丁醇，辛醇，羰基合成法，铑催化剂丙烯含有十分活泼的双键，因而化学活性高，反应性强。
丙烯在进行聚合、烃化(烷基化)、水合、氧化、氯化、氨氧化、羰基化以及齐聚等反应后，可以得到一系列重要而实用的丙烯衍生物。
丙烯已成为最主要的石油化工基础原料，其使用的广泛性和市场价格已超过乙烯，石化企业都想方设法围绕丙烯做扩大产业链的文章。
巴陵石化在化工项目的规划中拟建35万吨/年丁辛醇装置，将从外部获取21万吨/年丙烯资源。
本文通过介绍丁辛醇的生产技术及市场，达到知己知彼的作用。
1、丁辛醇的基本性质丁辛醇是重要的基本有机化工原料，它有三个重要的品种：正丁醇、异丁醇、辛醇(或称2-乙基己醇)。
正丁醇主要用于制造邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和脂肪族二元酸酯类(邻苯二甲酸丁苄酯，BBP)增塑剂，广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产，也是制造丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等有机化合物的原料，是树脂、油漆、粘接剂的溶剂及选矿用的消泡剂，也可做油脂、药物(如抗菌素、激素和维生素)和香料的萃取剂及醇酸树脂涂料的添加剂等。
异丁醇主要用于生产乙酸异丁酯、丁酸异丁酯、乳酸异丁酯、苯二甲酸异丁酯、柠檬酸三异丁酯；人造革、织物、涂料等的复合溶剂；硝化纤维棉、醋酸纤维素；石油添加剂；少量异丁醇用于医药，如麻醉剂（氨基甲酸异丁酯）和人造麝香的合成。
辛醇主要用于生产邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二辛酯(DOA)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)等增塑剂，DOP产品素有王牌增塑剂之称，广泛用于聚氯乙烯、合成橡胶、纤维素脂的加工等。
电子教案与课件：《化工工艺学》 4.21 丁醇和辛醇生产工艺流程
4.21 丁醇和辛醇生产工艺流程
1. 丁、辛醇ห้องสมุดไป่ตู้产的工艺流程
低压液相循环改性铑法生产丁辛醇工艺流程示意图
1-原料净化单元 2-羰基合成单元 3-丁醇单元 4-辛醇单元
4.21 丁醇和辛醇生产工艺流程
1）原料净化单元（或称原料预处理）
➢ 原料
丙烯、合成气
➢ 预处理手段 催化转化
精馏 塔顶：异丁醇副产品 塔底：正丁醇产品
催化剂、反应物 丁醛及副产品混合物
氢气 丙烯
丁醛混合物
4）辛醇单元
➢ 正丁醛缩合脱水生成辛烯醛； （NaOH水溶液，120℃液相反应）
➢ 辛烯醛加氢生成辛醇。
精馏 塔顶：辛醇产品 (真空) 塔底：水相和辛烯醛
合成气
氢气
低压液相循环改性铑法生产丁辛醇 工艺流程示意图
氢气
2) 羰基合成单元 (液相催化反应)
丙烯
丁醛混合物 催化剂
丁醛混合物
➢ 产物丁醛混合物(夹带催化剂)
• 塔顶 正、异丁醛 • 塔底 正丁醛等。
合成气
氢气
低压液相循环改性铑法生产丁辛醇 工艺流程示意图
4.21 丁醇和辛醇生产工艺流程
3) 丁醇单元
丁醇由丁醛直接气相加氢生成。 (管式固定床反应器)
丁辛醇合成工艺评价及选择
丁辛醇合成工艺评价及选择摘要：本文介绍了合成丁辛醇技术，对丁辛醇装置主要专利技术的特点做了评价，并举例炼油化工一体化企业中建设丁辛醇装置技术选择及总体平衡。
关键词：羰基法丁辛醇工艺技术炼化一体化一、概述丁辛醇是重要的基本有机原料，包括正丁醇、异丁醇和辛醇（或称2-乙基己醇）三个重要品种。
正丁醇可作溶剂、生产邻苯二甲酸二丁脂、醋酸丁脂、磷酸脂类增塑剂、丁醛、丁酸、丁胺和和乳酸丁酯等化工产品。
异丁醇可以用于生产石油添加剂、抗氧剂、醋酸异丁酯等有机产品；辛醇主要用于制造邻苯二甲酸二辛酯（dop）和对苯二甲酸二辛酯，还用于柴油添加剂、合成润滑剂、抗氧剂、溶剂、消泡剂等。
二、丁辛醇生产工艺情况丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。
1.乙醛缩合法二战期间，德国开发了乙醛缩合法（aldol）法。
利用乙醛在碱性条件下进行缩合和脱水，生产丁烯醛（巴豆醛），丁烯醛加氢制得丁醇，丁醇经选择性加氢得到丁醛，丁醛经醇醛缩合、加氢制得辛醇。
由于此方法工艺流程长、收率低、生产成本高，现已基本被淘汰。
2.发酵法利用粮食或其它淀粉农副产品，经水解得到发酵醇，然后在丙酮-丁醇菌作用下，经发酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合物，再经精馏得到相应的产品。
由于近几十年石油化工的高速发展，发酵法已经难于以丙烯为原料的羰基合成法竞争，因此近年来很少采用该方法生产丁辛醇产品。
3.齐格勒法该方法以乙烯为原料，利用齐格勒法（ziegler）生产高级脂肪醇，同时副产丁醇的方法。
4.羰基合成法羰基合成法主要以丙烯与合成气（一氧化碳和氢气）为原料生产丁辛醇，其主要工艺过程为①丙烯氢甲酰化反应，粗醛精制得到正丁醛和异丁醛；②正丁醛和异丁醛加氢得到产品正丁醇和异丁醇；③正丁醛经缩合，加氢得到产品辛醇。
④进行反应生成丁醛，加氢得到丁醇。
丙烯羰基合成法又分为高压法、中压法和低压法。
4.1高压法高压法羰基合成技术是四十年代开发成功的，六十年代建了大量装置，主要技术专利商有鲁尔（ruhr）技术、巴斯夫（basf）技术、三菱（mcc）技术、壳牌（shell）技术。
丁辛醇生产工艺
丁辛醇生产工艺
丁辛醇的生产工艺有两种路线：
一种是以乙醛为原料，巴豆醛缩合加氢法；
另一种是以丙烯、合成气为原料的低压羰基合成法。
该法是当今国际上最为先进的技术之一，目前世界丁辛醇70%是由丙烯羰基化法生产的。
它以丙烯、合成气为原料，经低压羰基合成生产粗丁醛，再经丁醛处理、缩合、加氢反应制得丁辛醇。
低压羰基合成法生产丁辛醇典型的流程包括：原料净化、羰基合成、丁醛精制、缩合、加氢、粗醇精馏等工序。
丁醛精制是指粗丁醛除去轻组分后在异构塔内精馏分离得正丁醛和异丁醛。
缩合是指正丁醛脱去重组分后进入缩合系统，在NaOH存在、120?和0.4MPa条件下，进行醛醛缩合生成辛烯醛(EPA)。
加氢一般是指正、异丁醛或混合丁醛或辛烯醛加氢生产相应的醇。
但是不论采用那一种方法，都必须经过丁烯醛/丁醛、辛烯醛加氢来制取丁醇和辛醇。
醛加氢是丁辛醇生产过程的重要组成部分，对丁辛醇的产品质量和生产过程的经济性都有很大的影响。
丁辛醇生产工艺
丁辛醇生产工艺
丁辛醇是一种常用的有机化学品，广泛应用于溶剂、橡胶和塑料等领域。
下面是丁辛醇的简要生产工艺。
丁辛醇的生产主要是通过氢化丁烯和辛烯得到。
具体步骤如下：
首先，将丁烯和辛烯与催化剂一起加入反应釜中。
常用的催化剂有铂、铱和钯等贵金属催化剂。
同时，为了提高催化剂的活性和稳定性，可以添加一些助剂，如铝、镍、锌等。
其次，在适当温度和压力的条件下，将反应釜加热至催化剂的最佳反应温度，并施加一定的氢气压力。
氢气起到还原丁烯和辛烯的作用，使其发生氢化反应生成丁辛醇。
反应的理想条件为温度在120-180℃，压力在1-10 MPa之间。
然后，持续加热和搅拌反应体系，使反应进行到理论转化率或产率较高。
反应时间一般在6-12小时左右。
最后，反应结束后，将反应物冷却至室温，过滤除去催化剂和助剂的残渣，得到丁辛醇。
由于丁辛醇是液体，可以直接进行蒸馏分离和提纯。
丁辛醇的生产工艺相对简单，但仍需注意一些关键点。
首先，催化剂的选择和加入量要适当，以提高反应的速度和选择性。
其次，控制好反应的温度和压力，避免过高温度和压力导致副反应的发生。
此外，反应过程中需要及时除去生成的水和氢，以保证反应的进行。
总结起来，丁辛醇的生产主要是通过氢化丁烯和辛烯得到，条件是适当温度和压力下，在催化剂的作用下进行反应。
这种生产工艺简单可行，但仍需要注意控制好关键条件，以提高产率和纯度。
丁醇和辛醇的生产工艺
② 催化剂和反应器
铜基催化剂 (气相加氢反应) (主要成分 CuO 和ZnO) 压力 0.6MPa； 温度 155℃ 反应器 管式固定床反应器(带有加热蒸发器，防止液体带入)
催化剂优点：加氢选择性好，副反应少，生产能力大；但催化剂力学性能差， 遇液体易破碎等。(即反应器外带有加热蒸发器)
4.20 丁醇和辛醇的生产工艺
① 乙醛为原料的路线 (如，乙醛发酵法和乙醛缩合法）现已淘汰 ② 丙烯为原料的路线（丙烯羰基合成法） (也称氢甲酰化合成法）
全球生产丁、辛醇的主要方法。
4.20 丁醇和辛醇的生产工艺
（3）丙烯羰基合成法制丁醇和辛醇的主要反应
① CH3CH=CH2 + CO+H2 催化→剂 CH3CH2CH2CHO ② CH3CH2CH2CHO +H2 O→H-1 CH3CH2CH2CH2OH
平行副反应
CH3CH=CH2+CO+H2 → (CH3)2CHCHO CH3CH =CH2+H2 →C3H8
连串副反应
CH3CH2CH2CHO+H2 →CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHO+CO+H2 →C4H9COOH 必须控制反应条件，拟制副反应
ΔHϴ298K= -123.8kJ/mol
3. 生产丁、辛醇的主要工艺条件
（1）丙烯羰基合成制丁醛的工艺条件
液相催化反应，反应条件比较温和。
➢ 原料
丙烯、合成气
➢ 催化剂
铑、三苯基膦
➢ 溶剂
正异构丁醛
➢ 操作压力 1.6～1.8MPa
➢ 反应温度 100～110℃
➢ 转化率
91～93%
➢ 反应选择性好，正/异丁醛超过(7~10) : 1。
丁辛醇生产工艺
丁辛醇的生产工艺有两种路线，一种是以乙醛为原料，巴豆醛缩合加氢法；另一种是以丙烯、合成气为原料的低压羰基合成法，该法是当今国际上最为先进的技术之一，目前世界丁辛醇70%是由丙烯羰基化法生产的。
它以丙烯、合成气为原料，经低压羰基合成生产粗丁醛，再经丁醛处理、缩合、加氢反应制得丁辛醇。
低压羰基合成法生产丁辛醇典型的流程包括：原料净化、羰基合成、丁醛精制、缩合、加氢、粗醇精馏等工序。
丁醛精制是指粗丁醛除去轻组分后在异构塔内精馏分离得正丁醛和异丁醛。
缩合是指正丁醛脱去重组分后进入缩合系统，在NaOH 存在、120℃和0.4MPa条件下，进行醛醛缩合生成辛烯醛(EPA)。
加氢一般是指正、异丁醛或混合丁醛或辛烯醛加氢生产相应的醇。
但是不论采用那一种方法，都必须经过丁烯醛/丁醛、辛烯醛加氢来制取丁醇和辛醇。
醛加氢是丁辛醇生产过程的重要组成部分，对丁辛醇的产品质量和生产过程的经济性都有很大的影响。
1丁辛醇加氢工艺路线丁醛加氢制备丁醇和辛烯醛加氢制备辛醇的工业化工艺路线主要有气相法和液相法两种。
液相加氢反应采用多段绝热固定床反应器，由于液相热容量较大，反应器内不用设置换热器。
根据反应条件，段间设置换热器移走反应热，防止醛的缩合反应。
BASF公司曾经采用过高压液相加氢，加氢的压力为25.33MPa。
高压加氢的唯一优点是氢气耗量较少，所用的液相加氢催化剂为70%Ni、25%Cu、5%Mn，该催化剂要求氢气分压不低于3.5MPa，所以总高压时，尾气的氢气浓度可降低，氢耗少。
但采用该高压工艺，原料氢气必须高压压缩，电耗大、设备费用大，目前已经被淘汰。
BASF公司和三菱化成工艺中醛的加氢采用中压液相加氢工艺，加氢压力为4.0-5.0MPa，加氢反应器形式采用填充床，反应温度为60-190℃。
气相加氢法由于操作压力相对较低，工艺设备简单而被广泛应用。
目前，工业上丁辛醇装置上大多采用铜系催化剂气相加氢工艺。
如U.D.J联合工艺中采用低压气相加氢，压力为0.59-0.69MPa。
丁辛醇装置生产原理及工艺.学习资料
国内外工艺发展情况
1、造气装置工艺发展情况 德士古部分氧化法生产合成气工艺是德士古
于1946~1953年间在蒙太伯罗研究实验室开发 的，该工艺最初开发时是使用天然气作为原料， 而后该工艺进一步发展，事实上可用任何烃类作 为原料（气态、液态、固态）。该工艺在全世界 75%工厂采用德士古技术用于工业化生产。
大庆石化公司
大庆石化公司
大庆石化公司
大庆石化公司
大庆石化公司
大庆石化公司
装置目前存在的问题
1、造气装置规模小； 2、造气装置气化炉灰斗容量不； 3、废热锅炉盘管使用超期； 4、丁辛醇装置依然是采用较为落后的气相 循环工艺，丙烯转化率低，资源能源浪费； 5、丁辛醇装置经常切换生产，年切换时间 约140小时，影响产品产量； 6、杂醇产量高影响产量； 7、辛醇生产时，产生的废碱液处理困难。
大庆石化公司
为了更好地完成2007大检修任务，车间从4月初开 始，严格按照生产受控要求准备大检修材料，编制节点 式大检修统筹图、节点式开工统筹图和节点式停工统筹 图各一套，对大检修开停工操作卡进行细化，最终将《 丁辛醇装置大检修停工操作卡》细化为446步；《丁辛 醇装置大检修开工操作卡》细化为774步；《造气装置 大检修停工操作卡》细化为296步，《造气装置大检修 开工操作卡》细化为304步。将操作卡及确认单编制成 表格形式，每一步都记录具体的动作时间，执行人每完 成一个动作都要在相应位置签字，避免因漏项导致的操 作事故。大检修全过程严格执行“四有工作法”和“四 有一卡”，真正实现了“安全、绿色、优质”的检修理 念。实现一次开车成功。
大庆石化公司
丁辛醇装置计划其规模由8万t/a扩建到20 万t/a，其中生产正丁醇8万吨、辛醇12万吨。 将羰基合成反应由气相循环改为工艺更为先进的 液相循环，改造后的丁辛醇装置混合丁醛收率可 以提高4%左右，同时原装置生产正丁醇，再新 增加一条辛醇生产线。丁辛醇装置的扩建改造在 现有装置区内进行，为不影响现有丁辛醇的正常 生产，合成气部分不予拆除，拟将乙醛、醋酸装 置拆除用于布置新建合成气装置，待新建合成气 装置建成投产后，再拆除现有合成气装置的设施； 新增2座3000m3辛醇储罐布置在储运成品罐 区预留地内。
丁辛醇生产工艺
丁辛醇生产工艺丁辛醇的生产工艺有两种路线〜一种是以乙醛为原料〜巴豆醛缩合加氢法,另一种是以丙烯、合成气为原料的低压羰基合成法〜该法是当今国际上最为先进的技术之一〜目前世界丁辛醇70%是由丙烯羰基化法生产的。
它以丙烯、合成气为原料〜经低压羰基合成生产粗丁醛〜再经丁醛处理、缩合、加氢反应制得丁辛醇。
低压羰基合成法生产丁辛醇典型的流程包括: 原料净化、羰基合成、丁醛精制、缩合、加氢、粗醇精馏等工序。
丁醛精制是指粗丁醛除去轻组分后在异构塔内精馏分离得正丁醛和异丁醛。
缩合是指正丁醛脱去重组分后进入缩合系统〜在NaOH存在、120?和0.4MPa条件下〜进行醛醛缩合生成辛烯醛（EPA）。
加氢一般是指正、异丁醛或混合丁醛或辛烯醛加氢生产相应的醇。
但是不论采用那一种方法〜都必须经过丁烯醛/ 丁醛、辛烯醛加氢来制取丁醇和辛醇。
醛加氢是丁辛醇生产过程的重要组成部分〜对丁辛醇的产品质量和生产过程的经济性都有很大的影响。
1丁辛醇加氢工艺路线丁醛加氢制备丁醇和辛烯醛加氢制备辛醇的工业化工艺路线主要有气相法和液相法两种。
液相加氢反应采用多段绝热固定床反应器〜由于液相热容量较大〜反应器内不用设置换热器。
根据反应条件〜段间设置换热器移走反应热〜防止醛的缩合反应。
BASF公司曾经采用过高压液相加氢〜加氢的压力为25.33MPa高压加氢的唯一优点是氢气耗量较少〜所用的液相加氢催化剂为70%N、i 25%Cu、5%M〜n 该催化剂要求氢气分压不低于3.5MPa~所以总高压时〜尾气的氢气浓度可降低〜氢耗少。
但采用该高压工艺〜原料氢气必须高压压缩〜电耗大、设备费用大〜目前已经被淘汰。
BASF公司和三菱化成工艺中醛的加氢采用中压液相加氢工艺〜加氢压力为 4.0-5.0MPa〜加氢反应器形式采用填充床〜反应温度为60-190?。
气相加氢法由于操作压力相对较低〜工艺设备简单而被广泛应用。
目前〜工业上丁辛醇装置上大多采用铜系催化剂气相加氢工艺。
丁辛醇的合成
二、(丁)辛醇的合成
丁醇和辛醇(2-乙基己醇)是有机合成中间体,丁醇用作树脂、油漆和粘接剂的溶剂和制造增塑剂、消泡剂、洗涤剂、脱水剂和合成香料的原料;辛醇主要用于制造邻-二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、磷酸三辛酯等增塑剂,还用作油漆颜料的分散剂、润滑油的添加剂、杀虫剂和印染等工业的消泡剂。
丁辛醇可用乙炔、乙烯或丙烯和粮食为原料进行生产。
各种生产方法的简单过程如表5-5-01所示。
以乙烯为原料的乙醛缩合法步骤多,生产成本高,且有严重的汞污染。
现在只有少数国家采用;以丙烯为原料的氢甲酰化法原料价格便宜,合成路线短,是目前生产丁醇和辛醇的主要方法。
以丙烯为原料经氢甲酰化生产丁醇和辛醇,主要包括下列3个反应过程:
a.在金属羰基络合物催化剂作用下,丙烯氢甲酰化合成丁醛:
ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ２＋ＣＯ＋Ｈ２→ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＯ
b.丁醛在碱催化剂作用下缩合为辛烯醛:
表5-5-01 丁辛醇的生产路线
c.辛烯醛加氢合成2-乙基己醇
在反应(a)中,丙烯氢甲酰化有高压和低压二种方。
丁辛醇残液的提纯工艺流程和注意事项
丁辛醇残液的提纯工艺流程和注意事项
嘿呀！今天咱们来聊聊丁辛醇残液的提纯工艺流程和注意事项！
首先呢，咱来说说这提纯工艺流程。
第一步呀，得对丁辛醇残液进行预处理，把里面的杂质啥的先过滤掉一部分哇！这一步可重要啦，要是没做好，后面的工作可就难搞了呢！
然后呢，会用到一些化学方法来进行分离，比如说萃取呀！哎呀呀，这萃取剂的选择可得小心谨慎哟，选不好就白搭啦！
接下来就是蒸馏环节啦！通过控制温度和压力，把不同的成分给分开哟！这可需要精准的操作呢，稍微有点差错，结果就不理想啦！
再说说注意事项哈！
第一，安全绝对是第一位的呀！处理这些化学物质的时候，一定要做好防护措施，不然受伤了可咋办呢？
第二，设备的维护不能马虎哇！定期检查和保养，不然关键时刻掉链子可就糟糕啦！
第三，操作流程要严格遵守呢，不能随心所欲呀，不然出了问题谁负责呀？
第四，原材料的质量要把关好哟，不好的原材料会影响整个提纯效果的呀！
第五，注意环境的保护哇，不能让这些化学物质随意排放，污染环境可不行呢！
第六，操作人员得有足够的专业知识和经验呀，不然怎么能应对各种突发情况呢？
第七，监控系统要时刻保持正常运行哟，及时发现问题及时解决呀！
第八，实验室的卫生也要搞好哇，干净整洁的环境有助于提高工作效率呢！
哎呀呀，总之，丁辛醇残液的提纯可不容易呀，工艺流程和注意事项都得牢记在心，才能做好这项工作哟！。
丁辛醇羰基合成工艺原理
丁辛醇羰基合成工艺原理
丁辛醇羰基合成工艺原理
一、工艺概述
丁辛醇羰基合成工艺是一种通过氧化反应将丁辛醇转化为丁酮的化学合成方法。
该工艺主要包括氧化反应、分离提纯等步骤。
二、反应原理
该反应的主要原理是利用氧化剂将丁辛醇中的羟基氧化为羰基，生成丁酮。
具体反应方程式如下：
C8H18O + O2 → C8H16O + H2O
三、反应条件
1. 氧化剂：常用的氧化剂有过氧化氢、过硫酸铵等。
2. 催化剂：常用的催化剂有钼酸铵、钒酸铵等。
3. 温度：通常在60-80℃之间进行反应。
4. 反应时间：根据实际情况可调整反应时间，通常为2-4小时。
四、分离提纯
完成反应后，需要对产物进行分离和提纯。
通常采用蒸馏法或萃取法进行分离提纯，得到高纯度的丁酮产物。
五、工艺优点
1. 反应条件温和，反应效率高。
2. 产物纯度高，质量稳定可靠。
3. 工艺流程简单，易于实现工业化生产。
六、工艺应用
丁辛醇羰基合成工艺广泛应用于有机合成、医药制造等领域。
该工艺可以高效地将丁辛醇转化为丁酮，为相关产业提供了重要的原料和技术支持。
丁辛醇生产工艺研究进展
三菱化成工艺 100 ～ 120 95 10:1 可调 8:1 蒸发分离 液相循环 带冷却盘管的 搅拌釜 长 多
鲁尔工艺 100 ～ 130 19:1
水相循环
装若干个降膜蒸发 器的搅拌釜 较长 较多
BASF 工艺 ～ 100 >99 9:1 ～ 8:1 蒸发分离 液相循环
塔式
较长 较多
2 戴维 / 陶氏液相循环低压铑法工艺 戴维 / 陶氏液相循环低压铑法生产工艺的几个工段为：羰基合成反应；正丁醛缩合反应；正 / 异丁醛、辛烯醛 加氢反应；正 / 异丁醇、辛醇精馏精制。其工艺流程示意图参见图 1：
醋 酸 铑、 三 苯 基 磷 三磺酸钠盐
铑、三苯基磷
甲苯
水
正 异 构 丁 醛、 高 沸 物
≥ 1.7
5.0 ～ 7.0
～ 2.0
比较项目 反应温度 /℃
转化率 /% 正异构比例
催化剂 循环vy/Dow 工艺 85 ～ 110 91 ～ 93 10:1（可调） 蒸发分离 液相循环 槽式带搅拌、2 台串 联 短 少
图 1 液相循环低压铑法工艺流程示意图 2.1 羰基合成反应 丙烯与一氧化碳、氢气反应生成丁醛混合物，主产品是直链正丁醛。同时也有少量的异丁醛、丙烷和醛的各 种自冷凝反应产物。在压力 1.85 MPa G，温度 85~110℃，且有过量三苯基膦存在的条件下，在铑膦络合物催化作 用下发生反应。 主反应——丙烯氢甲酰化生成正丁醛 CH3CH=CH2 + CO + H2 → CH3CH2CH2CHO 副反应——丙烯氢甲酰化生成异丁醛 CH3CH=CH2 + CO + H2 →（CH3）2CHCHO 这一步反应是该工艺的核心部分。多年来该工艺的改革进步都围绕着这一步反应而有所作为。 2.2 正丁醛缩合反应 两分子正丁醛缩合，再脱去一份子水后生成辛烯醛，从而具备了生产辛醇的条件。 2CH3CH2CH2CHO → CH3CH2CH2CH=C（CH2CH3）CHO + H2O 丁醛缩合和脱水反应是在含有 NaOH 水溶液并带有液相搅拌的缩合反应器中进行的。只要正确掌握碱催化剂 的含量，反应温度，平均停留时间等几个主要参数，就可以控制转化率及收率。 2.3 正 / 异丁醛、辛烯醛加氢反应 加氢反应的操作可采用气相加氢，也可采用液相加氢。液相加氢法设备少、流程简单、压力较高，约 2.6MPa G。气相加氢法设备较多、流程略为复杂、压力低，约 0.45MPa G。 正丁醛加氢生成正丁醇 CH3CH2CH2CHO + H2 → CH3CH2CH2CH2OH 异丁醛加氢生成异丁醇 （CH3）2CHCHO + H2 →（CH3）2CHCH2OH 辛烯醛加氢生成辛醇 CH3CH2CH2CH=C（CH2CH3）CHO + 2H2 → CH3CH2CH2CH2CH（CH2CH3）CH2OH 2.4 正 / 异丁醇、辛醇精馏精制 粗丁醇通过两个塔精制。首先在预精馏塔中，轻组分（未反应的有机物、水及溶解的气体）被脱除到塔顶产 物中；在精馏塔中，所有的高沸点重组分副产品被脱除到塔底物流中。 辛醇精制与丁醇类似，不再赘述。 3 结束语 我国丁辛醇产业已步入高速扩张时期，多套项目仍在建设中，国内产品自给率将显著提升。新装置的投产将 打破丁辛醇市场卖方强势的局面。随着丁辛醇行业投资增加，需求增长放缓，市场供需格局将趋向平衡。大批丁 辛醇装置的投产，将使国内市场竞争更加激烈，部分规模偏小、能耗物耗高的落后技术将被淘汰。 铑催化技术是当前丁醛衍生醇领域的主流技术，但由于铑金属资源稀缺，价格昂贵，许多公司着眼于开发新 型的催化剂以及配体。例如 HOECHST 公司开放了一种水溶性钴族化合物催化剂，可以使烯烃在聚乙二醇做极性 相的两相溶剂体系中有效的进行氢甲酰化。高碳烯烃对聚乙二醇的亲和力比水好，因此可以提高反应速率。[1] BASF 公司开发了一种新型的以丁二烯为原料制 OXO 醇的工艺。该工艺可利用低成本的原料丁二烯，同时省 去合成气，改进了传统工艺。[2] 另外，日本工业技术研究所在 SnCl2 存在下，以环烷连接的双磷配位体的铂系催 化剂，SHELL 公司开发的铂系络合物催化剂，以及 UCC 公司开发的非金属铂系催化剂等，也取得了一定进展。 除了催化剂，羰基合成反应器的制造也是丁辛醇装置的关键所在。预计 2015 年我国正丁醇和辛醇的市场供 需缺口分别约为 24.8 万吨和 11.2 万吨，我国仍将是世界上主要的丁辛醇进口国。对羰基合成反应器进行攻关，同 时深入开展高效催化剂的研发工作，力求开发具有自主知识产权的全套丁辛醇生产技术，将是近期国内有关科研 设计单位工作的重中之重。
年产80000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计课程设计 _大学论文
年产80000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计摘要本设计是关于年产80 000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计。
在该设计中首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用及生产方法，确定了羰基合成的工艺路线。
并在此基础上进行物料衡算、热量衡算、关键设备的选择和计算。
依据车间布置设计的原则，对车间及设备进行了合理的布置。
对自动控制、环境保护做了详细的说明。
在这些基础上绘制了带控制点的流程图。
顺利的完成了10 000字的化工课程设计说明书，关键词：丁辛醇;羰基合成;工艺设计;物料衡算;热量衡算AbstractThe significance and application,market analyze,development trend of butanol and octanol at home and abroad and productive methods were stated in the instruction.The process of OXO synthesis is confirmed.On the basis were stated in the instruction.0n the basis of the process,the calculation of the material balance and heat balance was calculated,and the key equipments was selected and calculated.According to the principle of workshop layout and methods of treating process wastes,electricity power supply,feeding,heating and ventilation were described in detail.Under the conditions of the process,the process and instrument diagram,processing equipment diagram and plant layout diagram were drown.The design instruction with 20000 words was finished.Key Word ：Butanol and octanol;OXO synthesis; Process design,;The calculation of the material balance; heat balance目录摘要 (I)Abstract (II)第1章总论 (1)1.1概述 (1)1.1.1 意义与作用 (1)1.1.2 产品的性质与特点 (2)1.1.3 产品的生产方法概述 (2)1.2 设计依据 (3)1.3 原料及产品规格 (3)主要原料规格及技术指标 (3)第2章工艺设计与计算 (5)2.1 工艺原理 (5)2.2 工艺路线的选择 (5)2.3 工艺流程简述 (6)2.3.1流程示意图 (6)2.3.2各工段工艺流程 (6)2.4 工艺参数 (8)2.5 物料衡算 (8)2.5.1物料衡算的意义和作用 (8)2.5.2 物料衡算的方法与步骤 (9)2.5.3. 物料衡算 (9)2.6 热量衡算 (12)2.6.1能量衡算的意义与作用 (12)2.6.2热量衡算及所需媒质的量 (13)2.6.3热量计算 (15)第3章全流程的Aspen模拟计算 (23)第4章自动控制 (26)4.1 自控设计原则 (26)4.2 自控水平与控制点 (26)第五章环保措施 (27)5.1 三废的产生情况 (27)5.2 三废处理情况 (27)结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章总论1.1概述1.1.1 意义与作用丁辛醇是重要的基本有机化工原料。
低压羰基合成丁辛醇的生产工艺分析
低压羰基合成丁辛醇的生产工艺分析摘要：丁辛醇是基本的化工材料，可用作增塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂等，被广泛应用于橡胶制品的生产中。
低压羰基合成技术作为当前丁辛醇生产的重要工艺，在世界各国得到广泛利用，其具体生产技术主要有戴维合成法、三菱化成合成法、巴斯夫合成法。
本文先介绍低压羰基合成丁辛醇的生产工艺，然后简单分析我国的丁辛醇生产工艺发展现状以及丁辛醇生产工艺技术的发展趋势。
关键词：丁辛醇；低压羰基现状；发展趋势丁醇和辛醇能在同一个装置中用羰基合成的方法制作，故而俗称为丁辛醇，其为无色透明、易燃的油状液体，是重要的精细化工原料，用途非常广泛。
丁醇可以分成正丁醇和异丁醇，正丁醇可用作溶剂、增塑剂等，异丁醇可用作石油生产的添加剂、抗氧剂等。
从应用领域来说，丁辛醇被广泛应用于石油化工、医药、食品卫生等行业。
1、低压羰基合成丁辛醇技术分析低压羰基合成丁辛醇技术最早产生于德国，1938年德国开发成功了羰基合成反应技术，紧接着迅速在西欧、北美等国家得到发展。
随着经济全球化的快速发展，丁辛醇工业的发展重点集中在低压羰基合成技术上，而该技术以其反应条件温和等优点而备受丁辛醇生产企业的喜爱。
羰基合成技术的工艺流程可分成三步：第一步，使丙烯与氢气发生甲酰化反应，制成正丁醛和异丁醛。
第二步，在正丁醛和异丁醛中加入氢气制成正丁醇和异丁醇。
第三步，正丁醛经过缩合反应，加氢之后就能合成丁辛醇。
这种施工技术可以分成高压法、低压法和中压法。
常见的戴维合成法是低压法，三菱化成合成法是中压法，巴斯夫合成法是高压法，下面简要介绍这三种合成法的基本工艺技术。
1.1 戴维合成法戴维合成法产生于20世纪70年代中期，是美国联合碳化物公司、英国戴维公司和英国约翰逊马瑟公司联合开发的一种新技术，并于1976年在美国建成世界第一台铑法低压羰基合成装置，该装置以丙烯、合成气为原料，以羰基铑为催化剂，在1.76MPa低压环境下完成反应。
该合成法具有操作简单、流程短、设备少、反应条件要求低、催化剂活性高、设备材质要求低等优点，自上世纪70年代中期产生之初就得到了广泛应用，迅速在瑞典、日本、德国等国家得到发展。
丁辛醇生产工艺
丁辛醇生产工艺
丁辛醇是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、医药、农药等领域。
其生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：丁烯和异丁烯是丁辛醇的主要原料，需要进行精炼和脱水处理，以提高反应的纯度和产率。
2. 氢化反应：将丁烯和异丁烯与氢气在催化剂的作用下进行氢化反应，生成丁基醇和异丁基醇。
3. 合成反应：将丁基醇和异丁基醇在催化剂的作用下进行缩合反应，生成丁辛醇。
4. 分离纯化：将反应产物进行分离纯化，去除杂质和未反应的原料，得到高纯度的丁辛醇。
以上是丁辛醇的生产工艺的主要步骤，其中催化剂的选择和反应条件的控制对反应的效率和产率有着重要的影响。
目前，丁辛醇的生产工艺已经相对成熟，但仍需要不断优化和改进，以提高产率和降低成本，满足市场需求。
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丁辛醇生产工艺
丁辛醇的生产工艺有两种路线～一种是以乙醛为原料～巴豆醛缩合加氢法,另一种是以丙烯、合成气为原料的低压羰基合成法～该法是当今国际上最为先进的技术之一～目前世界丁辛醇70%是由丙烯羰基化法生产的。
它以丙烯、合成气为原料～经低压羰基合成生产粗丁醛～再经丁醛处理、缩合、加氢反应制得丁辛醇。
低压羰基合成法生产丁辛醇典型的流程包括:原料净化、羰基合成、丁醛精制、缩合、加氢、粗醇精馏等工序。
丁醛精制是指粗丁醛除去轻组分后在异构塔内精馏分离得正丁醛和异丁醛。
缩合是指正丁醛脱去重组分后进入缩合系统～在NaOH存在、120?和0.4MPa条件下～进行醛醛缩合生成辛烯醛(EPA)。
加氢一般是指正、异丁醛或混合丁醛或辛烯醛加氢生产相应的醇。
但是不论采用那一种方法～都必须经过丁烯醛/丁醛、辛烯醛加氢来制取丁醇和辛醇。
醛加氢是丁辛醇生产过程的重要组成部分～对丁辛醇的产品质量和生产过程的经济性都有很大的影响。
1
丁辛醇加氢工艺路线
丁醛加氢制备丁醇和辛烯醛加氢制备辛醇的工业化工艺路线主要有气相法和液相法两种。
液相加氢反应采用多段绝热固定床反应器～由于液相热容量较大～反应器内不用设置换热器。
根据反应条件～段间设置换热器移走反应热～防止醛的缩合反应。
BASF公司曾经采用过高压液相加氢～加氢的压力为25.33MPa。
高压加氢的唯一优点是氢气耗量较少～所用的液相加氢催化剂为70%Ni、25%Cu、5%Mn～该催化剂要求氢气分压不低于3.5MPa～所以总高压时～尾气的氢气浓度可降低～氢耗少。
但采用该高压工艺～原料氢气必须高压压缩～电耗大、设备费用大～目前已经被淘
汰。
BASF公司和三菱化成工艺中醛的加氢采用中压液相加氢工艺～加氢压力为
4.0-
5.0MPa～加氢反应器形式采用填充床～反应温度为60-190?。
气相加氢法由于操作压力相对较低～工艺设备简单而被广泛应用。
目前～工业上丁辛醇装置上大多采用铜系催化剂气相加氢工艺。
如U.D.J联合工艺中采用低压气相加氢～压力为0.59-0.69MPa。
气相加氢反应采用等温列管式反应器～反应过程中产生的热量一部分由过量的氢气带走～另一部分由壳程的冷却水产生低压蒸气。
反应过程一般采用2台固定床反应器串联加氢。
典型的反应条件如下表1所示。
和其他过程的固定床反应器一样～加氢催化剂在使用一段时间后～通常9-12个月～由于催化剂表面积炭和其他残渣的沉积～催化剂的有效比表面积降低～活性下降～需要进行催化剂的再生和活化处理。
再生时一般采用高温空气和蒸气使催化剂表面的杂物氧化烧掉～再用氢气还原。
再生的时间为16-24h～温度为200-350?～压力为0.39MPa。
表1
正/异丁醛气相加氢典型的反应条件
项目丁醛的一级/二级加氢
温度/? 125-195
压力/MPa 0.4-0.6
反应条件
空速/h-1 2200
H2:BD/(摩尔比) 26:1/20:1
转化率(%) 醛 100
正丁醇 98
丁酸丁酯 1.5
选择性(%)
其他酯 0.3
重组分 0.2
总收率(%) 正丁醇 99.5
辛烯醛气相加氢所采用的催化剂与正/异丁醛加氢催化剂基本相同～只是在微细结构上存在差异～两种加氢催化剂有时可以相互替换。
实际上～在U.D.J联合工艺中～正/异丁醛加氢和辛烯醛加氢有时采用同一种反应器切换操作。
将50%的丁醛加氢催化剂和50%辛烯醛加氢催化剂混装～即可顺利地进行辛烯醛加氢生产辛醇。
有的工艺在生产辛醇时还要进行液相的补充加氢以提高产品的色度～其催化剂为镍系催化剂～如Ni/SiO2～反应的条件是:温度110-130?,压力为2.0-3.0MPa～液态空速3.0h-1～n(H2)/n(液)=8:1。
2
醛加氢催化剂
加氢反应十分重要～关键是要选择合适的醛加氢催化剂来提高加氢的活性和选择性～减少副产物的生成。
用于醛加氢制醇的催化剂可分为四类:铜铬催化剂～铜锌催化剂～镍为活性组分的催化剂～钯、钌、钴、铂等贵金属为活性组分的催化剂。
2.1
贵金属催化剂
贵金属催化剂是最早用于醛类加氢的催化剂～自1977年德国BASF公司141开发
、了第一种Ru催化剂作为醛类加氢催化剂开始～在此后的20年间先后有Pd、RuCo、Pt等系列的催化剂用于醛加氢。
Pd、Ru、Rh、Co和Pt等贵金属催化剂用于醛加氢～虽然加氢活性高～但价格昂贵～因而贵金属催化剂用于丁醛加氢的工艺已
基本淘汰～贵金属催化加氢现阶段更多的是用于不饱和醛的选择加氢以及两步法醛加氢中的加氢精制。
2.2
铜铬催化剂
20世纪70年代末丙烯羰基化制丁辛醇工艺得到广泛应用～醛类加氢催化剂的需求量增大～自80年代末至90年代初期间～各国化工企业先后开发了以Cu-Cr为活性组分的新型醛类加氢催化剂～直到今天许多装置上还在使用此类催化剂。
其中有代表性的有以下几种催化剂:
德国Huels公司专利间是在碱性铜催化剂和酸性镍催化剂上气相醛加氢制备饱和醇～所用碱性铜催化剂是负载于二氧化硅载体上的Cu-Cr催化剂。
美国Harshaw/Filtrol公司合作专利中介绍了挤条成型CuCr2O4-CuO/Al2O3催化剂。
俄罗斯Gurevich G S介绍了两步法加氢制丁辛醇工艺～即气相加氢和液相加氢精制～其中用于气相醛加氢的是Cu-Cr2O3催化剂～该催化剂对辛烯醛的加氢率可达到99.5%。
罗马尼亚帝米什瓦拉石化(Rafinaria Vega)溶剂公司两篇专利中～向用于辛烯醛加氢制备辛醇的Cu-Cr催化剂中加入第三组分Ni作为助剂～采用硅载体～即Cu-Cr-Ni/SiO2醛加氢催化剂。
日本三菱化学公司专利～向用于醛加氢生产相应醇的Cu-Cr催化剂中加入了多种组分作为助剂～即Mn、Ba以及第?族或第?B族的过渡金属～其中第?族过渡金属如Pd或Ni、第?B族过渡金属如Zr或Ti～催化剂中的Cr也可以是Zn～或者是
Cr-Zn。
Cu-Cr醛加氢催化剂的最大一个缺点就是重铬酸盐、铬酸盐、铬化合物所带来的污染问题。
2.3
镍系催化剂。
镍系催化剂以其加氢活性温度低、操作能耗少的特点～在醛加氢领域也得到了广
泛的应用。
早期的高压法制备丁辛醇的工艺中Ni系催化剂多用于液相加氢～其操作压力较高～国外一些化工企业在1990年前后先后开发了一系列以Ni为主要活性组分的醛类加氢催化剂。
ZrO2/SiO2醛加氢催化剂～该公司另外一德国Hoechst公司专利介绍的M系
Ni-
专利中介绍的Ni系醛加氢催化剂～是采用碱土金属Mg作为助剂。
德国BASF
专利中介绍的Ni系醛加氢催化剂～除加入了Cu之外～还加入了第三组分Zr和第四组分Mo。
德国Huels公司专利司中提到的Ni系醛加氢催化剂～除加入了Cu作为第一助剂～又加入了Cr作为第二助剂。
俄罗斯Gurevich G S介绍了两步法生产丁辛醇工艺及催化剂～其Ni系液相加氢精制催化剂中加入Cr作为助剂。
日本三菱化学公司专利中提到的Ni系高级醛加氢催化剂同样采用Cr作为助剂。
捷克化学石油公司Bednar Z介绍的负载型Ni-Cr催化剂用于相应醛加氢制备正丁醇、异丁醇和辛醇。