烯丙醇生产工艺
生产烯丙醇的工艺流程
生产烯丙醇的工艺流程
生产烯丙醇的工艺流程如下:
1. 原材料准备:首先,需要准备乙烯和水。
乙烯一般用化工厂的蒸馏塔或储罐装车配送到工厂。
水则需要经过处理,除去其中的离子和有机杂质。
2. 反应器反应:将乙烯和水加入反应器中,控制反应条件,利用酸催化剂促进乙烯和水的加成反应,生成烯丙醇。
3. 蒸馏分离:将反应产物中的烯丙醇、水、乙烯等组分按照沸点和相对挥发性进行蒸馏分离。
首先将烯丙醇分离出来,然后再进行后续的处理。
4. 精制处理:蒸馏分离后的烯丙醇还需要进行精制处理,去除其中的杂质和水分,获得高纯度的烯丙醇。
5. 包装与贮存:将生产好的烯丙醇进行包装和储存,以备后续在其他化工生产过程中使用。
总体来说,生产烯丙醇的工艺流程比较简单,但需要严格控制反应条件和精细的分离和精化过程,以保证产品质量和纯度。
烯丙醇生产工艺
目前,烯丙醇的工业生产方法主要有氯丙烯水解法、环氧丙烷异构化法、丙烯醛还原法、醋酸丙烯酯水解法和甘油法等。
(1)氯丙烯水解法氯丙烯水解法由美国壳牌石油公司和陶氏化学公司于1947 年研发成功并实现工业化生产, 是工业上生产烯丙醇的最早方法。
该工艺是使氯丙烯在5%~10%的NaOH水溶液中于150 ℃、1.30~1.40 MPa和pH 值为10~12 的条件下水解生成烯丙醇, 收率为85%~95%,同时生成5%~10%的二烯丙基醚、丙醛和高沸物等副产物。
(2)丙烯醛还原法丙烯醛还原法是丙烯醛法生产甘油过程的中间步骤。
采用以丙烯为原料, 在催化剂作用下,先将丙烯氧化生成丙烯醛,丙烯醛与异丙醇再在400 ℃、0.1 MPa 和MgO·ZnO为催化剂的条件下,经氢转移生成丙烯醇,收率77%~80%,同时生成副产物丙酮。
在镉-锌金属催化剂存在下进行丙烯醛加氢也可制得烯丙醇。
该法优点是不需用氯气,且中间产物丙烯醛也是一种用途广泛的有机化工原料,生产成本较低,不足之处是丙烯醛的分离精制较为复杂,设备投资费用大,只适宜于较大规模的生产。
(3)环氧丙烷异构化法环氧丙烷气化、预热后经分布器进入反应器,在275~285 ℃、1.2 MPa压力下,以磷酸锂为催化剂,经液相或气相异构化反应制得烯丙醇,选择性为94%,环氧丙烷的转化率为58%~75%。
该法具有工艺简单、收率高、对设备无腐蚀、无三废污染等优点, 是目前国内外生产烯丙醇的主要方法。
但该法受环氧丙烷来源及价格的限制。
(4)醋酸丙烯酯水解法醋酸丙烯酯水解法由日本昭和电工公司于1985年研发成功。
丙烯经乙酰氧基化生成醋酸丙烯酯,再经水解或酯交换制得烯丙醇。
该法原料来源广泛,反应条件温和,生产稳定,避免了大量副产物的生成,可制得高纯度的烯丙醇产品。
该工艺技术的开发,为烯丙醇的大规模工业化生产及其衍生物的开发提供了一条有效途径。
(5)甘油制烯丙醇甘油经甲酸酯化生成甘油单甲酸酯, 再加热裂解制得烯丙醇。
烯丙醇的合成方法研究
烯丙醇的合成方法研究烯丙醇是一种重要的有机合成原料,在医药、农药、橡胶和塑料等领域都有广泛的应用。
因此,寻找高效、选择性、环保的烯丙醇合成方法一直是有机化学领域的研究热点之一。
本文将从丙烯醇的氧化、氢解和氧羰基化三个方面介绍烯丙醇的合成方法研究。
一、丙烯醇的氧化法丙烯醇的氧化法是烯丙醇合成中最常用的方法之一。
丙烯醇可以通过丙烯醇氧化酶催化氧化得到烯丙醛,再通过还原反应制备烯丙醇。
目前,常用的丙烯醇氧化酶有两种,一种是细胞外酶,另一种是细胞内酶。
细胞外酶通常来自于Xanthomonas campestris和Pseudomonas oleovorans等菌种,它们分别可以得到烯丙酸、烯丙醛和甲基丙烯酸等产物。
而细胞内酶主要来自于Angelica archangelica和草本植物Ferula assafoetida等,它们可以得到烯丙醛和甲基丙烯酸等产物。
目前,通过基因工程方法提高酶活性和稳定性已经成为丙烯醇氧化法研究的一大热点。
二、丙烯醇的氢解法丙烯醇的氢解法是通过金属催化剂将丙烯醇加氢得到烯丙醇。
这种方法具有操作简单、高产率等优点,因此在工业生产中得到广泛应用。
但其缺点是需要高压反应,同时金属催化剂某些时候也比较昂贵。
常用的金属催化剂有铂、钯、镍等。
其中,钯催化剂最为常用,且能够选择性地制备顺式异构体。
除了常规的催化剂外,新型的不对称有机催化体系也被应用于氢解反应中。
通过寻找更高效、低成本、环保的催化剂体系,氢解法的研究也在不断深入。
三、丙烯醇的氧羰基化法丙烯醇的氧羰基化法是一种比较新颖的合成方法,它可以通过催化剂促进一系列氧化和羰基化反应得到烯丙醇。
这种方法具有反应条件温和、不需要高压等优点,且所用催化剂也相对较少,比较环保。
常见的氧羰基化反应体系有氧气、过氧化氢、二氧化碳等氧化剂。
催化剂通常是过渡金属如钯、铜、铂等,或者氮芳香族化合物催化剂如吲哚、苯并噁唑等。
总之,从目前已有的研究成果来看,丙烯醇的氧化、氢解和氧羰基化三种方法都各有优劣。
环氧丙烷异构化制烯丙醇的实验分析
环氧丙烷异构化制烯丙醇的实验分析摘要目前世界上工业生产丙烯醇的工艺路线主要有4种:氯丙烯水解法、丙烯醛还原法、环氧丙烷异构化法、醋酸丙烯酯水解法。
由于环氧丙烷异构化法具有工艺简单,无腐蚀、无氯气污染等特点,加之国内原料充足。
因此,选用该工艺路线,对环氧丙烷后延产品的深加工具有重要的现实意义。
本文将对环氧丙烷异构化制烯丙醇的实验进行分析。
关键词环氧丙烷;烯丙醇;异构化1 原料环氧丙烷,硝酸锆(Zr(NO3)4·3H2O);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、无水乙醇;氨水(质量分数28% );三乙醇胺(TEAH);十二水磷酸钠(分析纯,上海科昌精细化学品公司);氢氧化钠;一水合氢氧化锂;环氧丙烷;硅酸钠。
2 环氧丙烷异构化试验催化剂评价实验在图1所示实验装置上进行,如图所示,盛有环氧丙烷的锥形瓶置于水浴锅中,水浴锅下面有一加热装置,可使水浴锅内水的温度始终略高于环氧丙烷的沸点,将氮气通入锥形瓶中,氮气与环氧丙烷的混合气通入装有3~8mL催化剂的U形石英管反应器中,石英管管径为lmm左右,反应温度用温度控制仪控制为300℃左右,反应后的气体混合物通入冰盐混合物做成的冷阱中,将冷阱中冷却下来的液体混合物采用气相色谱法进行分析。
经过冷却后的气体再通入水中,放空。
3 异构化产物结构鉴定和数据分析3.1 产物的成分分析方法将环氧丙烷原料、烯丙醇原料(质量含量99%)分别采用色谱进行分析,记录其保留时间,再与异构化的产物色谱峰比较,可以得到环氧丙烷与烯丙醇主峰。
或者直接将环氧丙烷、烯丙醇、丙醇、丙醛、丙酮等纯物质分别加入产物中,将原产物色谱图与加入某物质后的色谱图比较,如果某停留时间下的峰高变高或峰面积变大,则该停留时间即与所加入的物质相对应。
由此方法可分别确认丙醛、丙酮、丙醇、异丙醇等物质在色谱图中的保留时间,从而可以通过各保留时间对应的峰面积百分比知道产物中各物质的相对含量,用来计算环氧丙烷异构化的总转化率和烯丙醇、丙醇、丙醛、丙酮等副产物的选择性。
丙烯醇生产工艺
丙烯醇生产工艺丙烯醇是一种重要的有机合成原料,广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、纤维等行业。
以下是丙烯醇的生产工艺:1. 原料准备:以石油为主要原料,通过蒸馏分离、加氢裂化等工艺将石油提炼出乙烷、丙烷等烃类物质。
2. 气化反应:将乙烷、丙烷等烃类物质经过加热和催化剂的作用,在高温下发生气化反应,生成乙烯和丙烯。
3. 氧化反应:将乙烯和丙烯通过压缩和加热的方式送入氧化反应器中,在催化剂的作用下与氧气反应,生成乙烯醇和丙烯醇。
4. 分离纯化:将乙烯醇和丙烯醇与其他组分进行分离纯化。
首先采用精馏分离的方法将丙烯醇从原料中分离出来,然后通过减压精馏、结晶等工艺将丙烯醇纯化。
5. 尾气处理:在丙烯醇生产过程中产生的尾气中含有一定量的废气和有害物质,需要进行处理。
常见的处理方法包括催化燃烧、吸附、氧化等。
丙烯醇的生产工艺主要采用化学合成方法,其中氧化反应是关键环节。
氧化反应通常采用气相氧化或液相氧化方法,通过调整反应温度、氧气浓度、催化剂的种类和用量等参数,可以控制丙烯醇的生成率和选择性。
丙烯醇的生产工艺需要注意以下几点:1. 催化剂选择:选择合适的催化剂对丙烯醇的生成率和选择性有重要影响。
常用的催化剂包括金属氧化物、金属离子等。
2. 反应温度控制:反应温度是影响丙烯醇生成率和选择性的关键因素。
通常需要在适宜的温度范围内进行反应。
3. 废气处理:丙烯醇生产过程中产生的废气含有一定量的有害物质,需要进行处理,以减少对环境的影响。
4. 能源利用:丙烯醇生产过程中需要消耗大量的能源,需要合理利用能源,提高能源利用效率,降低生产成本。
总之,丙烯醇的生产工艺需要合理设计和优化,以提高丙烯醇的生成率和选择性,降低生产成本,并且要注重环境保护和资源利用的可持续发展。
环氧丙烷催化异构化制备烯丙醇的研究
西北大学硕士学位论文环氧丙烷催化异构化制备烯丙醇的研究姓名:张莉申请学位级别:硕士专业:化学工程指导教师:樊君20071101环氧丙烷催化异构化制备烯丙醇的研究作者:张莉学位授予单位:西北大学相似文献(6条)1.期刊论文张昉.李和兴.ZHANG Fang.LI He-xing介孔Ru-PPh2-KIT-6催化剂应用于水相中烯丙醇异构化的研究-分子催化2008,22(1)以2-(二苯基膦)乙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯为混合硅源,运用延时共缩聚法制备带有二苯基膦(PPh2-)修饰配体的KIT-6型介孔氧化硅材料,通过络合Ru(Ⅱ)获得固载化Ru(Ⅱ)有机金属催化剂(Ru-PPh2-KIT-6),该催化剂具有规整介孔结构.在水相烯丙醇异构化反应中显示高活性和高选择性,催化性能接近均相催化剂,活性相与载体结合牢固,能够重复使用5次以上.2.学位论文张昉介孔结构氧化硅固载钌有机金属催化剂及其在水介质中高烯丙醇异构化反应中催化性能的研究2006开发出能够在无毒无害的水介质中使用高效催化剂是实现绿色化学目标的重要组成部分。
介孔硅材料具有大比表面积、规整的孔道结构,能够保证负载催化剂活性位的高分散,维持均相催化剂原有的活性和选择性。
同时,介孔硅材料表面具有丰富的羟基,易于表面功能化,为固载化均相催化剂提供了良好的基础。
最重要的是非均相催化剂能够克服均相催化剂与产物分离难、无法重复使用的不足,因此更适合于工业化应用。
本论文采用表面活性剂自组装法合成了一系列具有不同结构的介孔硅材料和NH2-MCM-41、NH2-SBA-15、PPh2-SBA-15、PPh2-SBA-16、PPh2-KIT-6以及PPh2-FDU-12系列有机-无机杂化硅材料,以此为载体,采用共价键接枝方法固载过渡金属化合物RuCl2(PPh3)3,得到具有纳米介孔结构的有机金属催化剂。
选择高烯丙醇异构化反应为探针,尝试以水代替有机溶剂,开辟在环境友好介质中进行有机合成的新途经。
烯丙醇制2甲基1,3-丙二醇工艺
烯丙醇制2甲基1,3-丙二醇工艺一、烯丙醇的概述与应用烯丙醇,又称丙烯醇,是一种不饱和醇,分子式为C3H6O。
它具有较高的化学活性,广泛应用于化学工业、医药、农药、香料等领域。
烯丙醇可通过丙烯氧化、氢氧化钠醇解等方法制备。
二、2-甲基-1,3-丙二醇的合成方法2-甲基-1,3-丙二醇(简称MPOG)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚醚、聚醇等高分子材料。
MPOG的合成方法主要有两种:一种是烯丙醇氧化法,另一种是异丙醇脱水法。
三、烯丙醇制备2-甲基-1,3-丙二醇的工艺流程1.烯丙醇的催化氧化:在催化剂(如铜催化剂)的作用下,烯丙醇经氧化生成2-甲基-1,3-丙二醇。
2.酸性条件下的水解:将氧化产物进行酸性条件下的水解,得到2-甲基-1,3-丙二醇。
3.分离与纯化:将水解产物进行分离和纯化,得到高纯度的2-甲基-1,3-丙二醇。
四、制备过程中的关键技术1.催化剂的选择:催化剂的活性、选择性和稳定性对制备过程至关重要。
通常选用铜催化剂,因其具有较高的活性。
2.反应条件优化:反应温度、压力、反应时间等条件对产物收率有显著影响,需要通过实验进行优化。
3.产物分离与纯化:采用合适的分离方法和纯化技术,如蒸馏、萃取等,提高产物纯度。
五、产品应用领域及市场前景2-甲基-1,3-丙二醇广泛应用于聚醚、聚醇等领域,随着我国化工行业的快速发展,对2-甲基-1,3-丙二醇的需求不断增长。
预计未来市场前景广阔。
六、总结与展望烯丙醇制备2-甲基-1,3-丙二醇工艺是一种具有较高收率、较低成本的合成方法。
通过不断优化催化剂、反应条件和分离纯化技术,有望实现工业化生产。
生产烯丙醇的方法以及由该方法获得的烯丙醇[发明专利]
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1759091A [43]公开日2006年4月12日[21]申请号200480006243.0[22]申请日2004.02.25[21]申请号200480006243.0[30]优先权[32]2003.03.07 [33]JP [31]061536/2003[32]2003.03.19 [33]US [31]60/455,589[32]2003.04.24 [33]JP [31]119748/2003[86]国际申请PCT/JP2004/002215 2004.02.25[87]国际公布WO2004/078697 EN 2004.09.16[85]进入国家阶段日期2005.09.07[71]申请人昭和电工株式会社地址日本东京都[72]发明人才畑明子 内田博[74]专利代理机构北京市中咨律师事务所代理人林柏楠 黄革生[51]Int.CI.C07C 67/055 (2006.01)C07C 27/02 (2006.01)C07C 33/03 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 15 页[54]发明名称生产烯丙醇的方法以及由该方法获得的烯丙醇[57]摘要一种生产烯丙醇的方法,其包括:步骤(1):在催化剂的存在下在气相中由丙烯、乙酸和氧制备乙酸烯丙酯,其中催化剂包含具有负载于其上的催化剂组分的载体,所述催化剂组分包含含有碱金属和/或碱土金属的化合物、属于元素周期表第11族的元素或包含这些元素中至少一种的化合物和钯;和步骤(2):通过使用酸催化剂使在步骤(1)中获得的乙酸烯丙酯水解以获得烯丙醇;其中原料乙酸在步骤(1)中的转化率为60%或更高。
200480006243.0权 利 要 求 书第1/2页 1.一种生产烯丙醇的方法,其包含下述步骤(1)和(2),其中由式(1)表示的原料乙酸在步骤(1)的转化率为60%或更高:步骤(1):在催化剂的存在下在气相中由丙烯、乙酸和氧制备乙酸烯丙酯的步骤,其中催化剂包含具有负载于其上的催化剂组分的载体,所述催化剂组分包含(a)包含碱金属和/或碱土金属的化合物,(b)属于元素周期表第11族的元素或包含这些元素中至少一种的化合物,和(c)钯;和 步骤(2):通过使用酸催化剂使在步骤(1)中获得的乙酸烯丙酯水解以获得烯丙醇的步骤:转化率(%)={(反应器入口乙酸的摩尔量-反应器出口乙酸的摩尔量/反应器入口乙酸的摩尔量}×100 (1) 2.如权利要求1所述的生产方法,其中由式(2)表示的(a)包含碱金属和/或碱土金属的化合物的每小时流出率为1.0×10-5-0.01%/小时: 流出率(%)/小时={检测到的碱金属或碱土金属的质量(kg/h)/在装填的全部催化剂中的碱金属或碱土金属质量(kg)}×100 (2) 3.如权利要求1或2所述的生产方法,其中所述(a)包含碱金属和/或碱土金属的化合物是包含至少一种选自由锂、钠、钾、铯、镁、钙和钡组成的组的至少一种元素的化合物。
丙烯醛均相氢转移反应制烯丙醇的工艺研究
2 _ 2 反应 时间的 影响 时间对 反应结 果 的影响如 图 2所示 。 当反应 时
那 么在 不 同催 化剂 用量 的情况 下 随反应 时间 延
长, 反应 结果 是否会 有所 不 同?为此 , 选 取较低 催 化
间由 2 0 mi n增 加 到 4 0 m i n时 , 转 化率 由 5 0 . 7 %急 剧 上升 至 8 9 . 0 %; 随着 反应 时 间 的继 续延 长 , 丙烯 醛 的 转化率 在 6 0 mi n达 到 一 个 较 高 点 9 5 . 0 %后 趋 于 平 缓 。烯 丙 醇 的 选 择 性 则 在 6 0 mi n达 到 最 大 值 7 6 . 3 %, 随 反应 时 间的继 续 延 长 , 因产 物 脱水 等 副 反 应 的发 生 , 使 得烯丙 醇选择 性 略有下 降 。 产物烯 丙 醇 收率 也 在 6 0 mi n时 达 到最 大 值 ,继 续 延 长 反应 时
第3 2卷
褂 擎 蜒 褂 婢
反应时间 / a r i n
( b )
图 4 不同催化剂用量下反应结果的 比较 反应温度 5 0℃、 醇醛摩尔 比 1 . 5 、 催化剂用量分别 为 3 %( a ) 和7 %( b )
料异 丙醇 与过渡 态烯 丙氧基 铝反 应 ,重新生 成催 化 温度r c
图 1 温 度对 反 应 结 果 的 影 响
反应时间 6 0 mi n 、 醇醛摩尔比 1 . 5 、 催化剂用量为
丙烯醛摩尔数的 7 %
图 3 催 化 剂 用 量对 反 应 结 果 的 影 响
反应 温度 5 0℃、 反应 时 间 6 0 ai r n 、 醇 醛 摩尔 比 1 . 5
量时的转化率。 但在本实验中, 反应结果却与这一规 律相 矛盾 。
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目前,烯丙醇的工业生产方法主要有氯丙烯水解法、环氧丙烷异构化法、丙烯醛还原法、醋酸丙烯酯水解法和甘油法等。
(1)氯丙烯水解法
氯丙烯水解法由美国壳牌石油公司和陶氏化学公司于1947 年研发成功并实现工业化生产, 是工业上生产烯丙醇的最早方法。
该工艺是使氯丙烯在5%~10%的NaOH水溶液中于150 ℃、1.30~1.40 MPa和pH 值为10~12 的条件下水解生成烯丙醇, 收率为85%~95%,同时生成5%~10%的二烯丙基醚、丙醛和高沸物等副产物。
(2)丙烯醛还原法
丙烯醛还原法是丙烯醛法生产甘油过程的中间步骤。
采用以丙烯为原料, 在催化剂作用下,先将丙烯氧化生成丙烯醛,丙烯醛与异丙醇再在400 ℃、0.1 MPa 和MgO·ZnO为催化剂的条件下,经氢转移生成丙烯醇,收率77%~80%,同时生成副产物丙酮。
在镉-锌金属催化剂存在下进行丙烯醛加氢也可制得烯丙醇。
该法优点是不需用氯气,且中间产物丙烯醛也是一种用途广泛的有机化工原料,生产成本较低,不足之处是丙烯醛的分离精制较为复杂,设备投资费用大,只适宜于较大规模的生产。
(3)环氧丙烷异构化法
环氧丙烷气化、预热后经分布器进入反应器,在275~285 ℃、1.2 MPa压力下,以磷酸锂为催化剂,经液相或气相异构化反应制得烯丙醇,选择性为94%,环氧丙烷的转化率为58%~75%。
该法具有工艺简单、收率高、对设备无腐蚀、无三废污染等优点, 是目前国内外生产烯丙醇的主要方法。
但该法受环氧丙烷来源及价格的限制。
(4)醋酸丙烯酯水解法
醋酸丙烯酯水解法由日本昭和电工公司于1985年研发成功。
丙烯经乙酰氧基化生成醋酸丙烯酯,再经水解或酯交换制得烯丙醇。
该法原料来源广泛,反应条件温和,生产稳定,避免了大量副产物的生成,可制得高纯度的烯丙醇产品。
该工艺技术的开发,为烯丙醇的大规模工业化生产及其衍生物的开发提供了一条有效途径。
(5)甘油制烯丙醇
甘油经甲酸酯化生成甘油单甲酸酯, 再加热裂解制得烯丙醇。
在10 L 烧瓶中加入5 kg甘油和3 kg 甲酸( 85%),加热回流两三小时,将甘油酯转化为甘油单甲酸酯,然后蒸馏至200 ℃将其油层产品馏出,继续升温至260 ℃,收集195~260 ℃馏分;将馏出物用40%氢氧化钠溶液中和至pH 值为8.0~9.0,放置析出油状物,分出油层,用固体氢氧化钠干燥,收集液相,弃去固相;液相经蒸馏收集99 ℃以下馏分,得粗品。
在粗品中加入相同体积的四氯化碳,进行
脱水蒸馏,收集沸点95.5~99.0 ℃馏分,得到高纯度的成品。
附:扬州韦德化工有限公司利用丙烯、醋酸和氧气于固定床触媒存在下,以气相反应生成烯丙醇的流程。