乙醛酸合成方法概述论文
空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的研究
空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的研究乙醛酸是一种非常实用的化学物质，它主要用于清洗、抗腐蚀、染料合成等工业应用，与其他有机物质相比，乙醛酸的生产成本比较低，流程简单。
近几年，随着绿色化学的快速发展，探究空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的技术成为了一项重要和热门的研究课题。
空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸是一种使用空气作为氧源氧化乙二醛而产生乙醛酸的过程，与传统反应中需要大量氧气的方法不同，空气反应不仅节省能源，更为绿色环保。
因此，研究空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的技术在化学领域中受到了重视。
首先要研究的是催化剂的选择：可以选择含有较多的原子量的催化剂，这些催化剂可以更容易的与乙二醛发生反应，形成乙醛酸。
其次，需要考虑反应条件，主要是温度。
反应温度过高会导致结果的不可控，而过低的温度反应时间过长，使反应低效。
另外，要考虑反应所需要的时间，这会对后续工艺流程造成影响。
此外，研究也考虑了催化剂反应条件下，乙醛酸和其他有机物质的比例关系，这也是乙醛酸纯度的关键。
最后，研究要考虑乙醛酸的相关性质，如沸点、熔点、折射率等，这些物理性质也会影响乙醛酸的纯度和实用性。
在空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的研究中，利用算法模拟来研究催化剂的结构特性也得到了非常有价值的结果。
而在实验中，在不同反应条件下调节催化剂的结构和参数也取得了非常好的研究成果。
由此可见，空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的技术可以极大地提高乙醛酸的产量，从而提高乙醛酸的纯度和实用性，廉价的乙醛酸也会被更多的工业应用所利用。
未来，空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的技术将会不断发展，由于新的结构和新的催化剂的开发，空气催化氧化方法将会更加安全、有效、节能、环保。
因此，空气催化氧化乙二醛技术将会成为一个新的、可持续的、绿色的工业流程，来满足不断增长的工业需求。
总之，空气催化氧化乙二醛合成乙醛酸的技术研究具有重要的实际意义，研究不仅是为了满足当前的工业应用，更是为未来的绿色化学技术的可持续发展奠定基础。
Pd催化氧化乙二醛制取乙醛酸的理论研究
Pd催化氧化乙二醛制取乙醛酸的理论研究摘要：乙醛酸由于其独特的结构，在生产和生活中都有广泛的用途。
本文应用密度泛函理论对chocho与o2在pd催化剂存在条件下的各个反应通道进行了势能面扫描研究。
在m06/6-31g（d，p）水平上优化了各反应通道上各驻点物（反应物、中间体、过渡态、产物）的几何构型，并计算了它们的振动频率和零点能，通过零点能校正计算了各反应通道的活化能。
计算结果表明，乙二醛在pd催化剂存在下与氧气反应存在着生成乙醛酸和甲酸两条反应通道。
两条反应通道速控步骤的活化能分别为215.3 kj/mol和296.1kj/mol，生成乙醛酸的反应为主反应通道。
与无催化剂相比，生成乙醛酸反应通道的能垒降低了80.1 kj/mol；而生成甲酸和co2的反应通道的能垒反而升高了21.9 kj/mol。
这说明pd催化剂的加入可以有效的抑制甲酸和co2的生成，提高乙醛酸的选择性。
关键词：pd催化乙二醛二羟醋酸理论研究中图分类号：tq224.1 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0001-05乙醛酸作为同时含有一个羰基和一个羧基两种官能团的最小分子，同时生醛和羧酸的性质，其在有机合成上有着广泛的用途[1，2]。
目前关于乙醛酸的制备方法的研究非常多，比较成熟的能应用于工业化生产乙醛酸的方法有三种：乙二醛硝酸氧化法[3]，臭氧氧化法[4]和草酸电解还原法[5]。
但是这些方法都存在着产量低、环境污染严重、成本高等缺陷。
不利于乙醛酸的生产和应用。
目前实验上对贵金属催化氧化乙二醛制取乙醛酸的报道很多，尤其集中在金和钯上。
如李子敬[6]等人研究了nano-au/c上对乙二醛催化氧化生成乙醛酸，得到了较好的产率；hermans[7]等人研究了au-pd/c双金属催化氧化乙二醛制取乙醛酸，发现其选择性可达到94%；苏琳琳[8]、牛卫永[9]等制备了纳米pd/c催化剂并对其催化乙二醛生成乙醛酸进行了研究，发现产率均可达到30%左右，选择性也比较高，他们主要研究讨论的仅是催化剂的制备及反应条件，但对其催化机理并未报道；alardin[10]等研究了bi和pb促进pd/c催化氧化乙二醛制备乙醛酸的反应机理。
乙醛酸
乙醛酸的合成及在医药中的应用1合成方法乙醛酸的合成基本分为2大类，化学合成和电化学合成，其中实现工业化生产的为化学合成中的乙二醛硝酸氧化法、顺酐臭氧氧化法和电化学合成中的草酸电解还原法。
1．1化学合成法1．1．1 乙二醛硝酸氧化法乙二醛硝酸氧化法反应条件温和，工艺简单成熟，设备投资少，为目前国内外大部分厂家所采用，但是该法废酸分离困难，产物纯度低，质量较差。
硝酸腐蚀设备，浓度高时易出现暴沸，未反应完成的硝酸使乙醛酸缓慢氧化分解，反应生成的一氧化氮气体污染环境，未转化的乙二醛干扰乙醛酸的缩合反应，限制了其应用范围。
河北宏源化工有限公司的王银华等针对上述不足对工艺条件进行了改进，开发出独特的复合催化剂A，提高了乙二醛氧化反应的选择性和乙醛酸的收率。
同时将原有的低压氧化改为常压空气和硝酸联合氧化，这样既解决了操作的安全性问题，又降低了氧化氮的污染。
过程为：向25 ～30 乙二醛水溶液中加入催化剂A，通入空气，40~60℃条件下，慢慢滴加硝酸，控制乙二醛转化率98 以上，将反应液蒸发、冷却至0℃、结晶、离心分离副产品草酸，即得4O 乙醛酸水溶液。
乙二醛硝酸氧化法虽然只有一步氧化反应过程，但对氧化工艺条件和过程控制要求很高，催化剂的选择至关重要。
天津职业大学生物与环境工程学院的李建生和天津化工研究设计院精细化工研究所的宋海燕采用不同的催化剂、通过硝酸氧化乙二醛生产乙醛酸，探讨了催化剂作用机理，并研究了各种催化剂对乙醛酸产率的影响。
情况如下：(1)亚硝酸钠作催化剂目前工业生产乙醛酸工艺中一般采用亚硝酸钠作催化剂，催0．1 ～0．2 。
在实验室装置上用亚硝酸钠作催化剂进行对照实验，乙醛酸产率73．9 。
亚硝酸钠的作用是与反应液中硝酸反应产生亚硝酸(HNO )，真正的催化剂是HNOz。
实验中如果不加入任何催化剂，硝酸氧化乙二醛的氧化反应在40～45℃不能引发。
通入空气、高温和提高反应液中硝酸浓度等手段虽然能使氧化反应随机引发，但随机引发的氧化反应处于难以控制状态，常导致跑料，反应产物中乙醛酸含量很低，主要生成草酸和二氧化碳。
乙醛酸
乙醛酸的合成及在医药中的应用1合成方法乙醛酸的合成基本分为2大类，化学合成和电化学合成，其中实现工业化生产的为化学合成中的乙二醛硝酸氧化法、顺酐臭氧氧化法和电化学合成中的草酸电解还原法。
1．1化学合成法1．1．1 乙二醛硝酸氧化法乙二醛硝酸氧化法反应条件温和，工艺简单成熟，设备投资少，为目前国内外大部分厂家所采用，但是该法废酸分离困难，产物纯度低，质量较差。
硝酸腐蚀设备，浓度高时易出现暴沸，未反应完成的硝酸使乙醛酸缓慢氧化分解，反应生成的一氧化氮气体污染环境，未转化的乙二醛干扰乙醛酸的缩合反应，限制了其应用范围。
河北宏源化工有限公司的王银华等针对上述不足对工艺条件进行了改进，开发出独特的复合催化剂A，提高了乙二醛氧化反应的选择性和乙醛酸的收率。
同时将原有的低压氧化改为常压空气和硝酸联合氧化，这样既解决了操作的安全性问题，又降低了氧化氮的污染。
过程为：向25 ～30 乙二醛水溶液中加入催化剂A，通入空气，40~60℃条件下，慢慢滴加硝酸，控制乙二醛转化率98 以上，将反应液蒸发、冷却至0℃、结晶、离心分离副产品草酸，即得4O 乙醛酸水溶液。
乙二醛硝酸氧化法虽然只有一步氧化反应过程，但对氧化工艺条件和过程控制要求很高，催化剂的选择至关重要。
天津职业大学生物与环境工程学院的李建生和天津化工研究设计院精细化工研究所的宋海燕采用不同的催化剂、通过硝酸氧化乙二醛生产乙醛酸，探讨了催化剂作用机理，并研究了各种催化剂对乙醛酸产率的影响。
情况如下：(1)亚硝酸钠作催化剂目前工业生产乙醛酸工艺中一般采用亚硝酸钠作催化剂，催0．1 ～0．2 。
在实验室装置上用亚硝酸钠作催化剂进行对照实验，乙醛酸产率73．9 。
亚硝酸钠的作用是与反应液中硝酸反应产生亚硝酸(HNO )，真正的催化剂是HNOz。
实验中如果不加入任何催化剂，硝酸氧化乙二醛的氧化反应在40～45℃不能引发。
通入空气、高温和提高反应液中硝酸浓度等手段虽然能使氧化反应随机引发，但随机引发的氧化反应处于难以控制状态，常导致跑料，反应产物中乙醛酸含量很低，主要生成草酸和二氧化碳。
乙醛酸类化合物制备
乙醛酸类化合物制备乙醛酸类化合物制备，乍一听好像是某个实验室里的难懂课题，实际上它却跟我们日常生活有着不小的关系。
别看这名字听起来有点高大上，它其实就是一类非常重要的化学物质，广泛存在于各种生物体内，也被用在医药、食品甚至是化妆品行业中。
嗯，是的，你平时擦的护肤霜里可能就有它的身影哦！那咱今天就来聊聊，乙醛酸类化合物到底是怎么“变出来”的，搞不好你看完后就想在家也来做做实验，哪怕只是为了好奇心满足一下也好。
乙醛酸类化合物的“主角”是乙醛酸，也就是化学上所谓的乙醇酸。
听起来是不是有点眼熟？别急，这个乙醛酸跟我们日常提到的那些化学名词一样，虽然说名字复杂，但实际上一点也不难搞懂。
它其实就是一个带有醛基和羧基的化合物，属于有机酸类。
你是不是已经想象到它跟柠檬、醋之类的酸性物质有点像了？但实际上，乙醛酸更像是你在吃水果时，偶尔发现的一种微妙的酸味，清新而又独特。
怎么把它从“原材料”变成“成品”呢？得说说化学反应这回事儿了。
你要是想制备乙醛酸，首先要有个叫做“乙醇”的东西。
这可不是你喝的酒哦，别误会！它是一种非常简单的有机物质，化学式是C2H5OH，听名字就知道它是个酒精类物质。
好了，拿到了乙醇之后，接下来的步骤就得用到氧化反应。
嗯，这里的“氧化”可不是你想象中那种“放火烧”或者“铁生锈”的意思，而是指乙醇在特定条件下跟氧气发生反应，变成了乙醛酸。
简单来说，乙醇通过氧化作用，先变成了乙醛，再进一步变成了乙醛酸。
反应的过程中，氧气作为“催化剂”起到了决定性的作用。
如果你看过那些在实验室里泡着的化学瓶瓶罐罐，你就能想象，在高温和合适的反应条件下，乙醇就开始“化身”成它的新朋友——乙醛酸。
不过说到这里，大家可能会好奇，氧化过程是怎么进行的？其实也很简单。
氧化反应通常需要一些氧化剂，比如过氧化氢或者是高锰酸钾这类“神奇”的小东西，它们能帮助乙醇更顺利地完成转化，变成乙醛酸。
不过啦，实际操作起来，氧化反应要掌控得非常精准。
乙醛酸合成方法概述
乙醛酸合成方法概述摘要：概述了乙醛酸的合成方法，并对各种方法的进行了简单对比，提出了目前存在的问题以及乙醛酸行业今后发展的建议。
关键词：乙醛酸乙二醛草酸乙醛酸是最简单的醛酸，兼有醛和羧酸的性质，化学性质活泼。
是一种重要的有机化工原料。
一、乙醛酸的工业生产方法目前，乙醛酸的工业生产方法主要：乙二醛硝酸氧化法，草酸电解还原法和臭氧氧化法。
3.臭氧氧化法臭氧氧化法合成乙醛酸有多种路线，但主要以马来酸及其衍生物研究为主。
3.1马来酸臭氧氧化法3.2马来酸酐（酯）臭氧氧化马来酸酐臭氧氧化法是将马来酸酐溶于甲醇或甲酸中，通入氧气稀释的臭氧，在10℃以下进行氧化反应[3]。
该法收率在90%以上，其优点是产品质量好，能得到固体产品，“三废”排放量少，缺点是臭氧发生技术要求高，生产过程中温度难以控制，且需用过量臭氧，给操作带来不便。
二、正在开发和研究中的新工艺乙醛酸的新合成工艺较多，但大体分可为化学合成法、生物合成法和电化学合成法三大类。
1.乙醛酸的化学合成方法1.1乙二醛过氧化氢氧化法1.2乙二醛氯气氧化法向含有1%以上HCl的乙二醛溶液中通入氯气，控制温度，压力，催化剂的量，反应如下：该法的选择性和转化率都较高，但产品中盐酸含量高，且腐蚀设备，产物分离困难，加上属于液-气反应，需用压力反应器。
1.3乙二醛次氯酸氧化法将次氯酸钠加到乙二醛和盐酸混合溶液中，反应得到乙醛酸和乙二醛的混合物。
该法反应液体积大，废水处理量大，生产成本高，次氯酸钠不稳定，产品收率太低，而且产品中存在的盐影响产品质量。
操作工序多、不经济，不利于工业生产。
1.6乙醛氧化法贺楚华等人[5]用硝酸氧化乙醛合成乙醛酸，该法原料价廉易得，成本低廉。
但实验发现，反应温度、硝酸浓度等对乙醛酸收率有较大影响，过程分离难，流程较长。
这些无疑会给工业生产带来较大不便。
1.7乙二醛金属催化空气氧化法德国Degussa公司等以空气为氧化剂，金属为催化剂，在液相中将乙二醛氧化为乙醛酸，工艺流程短，操作容易，无污染，通过选择适当的主、助催化剂、载体等，可以进一步提高反应的转化率和选择性。
乙二醛催化氧化反应萃取制备乙醛酸的研究
ｑｕａｌｉｔｙｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＰｄ／ＳｉＯ２ ｃａｔａｌｙｓｔ
质量比
ＢＥＴ比表面积 ／（ｍ３／ｇ） 孔容 ／（ｃｍ３／ｇ） 孔径 ／ｎｍ
１∶１
２０．４５３１
０．０１９６４３ １１．８３７８
２∶１
２４．０７５２
０．０２３９６３ １８．１３１７
３∶１
２６．１７５１
０．０３８１９８ １８．３１２
表 １为质量比对 Ｐｄ／ＳｉＯ２催化剂在乙二醛氧化制乙醛酸反 应中的催化活性的影响。从表中可以看出，随着 ＰｄＣｌ２ 溶液与 表面活性剂质量 比 升 高，乙 二 醛 转 化 率 随 之 下 降，乙 醛 酸 选 择 性下降，甲酸和乙 醇 酸 选 择 性 上 升，草 酸 选 择 性 基 本 不 变。 这 可能是由于 ＰｄＣｌ２溶液与 Ｔｗｅｅｎ－８０质量比的增加，Ｐｄ／ＳｉＯ２ 比 表面积和孔径增加。活性中心数量减少，导致催化剂的活性减 少。当水与表面活性剂质量比超过 １∶１时，水与表面活性剂质 量之比的增加，也加快了 ＴＥＯＳ水解在 Ｐｄ粒子表面形成二氧化 硅层的速度，ＳｉＯ２的生成速度过快时难于得到孤立的 Ｐｄ／ＳｉＯ２ 粒子，乙二醛转化率降低，乙醛酸选择性下降，甲酸和乙醇酸选 择性上升。与质量比为 ２∶１和 ３∶１时相比，质量比 ＝１∶１时所得 催化剂反应活性比前两者都高，乙二醛转化率为 ７６．２％，乙醛 酸的选择性为 ５６．７６％。
１．４ 催化剂表征
使用 ＡＳＡＰ２０２０吸附仪检测 Ｐｄ／ＳｉＯ２ 催化剂的比表面积， 孔容，孔径。
２ 结果和讨论 ２．１ 催化剂表征
收稿日期：２０１８－０４－０８ 作者简介：华 静（１９９３—），女，硕士研究生；研究方向：金属催化剂制备与应用；通讯作者：刘少文，男，教授；研究方向：金属催 化剂制备与应用。
乙醛酸电解合成设计
技术关键： 1. 全氟阳离子交换膜的制备及其活性保持。 2. 对于热交换器的选择(H+溶液在出管口时的温度)。 3. 应用于化工生产时，应特别注意阴极室温度的控制， 否则易有副反应发生。
技术指标： 1. 电流密度：450A/m2条件下比较合适。 2. 草酸浓度：每100g水含9.2g草酸(接近于饱和浓度)。 3. 电解时间：控制在8h比较好。 4. 反应温度：严格控制在22℃且波动幅度不能太大。
谢
谢
Байду номын сангаас
乙醛酸电解合成设计
发明目的：
乙醛酸是一种白色晶体(如右图)，通常以20%— 50%水溶液销售，它在有机合成中常作为一个重要 的中间体，主要用于香料、医药和精细化工产品的 生产中。 如此重要的化工产品，目前我国对其年需求量约 为6000t(以20%乙醛酸水溶液计)，且每年以较高的 比例增长，然国内的产量仅为600t/a, 产品的市场供 求矛盾十分突出！
设计创新点： 1. 阳极材料选用钛基氧化铱代替原有纯铅，可消除PbO2生成 而导致的隔膜磨破,且其在H+(aq)中导电性好，O2超电势高， 有低极化率。 2. 两槽间设置热交换器，可将阳极反应得到的H+(aq)调节到最 佳温度后再与草酸溶液反应，减少温度对电流效率的影响。 3. 阴极槽可用温度计密切关注电解液的温度，若温度过高可用 离心泵调节H+(aq)进入阴极槽的量，调节温度达到最佳—— 22℃，并及时补充因副反应而损失的H+。 4. 全氟阳离子交换膜设置在阳极槽并分开阴阳极室使交换膜不 用受HCl与H2C2O4 的双重腐蚀，使交换膜活性得以保持。
原有电解装置： 1”表示阳极室，“2”表示“阳 极”(Anode)，“3”表示电动 搅拌器，“4”表示可更换隔膜， “5”表示磁搅拌子，“6”表示 阴极室，“7”表示“阴 极”(Cathode)。
乙醛酸的化工合成原料
乙醛酸的化工合成原料
乙醛酸是一种重要的化工合成原料，广泛应用于医药、香料、染料、涂料等领域。
乙醛酸可以通过多种途径合成，下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 乙醛氧化法
乙醛氧化法是一种常见的制备乙醛酸的方法。
该方法将乙醛与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铜、铬、钴等金属催化剂。
2. 丙烯腈氢化法
丙烯腈氢化法是一种较为新颖的制备乙醛酸的方法。
该方法将丙烯腈在催化剂的作用下进行氢化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铑、钌等贵金属催化剂。
3. 甲醇氧化法
甲醇氧化法是一种制备乙醛酸的传统方法。
该方法将甲醇在催化剂的作用下进行氧化反应，生成甲酸和甲醛，再将甲醛进行
氧化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铬、钼等金属催化剂。
4. 乙烯羧酸酯水解法
乙烯羧酸酯水解法是一种制备乙醛酸的经济实惠方法。
该方法将乙烯羧酸酯在水的作用下进行水解反应，生成乙烯醇和乙烯羧酸，再将乙烯羧酸进行氧化反应，生成乙醛酸。
总之，乙醛酸的制备方法多种多样，每种方法都有其适用范围和特点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法进行制备。
双阳极室成对电解合成乙醛酸新方法工艺研究
双阳极室成对电解合成乙醛酸新方法工艺研究摘要：本文介绍了一种新的双阳极室成对电解合成乙醛酸的工艺方法。
在该方法中，采用了双阳极室并联的方式，同时使用了不同电位的阳极，以达到更高的电化学效率。
实验结果表明，该方法具有高效、环保、低成本等优点，可望成为乙醛酸生产的一种新途径。
关键词：双阳极室；电解；乙醛酸；环保；低成本1. 引言乙醛酸是一种重要的有机酸，广泛应用于化工、医药、食品等领域。
传统的制备方法主要是通过化学合成或微生物发酵等方式得到。
然而，这些方法存在着反应条件苛刻、废水排放难以处理、生产成本高等问题。
因此，开发一种高效、环保、低成本的乙醛酸制备方法具有重要意义。
2. 双阳极室成对电解合成乙醛酸的工艺方法本文提出了一种新的双阳极室成对电解合成乙醛酸的工艺方法。
该方法的主要步骤如下：（1）反应体系的制备：将甲酸、醋酸、水和电解质混合均匀。
（2）电解反应：将反应体系加入双阳极室中，其中一个阳极电位设置为较高电位，另一个阳极电位设置为较低电位，以达到更高的电化学效率。
（3）反应产物的分离：将反应产物从反应体系中分离出来，经过后续处理即可得到乙醛酸。
3. 结果与分析实验结果表明，该方法具有以下优点：（1）高效：采用双阳极室并联的方式，同时使用不同电位的阳极，可以提高电化学效率，使得反应速度更快，产物得率更高。
（2）环保：该方法不需要使用有害的化学试剂，不会产生废水和废气等污染物，符合环保要求。
（3）低成本：该方法所需的反应器和设备简单，操作容易，成本较低。
4. 结论本文提出的双阳极室成对电解合成乙醛酸的工艺方法具有高效、环保、低成本等优点，可望成为乙醛酸生产的一种新途径。
未来，还需要进一步研究该方法的工艺优化和产物纯度提高等问题，以满足实际生产需求。
乙醛酸生产工艺
乙醛酸生产工艺
乙醛酸是一种醇酸，化学式为C2H4O2，常用作食品添加剂、制药原料和有机合成中的溶剂。
下面将介绍一种乙醛酸的生产工艺。
乙醛酸的生产方法有多种，其中较为常见的是乙酸脱氢工艺。
乙酸脱氢工艺是将乙酸经脱氢反应转化为乙醛，再将乙醛氧化为乙醛酸的过程。
首先，将甲酸和乙醇加入到酸性催化剂（例如硫酸）中，进行酯化反应生成甲酸乙酯。
酯化反应的化学方程式为：
HCOOH + C2H5OH → HCOOC2H5 + H2O
然后，将甲酸乙酯经脱氢反应转化为乙醛。
脱氢反应需要高温条件和催化剂的存在。
脱氢反应的化学方程式为：
HCOOC2H5 → CH3CHO + H2
接着，将产生的乙醛氧化为乙醛酸。
氧化反应通常使用酸性氧化剂（例如硫酸）进行。
氧化反应的化学方程式为：
2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH
乙醛酸氧化的副产物为二氧化碳和水。
在整个工艺过程中，需要控制适当的温度、压力和催化剂的用量，以提高乙醛酸的产率和纯度。
同时，还需要对反应物的供
应、反应物和产物的分离和回收、废气处理等进行优化，以提高工艺的经济性和环境友好性。
总之，通过乙酸脱氢工艺生产乙醛酸是一种常见的方法。
该工艺可以实现从乙酸到乙醛再到乙醛酸的连续转化，具有较高的产率和较好的工艺适应性。
然而，在实际应用中，还需要根据具体情况选择最佳的工艺参数和操作条件，以满足生产需求。
乙醛酸的生产应用及市场前景分析
乙醛酸的生产应用及市场前景分析【摘要】本文介绍了国内外乙醛酸的生产、应用概况，并对乙醛酸的市场前景作了分析。
【关键词】乙醛酸生产市场消费乙醛酸(GA)别名二羟醋酸或甲醛甲酸，是最简单的醛酸，分子中有醛基和羧基两种官能团，因而具有醛和羧酸的性质，具有多种反应活性。
市售商品乙醛酸常以其水溶液形式出现，过去以含20％(质量分数，下同)的居多，目前一般指含40％的商品。
乙醛酸兼具醛和酸的结构，化学性质相当活泼，作为一种重要的有机中间体，在医药、农药、香料等应用领域不断扩大。
1生产技术现状乙醛酸生产方法按起始原料不同，目前约有十几种之多，工业上最常用的有草酸电解还原法、乙二醛硝酸氧化法、马来酸(酐)臭氧化法3种。
1.1乙二醛硝酸氧化法反应式如下：CH0—CH0+HN03→CH0—C00H+N0↑T+H20用硝酸氧化乙二醛，只需一步便可制得GA粗品，经过后处理除去少量的草酸和乙二醛，最后浓缩制成一定规格的乙醛酸商品。
该法设备投资少，容易实现大规模生产，是目前世界上最成熟的生产方法，但是该法原料价格较高，副产品草酸量大，污染较大，设备腐蚀严重，且产物纯度较低。
国外大部分公司采用此法，其中日本合成化学公司处于世界领先水平。
国内主要厂家有江阴市盛华化工有限公司(3000t/a)、河南四通精细化工公司(2000t/a)等十几家企业。
1.2草酸电解还原法反应式如下：(C00H)2+2H++2e→CH0—C00H电解槽可分为隔膜式和无隔膜式。
国内一般采用草酸作原料，在阴极上发生还原反应，得到乙醛酸的稀溶液，经过后处理得到一定规格的GA商品，后处理过程中若控制不当就会形成聚合物，溶液颜色易变成深色。
该法具有原料易得、流程简单、操作方便、副产物少、无三废污染等优点；缺点是产品质量差且不稳定、能耗大、投资及生产成本高、连续性差等。
日本大赛珞化学公司及英国、匈牙利等国的公司采用此法。
目前国内采用该法生产厂家主要有河北宣化化工厂(2000t/a，指40％的GA，下同)、上海宝江化工厂(4000t/a)、泰兴沿江热电集团远东化工厂(2000t/a)、山东肥城鲁泰化工厂(1000t/a)、西安石油化工厂(250t/a)等十几家企业。
乙醛酸生产 综述
乙醛酸生产综述
乙醛酸（也称醋酸）是一种无色液体，具有特殊的气味和刺激性。
它是一种常见的化学物质，在许多领域中都有广泛的应用，包括食品加工、医药制造、染料和涂料工业等。
乙醛酸的主要生产方法有多种，下面将综述其中几种常见的方法。
一、乙醛氧化法
乙醛氧化法是目前最主要的乙醛酸生产方法。
该方法通过将乙醛与空气中的氧气在高温条件下反应，生成乙醛酸。
反应通常在低温下进行，以防止产生不想要的副产物。
该方法具有反应速度快、操作简便等优点，是乙醛酸大规模工业生产的首选方法。
二、甲醇酯化法
甲醇酯化法是另一种常用的乙醛酸生产方法。
该方法利用甲醇和一定的催化剂（如硫酸）反应，生成甲酸甲酯，然后通过加热水解得到乙醛酸。
这种方法可以利用廉价的甲醇作为原料，但是反应过程中产生酸性废水，对环境造成一定的污染。
三、乙酸酯化法
乙酸酯化法也是一种常见的乙醛酸生产方法。
该方法利用乙烯与一定的催化剂（如硫酸）反应，生成乙酸乙酯，然后通过水
解得到乙醛酸。
这种方法需要乙烯作为原料，成本较高，但是反应过程中的副产物可以回收利用。
除了以上几种方法外，还有一些其他的乙醛酸生产方法，如煤气化法、脱羧法等。
这些方法都有各自的特点和适用范围。
需要注意的是，在乙醛酸生产过程中，要注意生产设备的安全性和环境保护问题。
可以采取一些措施，如加强溶剂回收利用、优化反应工艺等，以减少环境污染和资源浪费。
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乙醛酸合成方法概述
摘要：概述了乙醛酸的合成方法，并对各种方法的进行了简单对比，提出了目前存在的问题以及乙醛酸行业今后发展的建议。
关键词：乙醛酸乙二醛草酸
乙醛酸是最简单的醛酸，兼有醛和羧酸的性质，化学性质活泼。
是一种重要的有机化工原料。
一、乙醛酸的工业生产方法
目前，乙醛酸的工业生产方法主要：乙二醛硝酸氧化法，草酸电解还原法和臭氧氧化法。
3.臭氧氧化法
臭氧氧化法合成乙醛酸有多种路线，但主要以马来酸及其衍生物研究为主。
3.1马来酸臭氧氧化法
3.2马来酸酐（酯）臭氧氧化
马来酸酐臭氧氧化法是将马来酸酐溶于甲醇或甲酸中，通入氧气稀释的臭氧，在10℃以下进行氧化反应[3]。
该法收率在90%以上，其优点是产品质量好，能得到固体产品，“三废”排放量少，缺点是臭氧发生技术要求高，生产过程中温度难以控制，且需用过量臭氧，给操作带来不便。
二、正在开发和研究中的新工艺
乙醛酸的新合成工艺较多，但大体分可为化学合成法、生物合成法和电化学合成法三大类。
1.乙醛酸的化学合成方法
1.1乙二醛过氧化氢氧化法
1.2乙二醛氯气氧化法
向含有1%以上hcl的乙二醛溶液中通入氯气，控制温度，压力，催化剂的量，反应如下：
该法的选择性和转化率都较高，但产品中盐酸含量高，且腐蚀设备，产物分离困难，加上属于液-气反应，需用压力反应器。
1.3乙二醛次氯酸氧化法
将次氯酸钠加到乙二醛和盐酸混合溶液中，反应得到乙醛酸和乙二醛的混合物。
该法反应液体积大，废水处理量大，生产成本高，次氯酸钠不稳定，产品收率太低，而且产品中存在的盐影响产品质量。
操作工序多、不经济，不利于工业生产。
1.6乙醛氧化法
贺楚华等人[5]用硝酸氧化乙醛合成乙醛酸，该法原料价廉易得，成本低廉。
但实验发现，反应温度、硝酸浓度等对乙醛酸收率有较大影响，过程分离难，流程较长。
这些无疑会给工业生产带来较大不便。
1.7乙二醛金属催化空气氧化法
德国degussa公司等以空气为氧化剂，金属为催化剂，在液相中将乙二醛氧化为乙醛酸，工艺流程短，操作容易，无污染，通过选择适当的主、助催化剂、载体等，可以进一步提高反应的转化率
和选择性。
2.乙醛酸的生物合成方法
乙醛酸的生物合成法主要是利用乙醇酸氧化酶将乙醇酸氧化成为乙醛酸。
2.1利用非微生物催化剂合成乙醛酸
1949年，n.e.tolbert等人用一种酶能够将乙醇酸氧化为甲酸和co2，中间产物为乙醛酸。
后来美国杜邦公司将乙醇酸氧化酶作为酶催化乙醇酸制得乙醛酸。
该法具有的优点：原料易得，工艺简单，产物纯度高。
缺点是反应时间较长，且酶很不稳定，易失活，回收再利用较困难。
2.2利用微生物催化剂合成乙醛酸
1995年，gavagan j.e等用基因改造过的微生物细胞作为催化剂来氧化乙醇酸制备乙醛酸。
该法的优点在于：催化剂能重复利用，设备简单，收率高。
不足之处是酶的提取和固定将提高成本，同时保持酶的稳定性必须采取特殊措施，故仍难以满足工业化生产的要求。
3.乙醛酸的电化学合成方法
3.1乙二醛阳极氧化法
乙二醛电氧化法具有电解合成的优点，用电代替氧化还原剂，减少了污染，降低了能源和原材料的消耗。
但乙二醛易进一步氧化成草酸和二氧化碳，收率低，未反应的乙二醛处理困难。
3.2可溶性阳极的无隔膜草酸电解还原法
以金属锌和铝为可溶性阳极的无隔膜草酸电解还原法，在阳极生成乙醛酸的同时，阳极溶解生成草酸锌。
该工艺的缺点是副产品草酸锌产量过大，原料利用率低，草酸用量较大。
3.3不溶性阳极的无隔膜草酸电解还原法
不溶性阳极的无隔膜草酸电解还原法，在阴极生成乙醛酸的同时，阳极上主要放出氧气，有部分草酸分解。
该法生产工艺和设备大大简化，但控制阳极副反应草酸的分解仍是其主要问题，难以适应大规模生产要求。
3.4对称式双阳极室成对电解法
张宏坤等建立了以草酸水溶液为阴极液、乙二醛与盐酸溶液为阳极液的单阳极室成对电解合成乙醛酸新方法。
而胡跃华和徐刚等将电解槽设计成对称双阳极室和单阴极室为反应器，分别在阴、阳极室内同时成对电解合成出乙醛酸，总反应为：
此法较单一阴级室有产物的研究方法有所改善。
时空产率、电流效率等技术指标较单阳极室成对法高，有一定的理论意义和经济价值。
除上述合成方法外，还有乙烯氧化法、乙醛酸酯半缩醛水解法、酒石酸氧化法等。
三、存在问题及建议
随着国内外乙醛酸生产技术的发展以及乙醛酸下游产品的开发和扩产，乙醛酸的需求量将会快速增长。
但与国外先进水平相比，
我国乙醛酸行业在生产规模，产品质量以及产量等方面还存在不少问题，主要有：生产规模小，产品质量不高，生产工艺技术落后，环保问题较多等。
针对存在的问题和世界乙二醛行业的发展趋势，我国乙二醛行业今后的发展建议如下：（1）积极开发新的技术和工艺；（2）加强行业管理，实现规模化生产，提高产品；（3）研制开发附加值高的、科技含量高的乙醛酸下游产品；（4）注重节能环保，实现可持续发展。
参考文献
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[3]裴蕾，王庆军，刘福胜.臭氧氧化法制备晶体乙醛酸的清洁生产工艺[j].化工环保， 2007，27（6）：559-562.
[4]arashiba n. production of glyoxylic acid[p].
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[5]贺楚华，刘慧君，李珊.乙醛法合成乙醛酸[j].化工时刊2003，17（9）：41-42.。