1,4-丁二醇工艺
1,4-丁二醇工艺介绍
原料乙炔制备
• 三、 干法乙炔工艺简述 干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在 电石粉上使之水解,产生的电石渣为含水量 4%~10% 干粉末,粗乙炔含水量为75%,反应温 度气相为90~93℃,固相温度为100-110 ℃,水 与电石的比例约为1.2:1,反应热由水汽化带走, 经由非接触式换热器传给循环水(没有溶解损 失),电石的粒径小于4 毫米,水解率大于99%, 乙炔收率大于98.5%。特点:耗水量小无污水排 放,但电石反应不完全,粉尘对环境污染严重, 操作不方便,易发生事故 。
1.原料乙炔远程运输有危险 2.操作条件苛刻,压力高 3.廉价乙炔获得量有限 4.设备造价高
改良 法
1.原料乙炔远程运输有危险 2.廉价乙炔获得量有限
丁二烯法
1.流程长,过程复杂 2.投资高 3.公用工程费用大 4.丁二烯醋酸法设备腐蚀严重 1.环氧丙烷难以廉价得到时成本高 2.羟基化反应选择性低 3.全过程收率低 1.受原料顺酐的影响 2.流程长
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丁二烯法
• 该工艺方法是20 世纪70 年代由日本三菱化成开 发成功的。该工艺方法分为三步,首先是丁二烯 与醋酸和氧气发生乙酰化反应,生成1,4-二乙酰 氧基丁烯,然后催化加氢生成1,4-二烯乙酰氧基 丁烷,最后水解制得BDO。此工艺方法原料易得, 工艺安全,技术可靠,无公害,高价值的THF 无 需由BDO 脱水得到,并可任意调节产物BDO 和 THF 的比例。但是,整个工艺流程长,投资大, 水蒸气消耗量高,只有在合理的规模下才具有竞 争力。
丁烷/顺酐法
• • • 顺酐法生产BDO主要有两种工艺,一种是70年代由日本三菱油化和三菱化成开发的顺 酐直接加氢工艺,该工艺的特点是顺丁烯二酸酐在加氢过程中除了生产BDO之外,还 可以同时生成THF和GBL等产品,设置不同的工艺条件可以改变产品的组成。 另一种是由英国戴维(Davy)工艺技术公司开发的顺酐酯化加氢工艺,该方法首先将 顺酐与一元醇(甲醇或乙醇等)进行酯化反应生成顺丁烯二酸二酯,然后进行加氢水 解得到1,4-丁二醇。 戴维顺酐工艺路线的主要优点在于通过调节工艺条件,可以改变1,4-丁二醇、γ-丁内酯 (GBL)、四氢呋喃(THF)的产出比例。工业装置中如要设计1,4-丁二醇产量达最大值, 可依据1,4-丁二醇和γ-丁内酯之间的化学平衡,采取将γ-丁内酯循环,直至γ-丁内酯耗 尽的方法,以使1,4-丁二醇产量达最大值。另外,戴维顺酐工艺还具有其它的一些优点, 如酯的转化率较高,反应条件温和,设备材质要求不高,催化剂价格低,寿命长,投 资和生产成本均较低,1,4-丁二醇和四氢呋喃比例调节范围宽。 正丁烷/顺酐工艺实际上是将正丁烷转化为顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术结合起来, 仍以馏分为原料,整个流程包括顺酐生产、马来酸加氢及1,4-丁二醇精制。该工艺只需 要经过加氢和精制就能得到1,4-丁二醇,不需酯化工序,缩短了整个流程,减少了设备 台数,相应降低了投资和操作维修费用,对顺酐纯度要求比较低。该工艺中催化剂的 选择性高,使用寿命长,不需要更换催化剂,副产物生成量少,几乎能使顺酐全部转 化为1,4-丁二醇,在加氢、回收和提纯工序对工艺条件稍加修改,也可生产四氢呋喃和 γ-丁内酯。
1,4丁二醇顺酐法工艺新进展
1,4丁二醇顺酐法工艺新进展一、本文概述随着全球对可再生能源和环保型化学品的需求日益增长,生物可降解塑料和其他高值化学品的生产过程越来越受到关注。
其中,1,4-丁二醇(BDO)作为一种重要的化工原料,在聚酯、聚氨酯、聚酰胺等高分子材料的合成中扮演着关键角色。
顺酐法作为生产1,4-丁二醇的一种重要工艺路线,其技术进展对于提高BDO生产效率、降低成本以及减少环境污染具有重要意义。
本文将对1,4-丁二醇顺酐法工艺的最新研究进展进行综述,重点关注工艺优化、催化剂开发、反应机理研究以及工业化应用等方面的最新成果,以期为相关领域的科研工作者和工业生产者提供参考和借鉴。
二、顺酐法生产1,4丁二醇的基本原理与特点顺酐法生产1,4-丁二醇(BDO)的基本原理是通过顺丁烯二酸酐(顺酐)的加氢反应来合成BDO。
顺酐首先与氢气在催化剂的作用下发生加氢反应,生成四氢呋喃(THF)。
随后,THF再经过催化加氢,最终生成1,4-丁二醇。
该过程涉及多步化学反应,包括加成、还原等,每一步都需要特定的催化剂和反应条件。
顺酐法生产BDO的特点在于原料来源广泛、反应条件温和、产品纯度高且环境友好。
顺酐作为一种重要的有机化工原料,可以通过多种途径获得,如苯的氧化、正丁烷的氧化等,这保证了原料的稳定供应。
顺酐法生产BDO的反应条件相对温和,一般在常温常压下进行,这降低了能源消耗和设备成本。
通过优化催化剂和反应条件,可以实现高转化率和高选择性,从而获得高纯度的BDO产品。
顺酐法生产BDO的过程中产生的副产物较少,且多为可回收利用的物质,这使得该方法在环保方面具有明显优势。
近年来,随着环境保护意识的提高和化学工业的可持续发展需求,顺酐法生产BDO受到了越来越多的关注。
研究者们在催化剂的开发、反应条件的优化以及工艺流程的改进等方面进行了大量研究,取得了一系列重要进展。
这些进展不仅提高了BDO的生产效率和质量,还降低了生产成本和环境影响,为BDO的工业化生产提供了有力支持。
1,4-丁二醇产品中甲基bdo工艺控制
1,4-丁二醇产品中甲基bdo工艺控制1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,简称BDO)是一种重要的有机化学原料,广泛应用于合成聚酯、聚醚、聚硝基等高分子化合物,也可用作溶剂和溶解性强的中间体。
其中甲基BDO是1,4-丁二醇的重要衍生物之一,是生产众多高性能聚合物和化学品的关键原料。
甲基BDO(M-BDO)工艺控制是1,4-丁二醇生产过程中的重要环节,关系到产品的质量和工艺的经济性。
本文将从反应条件控制、催化剂选择、分离纯化等方面进行探讨。
首先,反应条件控制是甲基BDO工艺的重点之一。
甲基BDO 的合成主要通过1,4-丁二醇和甲醛的缩合反应进行。
该反应需要在适当的温度和压力下进行,以保证产物的高收率和选择性。
一般而言,反应温度在100-150摄氏度之间,反应压力在0.1-1.0兆帕之间。
过高的温度会导致副反应的发生,降低甲基BDO的产率,过高的压力则会增加设备和能耗成本。
此外,反应时间也是需要控制的参数之一,过长的反应时间会导致甲基BDO的分解和副反应的产生,从而影响产品质量。
其次,催化剂的选择对甲基BDO工艺控制至关重要。
合适的催化剂可以增加反应速率和产率,降低副反应的发生。
常用的催化剂有酸性离子交换树脂和金属催化剂,如阳离子交换树脂和钯催化剂。
酸性离子交换树脂具有良好的选择性和稳定性,但需要周期性再生,而金属催化剂则不需要再生但对杂质敏感。
催化剂的选择应综合考虑催化剂的活性、稳定性、成本和反应条件等方面的因素。
最后,分离纯化是甲基BDO工艺中必不可少的环节,影响到产品质量和经济性。
常用的分离纯化方法有蒸馏、萃取和结晶等。
蒸馏是最常用的分离纯化方法,可以将甲基BDO从废气和溶剂中分离出来,但需要考虑工艺的能耗和环保性。
萃取方法可以通过选择合适的溶剂将甲基BDO从其他组分中提取出来,但对溶剂的选择和回收也是一个难点。
结晶方法可以通过温度控制和添加剂来实现甲基BDO的结晶分离,但需要考虑结晶速率和产物纯度的平衡。
炔醛法bdo生产工艺
炔醛法bdo生产工艺
世界上生产γ-丁内酯(1,4-丁二醇)的主要方法之一是炔醛法。
下面是炔醛法制备γ-丁内酯的生产工艺:
1. 原料准备:
•丁二醇:丁二醇(1,4-丁二醇)是γ-丁内酯的前体,通常由石化原料制备。
•氢气(H2):用于还原反应。
•金属催化剂:通常使用钯(Pd)作为催化剂。
2. 醛醚化反应:
•丁二醇与过量的醛(通常是丙醛或丙烯醛)在存在金属催化剂的条件下,进行醛醚化反应,生成醛醚。
这个反应的化学方程式如下所示:
丁二醇 + 醛→ γ-丁内酯
•醛醚化反应通常在高温和高压下进行。
3. 氢化反应:
•在氢化反应中,醛醚被氢气还原,生成γ-丁内酯。
•反应条件通常包括适当的温度和压力,以促进氢化反应的进行。
4. 分离和纯化:
•得到的反应混合物需要进行分离和纯化,通常使用蒸馏、结晶、过滤等工艺步骤来分离γ-丁内酯。
炔醛法制备γ-丁内酯的工艺通常需要严格的反应控制和纯化步骤,以确保高产率和产品质量。
此外,废气处理和废物处理也是生产过程中需要考虑的环保因素。
总的来说,炔醛法是一种工业上广泛使用的方法,用于生产γ-丁内酯,这是一种重要的化工原料,用于制备聚氨酯、塑料、溶剂和其他化工产品。
1,4-丁二醇合成工艺
1,4-丁二醇合成工艺1,4-丁二醇(1,4-butanediol,简称BDO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化工、医药、纺织、造纸等领域。
本文将介绍1,4-丁二醇的合成工艺,包括丁二烯合成法、乙炔合成法、丙烯合成法、丁烯合成法、甲醛合成法、乙二醇合成法、丙二醇合成法、苯酚合成法以及其他合成方法。
1.丁二烯合成法丁二烯合成法是1,4-丁二醇的传统合成方法之一。
该方法主要包括两个步骤:第一步是通过烯烃聚合反应将丁二烯聚合为四氢呋喃(THF);第二步是通过THF的羟基化反应生成1,4-丁二醇。
该方法工艺成熟,收率高,但生产成本较高,且三废污染严重。
2.乙炔合成法乙炔合成法是制备1,4-丁二醇的经典方法之一。
该方法主要是通过乙炔和甲醛在催化剂作用下发生聚合反应生成1,4-丁二醇。
该方法工艺简单,技术成熟,但生产成本较高,且需要使用有毒的汞催化剂。
3.丙烯合成法丙烯合成法是制备1,4-丁二醇的一种新方法。
该方法主要是通过丙烯和乙酸在催化剂作用下发生反应生成1,4-丁二醇和丙烯酸。
该方法具有原料易得、工艺简单、环保等优点,但需要使用贵金属催化剂,导致生产成本较高。
4.丁烯合成法丁烯合成法是制备1,4-丁二醇的一种新方法。
该方法主要是通过丁烯和乙酸在催化剂作用下发生反应生成1,4-丁二醇和丙烯酸。
该方法具有原料易得、工艺简单、环保等优点,但需要使用贵金属催化剂,导致生产成本较高。
5.甲醛合成法甲醛合成法是制备1,4-丁二醇的一种新方法。
该方法主要是通过甲醛和乙酸在催化剂作用下发生反应生成1,4-丁二醇和乙酸甲酯。
该方法具有原料易得、工艺简单、环保等优点,但需要使用贵金属催化剂,导致生产成本较高。
6.乙二醇合成法乙二醇合成法是制备1,4-丁二醇的一种新方法。
该方法主要是通过乙二醇和乙酸在催化剂作用下发生反应生成1,4-丁二醇和乙酸乙酯。
该方法具有原料易得、工艺简单、环保等优点,但需要使用贵金属催化剂,导致生产成本较高。
一四丁二醇生产工艺
一四丁二醇(BDO)的生产工艺主要有炔醛法和丁二烯法。
炔醛法:该工艺是生产BDO的传统方法,又分为经典法和改良法。
经典法在高压(13.8~27.6 MPa)和250~350℃的条件下,乙炔与甲醛在催化剂(通常为乙炔亚铜和铋在二氧化硅载体上)存在下反应,然后用拉尼镍催化剂将中间体l,4-丁炔二醇加氢制BDO。
改良法在淤浆床内采用改良的Pd/C催化剂,丁炔二醇在60~70℃和2.O~2.5 MPa下加氢生成丁烯二醇和BDO,然后在填充反应器中,以Ni为催化剂,在120~150℃条件下丁烯二醇加氢生成BDO,最后通过蒸馏和薄膜蒸发提纯BDO。
丁二烯法:日本三菱化成开发的以丁二烯为原料制备BDO的方法,分为三步:在温度60℃、压力6.9 MPa条件下以Pd-Te/活性炭为催化剂,丁二烯与乙酸和氧气发生乙酰基氧化反应,在固定床反应器中生成1,4-乙二乙酰氧基-2-丁烯;加氢制得1,4-二乙酰氧基丁烷;水解得到1,4-丁二醇。
丁二醇及四氢呋喃的生产工艺课件
丁二醇及四氢呋喃的生产工艺课件丁二醇及四氢呋喃的生产工艺一、引言丁二醇(1,4-丁二醇)和四氢呋喃(THF)是在化工领域中广泛应用的有机化合物。
丁二醇是一种重要的溶剂和合成原料,用于制造涂料、塑料和纤维等。
而THF是一种重要的溶剂,广泛应用于合成树脂、弹性体、塑料和溶剂等领域。
本文将详细介绍丁二醇和THF的生产工艺。
二、丁二醇的生产工艺1. 丁二醇的生产方法丁二醇的主要生产方法有两种:氢解法和氧化法。
氢解法:丁二醇的氢解法是将丁烯与水直接反应生成丁二醇。
具体步骤如下:(1)将丁烯和水加入反应釜中,加入适量的催化剂,如铜、铬等。
(2)在适当的温度和压力下进行反应,通常反应温度为150-200摄氏度,压力为1-3兆帕。
(3)反应完成后,通过蒸馏等方法将丁二醇纯化。
氧化法:丁二醇的氧化法是将丁烯先氧化为丁醛,然后再将丁醛还原为丁二醇。
具体步骤如下:(1)将丁烯与氧气反应,生成丁醛。
(2)将丁醛与还原剂(如氢气)反应,还原为丁二醇。
(3)通过蒸馏等方法将丁二醇纯化。
2. 丁二醇的工艺优化为了提高丁二醇的产率和纯度,可以进行以下工艺优化措施:(1)选择合适的催化剂:催化剂的选择对反应的速率和选择性有重要影响。
常用的催化剂有铜、铬等。
(2)控制反应条件:包括反应温度、压力和反应时间等。
通过调整反应条件,可以提高丁二醇的产率和纯度。
(3)优化纯化工艺:通过蒸馏、结晶等方法对丁二醇进行纯化,提高其纯度。
三、四氢呋喃的生产工艺1. 四氢呋喃的生产方法四氢呋喃的主要生产方法有两种:氢化法和环合法。
氢化法:四氢呋喃的氢化法是将呋喃与氢气反应生成四氢呋喃。
具体步骤如下:(1)将呋喃和氢气加入反应釜中,加入适量的催化剂,如钯、铂等。
(2)在适当的温度和压力下进行反应,通常反应温度为20-50摄氏度,压力为0.1-0.5兆帕。
(3)反应完成后,通过蒸馏等方法将四氢呋喃纯化。
环合法:四氢呋喃的环合法是将γ-丁内酯经环合反应生成四氢呋喃。
最新化工1.4丁二醇介绍及生产流程设计书
化工1.4丁二醇介绍及生产流程设计书《化工1.4丁二醇设计说明书》姓名:李驳骏班级:130602学号:20132016简介1,4- 丁二醇( 简称BDO) 是一种重要的有机和精细化工原料, 它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。
由BDO 可以生产四氢呋喃( THF) 、聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT) 、γ- 丁内脂( GBL) 和聚氨酯树脂( PU Resin) 、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。
性质无色粘稠油状液体。
可燃,凝固点20.1℃,熔点20.2℃,沸点228℃,171℃(13.3kPa),120℃(1.33kPa),86℃(0.133kPa),相对密度1.0171(20/4℃),折射率1.4461。
闪点(开杯)121℃。
能与水混溶,溶于甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚。
有吸湿性,味苦。
毒性有毒。
附着在患病或负伤的皮肤上或饮用时,起初会呈现麻醉作用,引起肝和肾特殊的病理改变,然后由于中枢神经麻痹而(无长时间的潜伏)突然死亡。
白鼠经口LD50为210~420mg/kg。
生产设备应密闭,防止泄漏,操作人员穿戴防护用具。
皮肤有创伤的人严禁与本品接触。
用途1,4丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料,是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料;PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。
1,4丁二醇是生产四氢呋喃的主要原料,四氢呋喃是重要的有机溶剂,聚合后得到的聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维)的基本原料。
氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。
1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品,广泛用于农药、医药和化妆品等领域。
1.4丁二醇过程设计原理及方程式1.4丁二醇装置经三个工艺工序将乙炔、甲醛和氢气转化成1,4-丁二醇(BDO)。
1,4-丁二醇工艺
1,4-丁二醇工艺
1,4-丁二醇是一种有机化合物,也被称为丁二醇。
其化学式为
C4H10O2,常用作溶剂和原料。
以下是1,4-丁二醇的生产工艺:
1. 通过丁醇氧化合成。
将丁醇与氧气反应,在合适的反应条件下,使用适当的催化剂催化反应。
这个过程中会生成丁醛,继而通过水合反应生成1,4-丁二醇。
2. 通过氢化合成。
将丁烯与氢气反应,在适当的催化剂催化下进行氢化反应。
这个过程中会生成1,4-丁二醇。
3. 通过甲醛羧酸酯化合成。
将甲醛与丁烯发生酯化反应生成甲醛羧酸酯,然后通过还原反应将甲醛羧酸酯还原为1,4-丁二醇。
这些工艺中,氧化合成和氢化合成是最常用的1,4-丁二醇生产
方法。
这些方法具有高效、选择性好、产率高的优点,并且可以在工业规模上进行生产。
同时,在生产过程中需要注意反应条件、催化剂的选择和分离纯化等问题,以确保产品质量和生产效益。
1,4丁二醇顺酐法工艺新进展
1,4丁二醇顺酐法工艺新进展1,4丁二醇(BDO)是一种重要的工业原料,广泛应用于聚氨酯、聚酯、特种纤维等领域。
近年来,随着技术的不断进步,1,4丁二醇的制备方法也不断得到优化。
其中,顺酐法工艺作为一种绿色、环保的制造方法,受到广泛。
本文将介绍1,4丁二醇顺酐法工艺的新进展及其在各领域的应用。
1,4丁二醇顺酐法工艺是一种以顺酐为原料,通过酯化反应和加氢反应两步合成1,4丁二醇的工艺。
与其他制备方法相比,顺酐法工艺具有更高的反应效率和更少的环境污染。
近年来,随着催化剂的研究和优化,顺酐法工艺的产率和选择性得到了显著提高。
在1,4丁二醇顺酐法工艺的研究中,催化剂的研究是一个关键环节。
近年来,科研人员不断探索新型催化剂,优化反应条件,以提高顺酐法工艺的产率和选择性。
例如,中国科学院过程工程研究所的研究团队开发出一种新型负载型催化剂,有效提高了1,4丁二醇的产率和纯度。
通过优化反应温度、压力和物料配比等条件,也取得了显著成果。
1,4丁二醇顺酐法工艺的应用领域不断扩大,市场前景广阔。
在聚氨酯领域,1,4丁二醇可用于生产高性能的聚氨酯树脂和弹性体。
在聚酯领域,1,4丁二醇可用于生产高性能的聚酯纤维和膜材料。
1,4丁二醇还可用于生产特种高性能纤维,如对位芳纶、聚酰亚胺纤维等。
随着技术的不断提高和市场需求的增长,1,4丁二醇顺酐法工艺的应用前景将更加广阔。
1,4丁二醇顺酐法工艺作为一种绿色、环保的制备方法,近年来取得了显著进展。
随着催化剂研究的不断深入和工艺的不断优化,顺酐法工艺的产率和选择性得到了显著提高。
随着应用领域的不断扩大和市场需求的增长,1,4丁二醇顺酐法工艺的市场前景也将更加广阔。
在未来发展中,我们相信该领域仍将不断取得新的技术突破和重要进展。
顺酐法生产1,4丁二醇(BDO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚氨酯、聚酯、GBL等高分子材料领域。
随着国内化工行业的快速发展,BDO的生产技术也得到了广泛应用和推广。
1-4-丁二醇工艺介绍ppt课件
水渣石电
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原料乙炔的制备
• 四、乙炔精化 纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石在一般情
况下制取的乙炔,常带有一种令人极不愉快的恶臭,这是 由于在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质的 缘故。当这些杂质与水作用时,生成了带有特殊臭味的硫 化氢、砷化氢和磷化氢气体。
将用电石制取的乙炔气体通入盛有重铬酸钾的浓硫酸 溶液,或次氯酸钠溶液,或碱溶液的洗气,都可以除去这 些带有臭味的气体,得到较纯净的乙炔。 CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑ Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑
1.原料乙炔远程运输有危险 2.廉价乙炔获得量有限
1.流程长,过程复杂 2.投资高 3.公用工程费用大 4.丁二烯醋酸法设备腐蚀严重
1.环氧丙烷难以廉价得到时成本高 2.羟基化反应选择性低 3.全过程收率低
1.受原料顺酐的影响 2.流程长
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各工艺方法生产BDO所占份额
顺酐工艺33%
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BDO主要工艺方法的优缺点比较
Reppe法
经典 法
改良 法
丁二烯法
环氧丙烷法 顺酐法
1.工艺成熟 2.流程短,产品收率高 3.操作费用低,副产品少
1.工艺先进成熟,副产品少 2.流程短,产品收率高 3.催化剂活性高,寿命长 4.投资低,适用于大规模生产 5.操作压力低,生产安全
浓度不能达到。
• (2)铁钼法
• 铁钼法是在空气过量的条件下使甲醇转化生产甲醛,反应 温度低,约250~400℃,甲醇转化率为92~94%,不需设 甲醇蒸馏回收系统。铁钼法的优点是生产低醇含量的高浓 度甲醛,且甲醇原料单耗低,同时副产蒸汽;产品甲醛浓 度的灵活变化,可以生产37~57%的甲醛产品。
1,4丁二醇生产工艺及其技术进展
1,4丁二醇生产工艺及其技术进展一、本文概述1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,简称BDO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚酯、聚氨酯、增塑剂、医药、农药等领域。
由于其独特的化学性质和广泛的应用领域,1,4-丁二醇的生产工艺和技术进展一直备受关注。
本文旨在全面概述1,4-丁二醇的生产工艺,包括传统的生产方法以及近年来出现的新型工艺,同时探讨这些工艺的技术特点、优缺点及发展趋势。
通过对1,4-丁二醇生产工艺的深入了解,我们可以更好地理解其市场需求、技术挑战以及未来发展潜力,为相关产业的可持续发展提供有益的参考。
二、1,4丁二醇的生产工艺1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,简称BDO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚酯、聚氨酯、增塑剂、溶剂等领域。
随着全球化工产业的快速发展,对1,4-丁二醇的需求日益增加,其生产工艺和技术进展也备受关注。
目前,1,4-丁二醇的主要生产工艺包括丁烯法、丁烷法、顺酐法和生物发酵法等。
丁烯法:丁烯法是最早用于生产1,4-丁二醇的方法,其原料主要来源于石油裂解得到的丁烯。
在催化剂的作用下,丁烯经过加氢、氧化等步骤,最终生成1,4-丁二醇。
该工艺具有原料来源广泛、技术成熟等优点,但能耗较高,且副产物较多。
丁烷法:丁烷法以丁烷为原料,通过催化裂解、氧化等步骤生产1,4-丁二醇。
该工艺原料成本低,但工艺流程较长,且需要高温高压条件,对设备要求较高。
顺酐法:顺酐法以顺酐(马来酸酐)为原料,经过加氢、水解等步骤制得1,4-丁二醇。
该工艺具有原料易得、反应条件温和等优点,但顺酐价格较高,且生产过程中产生的废水处理难度较大。
生物发酵法:生物发酵法利用微生物将可再生生物质转化为1,4-丁二醇。
该工艺具有原料可再生、环境友好等优点,但发酵过程复杂,产物纯度和产量受菌种、发酵条件等多种因素影响。
近年来,随着环境保护和可持续发展的要求不断提高,生物发酵法逐渐成为1,4-丁二醇生产工艺的研究热点。
1,4-丁二醇性能及各种生产工艺探讨
1,4-丁二醇性能及各种生产工艺探讨摘要:作为一种石油工业和化工业的精细原料,1,4-丁二醇的有关研究随着科学技术的发展涌现出越来越多的成果。
并且在社会生产需要的带动下,1,4-丁二醇生产工艺不断取得新进展和新突破,如今已经广泛应用于化工、医药、汽车制造等多个行业领域。
本文对1,4-丁二醇进行了物化的性质、生产工艺和应用等方面的介绍,对当下主流的五种生产工艺进行了详细的对比分析,于文末做了总结性概述并提出发展建议。
关键词:1,4-丁二醇(BDO);生产工艺;性能1、1,4-丁二醇的性能及应用领域1,4-丁二醇,英文缩写是BDO,同时又被称为1,4-二羟基丁烷、1,4-亚丁基二醇,其物性表现为无色苦味,带毒性,这种油状物具有一定的可燃性和吸湿性,能溶于多种介质,包括水、甲醇、乙醇、丙醇等,其性能如表1所示:1,4-丁二醇应用领域较为广泛,主要如下:(1)1,4-丁二醇是精细化工用料,也是有机化工用料,主要用于PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)纤维及塑料制品的生产,是应用前景最好的工程塑料生产原料。
(2)1,4-丁二醇是THF(四氢呋喃)的主要生产原料,THF(Tetrahydrofuran)是重要有机溶剂中的一种,可聚合形成PTMEG(聚四亚甲基乙二醇醚),用于制造莱卡纤维,即氨纶,其弹性较好适用于高弹性针织品的制造,如泳衣、高档运动服装等。
(3)1,4-丁二醇经过相关化学反应可以形成GBL(γ-丁内酯),可用于制造2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮,其衍生物具有较高的附加价值,包括乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等,是医药化妆品行业的常用原料。
(4)1,4-丁二醇还能用于制造PU树脂、油漆涂料以及塑化剂,其衍生物是增亮剂的主要成分,在电镀行业中得到广泛应用。
2、1,4-丁二醇主要生产工艺BDO的生产工艺将近20种,其中在工业领域应用最为广泛的有Reppe(雷珀)、丁二烯、环氧丙烷、正丁烷/顺酐直接加氢和正丁烷/顺酐酯化加氢等五种主要工艺方法。
1,4-丁二醇生产工艺及其技术进展
1,4-丁二醇生产工艺及其技术进展1. 引言- 研究背景- 文章目的2. 1,4-丁二醇的概述- 1,4-丁二醇的化学性质- 1,4-丁二醇的用途和市场需求3. 1,4-丁二醇的生产工艺- 常用的1,4-丁二醇生产工艺- 工艺流程图及各步反应条件- 生产工艺的优缺点4. 1,4-丁二醇生产技术的进展- 传统工艺的问题和改进方案- 制备新工艺的研究现状和展望- 新材料在1,4-丁二醇生产中的应用5. 结论- 1,4-丁二醇生产工艺和技术进展的发展趋势- 发展1,4-丁二醇生产的建议和展望注:本提纲未重点体现作者意见和论证,仅概括大脉络。
1. 引言在现代工业化中,化学品作为重要的产业之一,其生产工艺和技术不断在发展和创新。
其中,1,4-丁二醇被广泛用于聚酯树脂、涂料、塑料等材料的生产中,并且不断被拓展出新的应用领域。
1,4-丁二醇在工业上的生产总量逐年增加,因此对于其生产工艺和技术的研究具有重要的现实意义和科学价值。
本章节将简单介绍1,4-丁二醇的基本概念和特性,并讨论其在工业上的应用需求。
2. 1,4-丁二醇的概述1,4-丁二醇是一种有机化合物,分子式为C4H10O2,化学结构中包含两个醇基团。
由于其分子中具有醇基团,因此易溶于水和众多有机化合物中。
1,4-丁二醇在室温下为无色粘稠液体,熔点20℃,沸点234℃。
1,4-丁二醇的生产量很大,其主要用途在于生产聚酯、涂料、塑料等材料,也用于制备颜料和染料等化学制品。
此外,1,4-丁二醇还广泛用于药物、香料和化妆品等领域。
随着市场需求的不断增长,1,4-丁二醇的生产量也逐年增加。
在全球1,4-丁二醇市场,主要生产厂家包括美国的Dow Chemical,德国的BASF,日本的Mitsubishi Chemical和台湾的台塑石化。
这些厂家用不同的技术和工艺来生产1,4-丁二醇,以适应市场需求的变化。
3. 结论总之,1,4-丁二醇是一种应用广泛的有机化合物,其生产工艺和技术不断在发展和创新。
炔醛法生产1,4-丁二醇工艺探讨
炔醛法生产1,4-丁二醇工艺探讨【摘要】:1,4—丁二醇(BD0),也叫1,4—二羟基丁烷(1,4—丁二醇),是一类非常重要的有机化学品,它可以用来生产 THF (THF),γ—丁内酯(GBL),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚四亚甲基二醇(pt-Meg),以及聚氨酯(Pu)等。
另外,它还可以用于生产维生素B6,N-甲基吡咯烷酮,己二酸,缩醛,1,3-丁二烯等。
近几年,随着明甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯弹性纤维、 PBT等制品的开发,促进了1,4-丁二醇在国际上的应用。
本文通过对1,4—丁二醇的生产过程进行分析,并就乙炔-醛法制备1—4—丁二醇进行了系统的优化设计,为从事这方面工作的人们提供了一定的借鉴。
【关键词】:炔醛法;1,4-丁二醇;系统优化设计1 1,4-丁二醇的生产现状1,4-丁二醇作为一种重要的化工原料,在涂料、塑料、溶剂、纤维等工业中有着广泛的应用。
目前,1,4-丁二醇的制备方法有两大类,一类是传统工艺,另一类是新型工艺。
1,4-丁二醇的传统制取工艺是以丁烯为原料,以丁烷为原料,以丁烯为原料,以丁烷为原料,经催化裂解得到1,4-丁二醇。
在气相丁烯氧化法中,将其转化为1,4-丁二醇是一种有效的方法。
而丁烷氢解则是以丁烷为原料,在催化剂作用下进行氢解,得到1,4-丁二醇。
尽管这两个传统的工艺已被广泛地用于工业生产,但是仍然存在着许多问题。
首先,传统的气相氧化法存在着反应温度、压力、催化剂难以筛选、催化剂难以调控等问题,导致反应效率低等问题。
丁烷氢裂化反应过程中,反应过程中要用到较多的氢气,且会生成较多的副产物。
这就导致了常规的处理技术在能耗、污染等方面都有很大的局限性。
近年来,1,4-丁二醇的合成技术得到了广泛的应用[1]。
在这些技术中,最具发展前景的是生物过程和生物物质过程。
生物法制备1,4-丁二醇采用微生物发酵工艺。
本项目以1,4-丁二醇为研究对象,以适宜的微生物菌种为原料,采用发酵法合成1,4-丁二醇。
炔醛法生产1 4丁二醇的优势及工艺方案的探讨
参考内容二
1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的工业原料,广泛应用于聚氨酯、特种 塑料、制药、化妆品等领域。随着市场的不断扩大和技术的不断发展,优化1,4 丁二醇系统的生产工艺和提高生产效率成为了行业内的重要课题。本次演示将主 要探讨通过炔醛法优化1,4丁二醇系统的设计,旨在提高生产效率、降低成本、 减少能耗和环境污染方面提供有效的解决方案。
建议与展望
本次演示研究了炔醛法生产BDO过程中各种工艺条件对正丁醇含量的影响。 然而,本研究仅针对单一变量进行了分析。未来研究可以考虑同时改变多个变量, 以更全面地优化生产过程。此外,可以进一步研究新型催化剂或改进现有催化剂 的性能,以进一步提高BDO的收率和纯度。
在实际生产中,企业应根据自身实际情况选择最合适的工艺条件和催化剂体 系,以实现经济效益和社会效益的最大化。
一、炔醛法生产1,4丁二醇的优 势
1、反应条件温和:炔醛法反应温度较低,一般在常温至100℃之间,压力也 较低,常压或微负压条件均可。这大大降低了设备设计和制造的难度,也降低了 操作和维护的成本。
2、原子利用率高:炔醛法反应产物主要为1,4丁二醇,同时还有少量的副 产物甲酸乙酯和乙炔。其中甲酸乙酯可以回收再利用,乙炔则可以作为燃料使用, 不会对环境造成污染。因此,炔醛法的原子利用率高,经济价值高。
三、原料摩尔比的影响
在炔醛法中,原料摩尔比对BDO的收率和正丁醇的含量均有影响。当乙炔和 甲醛的摩尔比为1:2时,BDO的收率最高,而正丁醇的含量最低。
四、催化剂浓度的影响
在炔醛法中,催化剂浓度对反应速率和选择性具有重要影响。在其它条件不 变的情况下,增加催化剂浓度可以加快反应速率并提高BDO收率。然而,过高的 催化剂浓度可能导致副反应增多,生成更多的正丁醇。实验结果表明,当催化剂 浓度为0.02M时,正丁醇的含量最低。
1,4丁二醇的生产方法
1,4丁二醇生产方法1,4丁二醇生产方法很多,有二十多种,但真正有工业化生产的大约只有5-6种。
(一)最早的是三十年代德国的Reppe开发成功以乙炔和甲醛为原料生产1,4丁二醇的工艺技术,BASF、ISP和DuPont一直采用此法,直到现在还占主要地位。
(二)到七十年代日本三菱化成公司开发成功以丁二烯、醋酸为原料的工艺路线,并在日本、韩国、台湾省等地建成了几套生产装置。
(三)八十年代末英国的DavyMckee(现Kvaerner)公司开发了顺酐低压气相加氢工艺。
(四)日本的克鲁克纳公司曾开发了以环氧丙烷为原料生产1,4丁二醇的生产方法,并有专利,但未能建大型工业化装置,进入九十年代,美国Lyondell(原ARCO 化学公司)开发成功以环氧丙烷为原料的烯丙醇法生产工艺,并在美国德州建成5万吨年生产装置;(五)英国BP和德国鲁奇公司合作经过三年的努力开发成功以C4馏分为原料的“Geminox”工艺,即正丁烷先氧化成顺酐,再水合成顺酸,经加氢制得1,4丁二醇,简化了工艺,使生产成本下降,更具竞争力。
近几年由于原料路线和工艺技术的发展,使产品的竞争越来越剧烈。
目前全世界1,4丁二醇的各种生产方法的生产能力如下:根据SRIC 的分析到2006年世界1,4丁二醇的生产路线中乙炔法将退到第二位,以丁烷为原料的各种生产方法将占主导地位,环氧丙烷法和丁二烯法也将保持一定的地位。
我国1,4丁二醇主要应用领域的消费情况和预测如下:聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT):PBT是我国目前1,4丁二醇的最大的消费领域。
九十年代以来随着我国电子、电器工业的发展,PBT得到大量应用,几乎50%的PBT用于这方面。
近几年PBT在汽车部件上的应用也有了较大发展,占PBT总消费量的10%-15%。
随着我国汽车业的发展和零配件的国产化,预计其消费量还将进一步增长。
当前我国PBT的主要生产厂有仪征化纤工程塑料厂、岳阳化工总厂、北京泛威公司、南通合成材料厂等九家生产厂,总能力约4.5万吨/年。
1,4—丁二醇性能及各种生产工艺分析
1,4—丁二醇性能及各种生产工艺分析摘要1,4-丁二醇作为一种在全球范围内都有很重要的工业价值的有机精细工业化学材料,也是我国近年来化学化工领域迅速发展起来的有机化工原料,其未来的发展潜力非常的大。
关键词1,4-丁二醇;生产工艺技术;发展1,4-丁二醇是一种非常重要的基础性的有機化工艺原料,其的使用范围非常的全面。
对其进行脱氢或是脱水这样两种操作手段,可以把他加工成为各种各样的化学用品,主要的生产方面是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、N-甲基吡咯烷酮等等,更为特别是的是他的其他再生物品更加是具有很高的附加价值的细致化的化工产品,一般都是用在溶剂、医药、化妆品和纤维等等方面。
1 1,4-丁二醇发展概况及市场前景1.1 发展概况世界上BDO的生产主要集中在一些较大的企业里。
从生产工艺来看,从投资成本呢,制造周期以及其负面影响等因素综合考虑,炔醛法和正丁烷/顺酐法是目前世界上最主要的生产BDO的工艺。
在国内我国自建国初期就开始对1,4-丁二醇的生产工艺进行了研究,但由于技术等一系列的原因,我国1,4-丁二醇产量较少,国内市场所需1,4-丁二醇大部分依赖进口。
近年来,世界BDO 的生产技术不断成熟,现在全球新建的多个BDO装置,大多数位于中国,我国目前的BDO已经实现了自给自足[2]。
1.2 市场前景预测近年来市场上1,4-丁二醇的衍生物应用得非常多,如美国1,4丁二醇的消费趋势是PBT树脂的增长是最快的,从欧美地区的消费结构来说,只要是用于电子电器和汽车工业的PBT和GBL使用的增长速度最快,而和欧美消费结构不同的亚洲,主要是氨纶、PBT和PU的进一步繁荣刺激了1,4-丁二醇,其发展比较迅速[3]。
就我国大陆内部来说,近年来随着我国经济迅猛发展以及市场结构的进一步完善,刺激了化学化工产业的大发展,必将会打破1,4-丁二醇供需持平的现状,我国的消费量会不断增长。
同时由于我国获得1,4-丁二醇的制作工艺已经逐步成熟,获得了国际上的认可,全球化的趋势下我们可以考虑1,4-丁二醇极其衍生物产品的出口,积极开发新兴的国际市场,形成更加精细化工产品链,从而获取更大的经济效益和社会效益[5]。
1,4丁二醇工艺技术路线选择和分析
1,4丁二醇工艺技术路线选择和分析一、本文概述《1,4丁二醇工艺技术路线选择和分析》一文旨在对1,4丁二醇(1,4-Butanediol,简称BDO)的生产工艺进行深入探讨。
本文将概述1,4丁二醇的基本性质、应用领域和市场需求,并重点分析不同工艺路线的优缺点,为相关企业和研究机构在选择和优化生产工艺时提供参考。
文章将简要介绍1,4丁二醇的物理化学性质、主要用途以及市场发展趋势。
随后,将详细比较和分析当前主流的1,4丁二醇生产工艺路线,包括传统的化学合成法、生物发酵法以及新兴的催化转化法等。
通过对各种工艺路线的原料来源、能源消耗、环境影响、产品质量和经济效益等方面的综合评估,本文旨在为BDO产业的可持续发展提供有益的技术指导。
文章还将探讨未来1,4丁二醇工艺技术的发展趋势和创新方向,为相关领域的研究和发展提供思路。
二、1,4丁二醇的工艺技术概述1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,简称BDO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚酯、聚氨酯、聚酰胺、涂料、医药和农药等领域。
随着全球化工行业的不断发展,1,4-丁二醇的需求量也在持续增长。
为满足市场需求,各种1,4-丁二醇的生产工艺技术应运而生。
目前,生产1,4-丁二醇的主要工艺技术路线包括:丁烯氧化法、顺酐加氢法、乙烯醇法、丁烷氧化法和生物发酵法等。
这些工艺技术在原料来源、反应条件、能源消耗、环保要求以及产品成本等方面各具特点。
丁烯氧化法是最早实现工业化生产的1,4-丁二醇制备工艺,其原料主要来源于石油裂解产生的丁烯。
该法技术成熟,但能耗较高,且存在环境污染问题。
顺酐加氢法以顺酐为原料,通过加氢反应生成1,4-丁二醇。
该法原料来源广泛,反应条件温和,但催化剂的选择和活性维护是技术关键。
乙烯醇法是以乙烯为原料,经过水合、氧化、加氢等步骤生成1,4-丁二醇。
该法原料易得,但工艺流程较长,设备投资较大。
丁烷氧化法以丁烷为原料,通过氧化反应生成1,4-丁二醇。
顺酐制备1,4丁二醇工艺流程
顺酐制备1,4丁二醇工艺流程Producing 1,4-butanediol from maleic anhydride involves several key steps in the process. Maleic anhydride reacts with ethylene glycol in the presence of an acid catalyst to form the intermediate compound, monoethylene maleate. This intermediate compound is then hydrogenated under pressure and temperature to yield 1,4-butanediol. The final product is purified through distillation and other separation techniques to obtain high purity 1,4-butanediol.将顺酐与乙二醇在酸性催化剂存在下反应,形成中间体化合物,即单乙烯基马来酸酯。
然后,在一定温度和压力下,对该中间体化合物进行加氢反应,得到1,4丁二醇。
最终产品经过蒸馏和其他分离技术纯化,以获得高纯度的1,4丁二醇。
The first step in this process is the reaction between maleic anhydride and ethylene glycol. The acid catalyst helps facilitate the reaction by increasing the rate of formation of the intermediate compound. This reaction is typically carried out in a batch reactor or continuous flow reactor to control the production of monoethylene maleate efficiently.这一过程的第一步是顺酐与乙二醇之间的反应。
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甲醛工艺流程
• • • • • • (1)生产过程原理 主反应: CH3OH+1/2O2 = CH2O+H2O +159 kJ/mol 该反应是放热反应,副反应极少,生产微量的二甲醚。 (2)工艺流程简述 原料甲醇在甲醇蒸发器中与循环气(部分尾气和空气混合气)混合, 经与反应气进行热交换后,气化的甲醇/空气混合气进入反应器。 • 反应器类似于管壳式换热器,管中充满催化剂,管壳为联苯基导热油 (HTF)。混合气经过管束时,在催化剂的作用下反应生成甲醛,同 时产生大量的反应热。这些反应热由管壳的处于沸腾状态的导热油带 出。混合气沿管束运行时,温度首先上升,达到最高点,大部分甲醇 反应后,温度又逐渐降低。
全球BDO消费结构组成
PU 12%
其它 7%
THF 35%
GBL 14% PBT 32%
Reppe法BDO合成工艺原理
• BDO装置经三个工艺工序将乙炔、甲醛和氢气转化成1,4-丁二醇(BDO)。 首先,乙炔和甲醛在催化剂作用下炔化生成丁炔二醇(BYD),然后丁炔二醇 在催化剂作用下经两步加氢生成BDO粗产品,第三步,BDO粗产品经精馏,精 制成销售级的BDO。在精制过程中,丙炔醇、丁醇被回收做为副产品出售。 BDO化学反应方程式如下: (1)、炔化反应 HCHO + HCCH 甲醛 乙炔 HCCCH2OH + HCHO 丙炔醇 甲醛 • • • • • • • • • • • •
环氧丙烷法
顺酐法
各工艺方法生产BDO所占份额
丁二烯发1 1 %
顺酐工艺3 3 % 环氧丙烷1 9 %
Reppe 37%
开祥精化
下游产品
工程塑料 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 合成纤维 制药及医药溶剂 四氢呋喃(THF) 热塑胶、聚醚 PTMEG 2-吡咯烷酮 制药、脑复康 乙炔提浓等 润滑油精制 N-甲基吡咯烷 酮(NMP) γ -丁内酯(GBL) 丁二烯、芳烃等萃取剂 人造血浆 塔釜清洗剂 香料 制药 N-乙烯基吡咯 烷酮(NVP) 合成革 聚氨酯(PU) 鞋底料 弹性体及其它聚氨酯制品 电镀增亮剂 其他 制药 化妆品 PVP
甲 醇 水 溶 液
粗BYD
13700kg/h 稀释水 2000kg/h
氢气
350kg/h
废水 11700kg/h
液 230kg/h
乙炔发生
乙炔
炔化反应
2100kg/h
BYD精馏
BYD
脱离子系统
BYD 18500kg/h
丁醇精馏 丁醇
80kg/h
14500kg/h
甲醛:50% 9400kg/h
甲醛装置
BDO主要工艺方法的优缺点比较
经典 法
Reppe法
1.工艺成熟 2.流程短,产品收率高 3.操作费用低,副产品少 1.工艺先进成熟,副产品少 2.流程短,产品收率高 3.催化剂活性高,寿命长 4.投资低,适用于大规模生产 5.操作压力低,生产安全 1.原料来源丰富 2.操作条件温和 3.无公害 4.并可同时得到高价值的THF 1.催化剂可循环使用、寿命长 2.产品收率高 3.能耗低 4.生产负荷容易调节 1.投资少,生产成本低 2.三废量少 3.可联产THF和GBL
•
•
丁二烯法
• 该工艺方法是20 世纪70 年代由日本三菱化成开 发成功的。该工艺方法分为三步,首先是丁二烯 与醋酸和氧气发生乙酰化反应,生成1,4-二乙酰 氧基丁烯,然后催化加氢生成1,4-二烯乙酰氧基 丁烷,最后水解制得BDO。此工艺方法原料易得, 工艺安全,技术可靠,无公害,高价值的THF 无 需由BDO 脱水得到,并可任意调节产物BDO 和 THF 的比例。但是,整个工艺流程长,投资大, 水蒸气消耗量高,只有在合理的规模下才具有竞 争力。
丁烷/顺酐法
• • • 顺酐法生产BDO主要有两种工艺,一种是70年代由日本三菱油化和三菱化成开发的顺 酐直接加氢工艺,该工艺的特点是顺丁烯二酸酐在加氢过程中除了生产BDO之外,还 可以同时生成THF和GBL等产品,设置不同的工艺条件可以改变产品的组成。 另一种是由英国戴维(Davy)工艺技术公司开发的顺酐酯化加氢工艺,该方法首先将 顺酐与一元醇(甲醇或乙醇等)进行酯化反应生成顺丁烯二酸二酯,然后进行加氢水 解得到1,4-丁二醇。 戴维顺酐工艺路线的主要优点在于通过调节工艺条件,可以改变1,4-丁二醇、γ-丁内酯 (GBL)、四氢呋喃(THF)的产出比例。工业装置中如要设计1,4-丁二醇产量达最大值, 可依据1,4-丁二醇和γ-丁内酯之间的化学平衡,采取将γ-丁内酯循环,直至γ-丁内酯耗 尽的方法,以使1,4-丁二醇产量达最大值。另外,戴维顺酐工艺还具有其它的一些优点, 如酯的转化率较高,反应条件温和,设备材质要求不高,催化剂价格低,寿命长,投 资和生产成本均较低,1,4-丁二醇和四氢呋喃比例调节范围宽。 正丁烷/顺酐工艺实际上是将正丁烷转化为顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术结合起来, 仍以馏分为原料,整个流程包括顺酐生产、马来酸加氢及1,4-丁二醇精制。该工艺只需 要经过加氢和精制就能得到1,4-丁二醇,不需酯化工序,缩短了整个流程,减少了设备 台数,相应降低了投资和操作维修费用,对顺酐纯度要求比较低。该工艺中催化剂的 选择性高,使用寿命长,不需要更换催化剂,副产物生成量少,几乎能使顺酐全部转 化为1,4-丁二醇,在加氢、回收和提纯工序对工艺条件稍加修改,也可生产四氢呋喃和 γ-丁内酯。
甲醛工艺
• 目前世界上甲醛工艺技术路线主要是甲醇气相氧化脱氢法, 有两种基本的催化工艺,即银催化剂催化工艺和金属氧化 物催化工艺,统称为银法和铁钼法。其中银催化剂又分为 浮石银和电解银两种。 • (1)银法 • a. 甲醇循环工艺 浓度能达到,但消耗高,流程长。 b. 非甲醇循环工艺 浓度不能达到。 • (2)铁钼法 • 铁钼法是在空气过量的条件下使甲醇转化生产甲醛,反应 温度低,约250~400℃,甲醇转化率为92~94%,不需设 甲醇蒸馏回收系统。铁钼法的优点是生产低醇含量的高浓 度甲醛,且甲醇原料单耗低,同时副产蒸汽;产品甲醛浓 度的灵活变化,可以生产37~57%的甲醛产品。
• .电石与水反应得乙炔 CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2
原料乙炔制备
• 2 、湿法乙炔工艺简述 湿法乙炔发生是用多于理论量17 倍的水分解电 石,产生的电石渣浆含水量为90%。反应热由渣 浆水带走,有将近1%的溶解损失。每次加料都需 要置换,会排掉斗内的乙炔从而造成额外损失。 每生产1 吨BDO 就要产生15 吨含有大量硫、磷 的污水,只有一小部分能够回用。电石渣浆经过 压滤成为含水量约35%的滤饼。乙炔的极限收率 为96%。 特点:耗水量大,产生大量污水;操作容易,安 全可靠。
•
环氧丙烷/丙烯醇法
• 美国LYONDELL 化学公司(原Arco 化学公司)和日本可 乐丽公司(KURARY)成功开发了由环氧丙烷为原料合成1, 4-丁二醇的工业化方法。该工艺方法首先将环氧丙烷异构 化制成烯丙醇,然后烯丙醇在铑系催化剂作用下,液相加 氢甲酰化生成4-羟基丁醛,最后再加氢生成1,4-丁二醇。 • 该工艺催化剂可循环使用、寿命长、能耗低、加氢甲酰化 及加氢均为液相反应,生产负荷容易调节。 • 台湾大连开发了丙烯醇法工艺技术,该技术与利安德的技 术基本相似,但是该公司的原料丙烯醇是通过醋酸烯丙基 酯得到。其化学反应与利用丙烯乙酰氧基化生产醋酸乙烯 相似。醋酸烯丙基酯通过脱水转化为丙烯醇,回收联产品 醋酸用以循环。
二、BDO主要原料路线及用途
• 目前全球生产BDO的工业化方法主要有 以下四种:(1)Reppe法(2)丁二烯法 (3)丁烷/顺酐法(4)环氧丙烷/丙烯醇法。 • 而BDO作为化工中间体主要用于THF、PU、 GBL、PBT等领域。主要路线图如下:
Reppe法
• • (一)Reppe 法 Reppe 法是由30 年代I.G 法本公司(BASF 公司的前身)Reppe 等人开发成 功并最早于1940年由德国BASF 公司实现工业化的生产的BDO 生产工艺方法。 该法是BDO 的主要生产方法,应用该法生产的BDO 占世界总产量的40%左 右。它是以乙炔和甲醛为主要原料,在铜催化作用下生成1,4-丁炔二醇,然 后再加氢生成BDO。 Reppe 法具有传统法和改良法两种,在经典法中,催化剂与产品无需分离, 操作费用低,但是由于乙炔分压较高,有爆炸的危险,因此反应器设计的安 全系数高达12-20 倍,致使反应装置庞大,设备造价昂贵,投资高。另外, 乙炔聚合会生成聚乙炔,导致催化剂失活,聚乙炔也会堵塞管道,从而缩短 生产周期,降低生产能力。由于该法有以上缺点,国外1,4-丁二醇装置大多 数都采用了改良低压工艺。 改良法由美国GAF 公司开发成功并广泛应用于工业生产。该工艺采用乙炔亚 铜/铋为催化剂,使丁炔二醇合成能在较低的乙炔分压下进行,从而减少聚合 物的生成,消除了管道堵塞,而且催化剂可以阻火防爆,不会因为减少乙炔 和甲醛而永久钝化。反应物经过滤、离心分离,将催化剂送回反应器循环使 用,滤液送丁炔二醇到提纯塔,脱掉丙炔醇后得到35%的丁炔二醇水溶液。 丁炔二醇采用两段加氢,加氢总转化率为100%,丁炔二醇的选择性为95%。
1,4-丁二醇工艺介绍
河南开祥精细化工有限公司 2010.3.5
一、产品物性及用途
• 1、物性 • 1,4-丁二醇(BDO)为无色油状液体,可 燃,能与水混溶,溶于甲醇、乙醇、丙酮, 微溶于乙醚,沸点229℃,熔点20.1℃,是 一种重要的基本有机化工原料。它通过脱 水和脱氢这两种主要反应,可加工成一系 列有用的化学品。 • 丁炔二醇:Butynediol BYD B3D • 1,4-丁二醇:1,4-Butanediol BDO B1D
生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石,即生石灰 和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化 反应而生成电石。主要生产过程是:原料加工;配料;通过电炉上端 的入口或管道将混合料加入电炉内,在开放或密闭的电炉中加热至 2000℃左右,依下式反应生成电石:GaO+3C→CaC2+CO。熔化了 的碳化钙从炉底取出后,经冷却、破碎后作为成品包装。 • 二、反应原理