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1,4-丁二醇性能及各种生产工艺分析

2023-07-31 来源:易榕旅网
201 3登9县黼 年月黼 Ch中国化工贸易 ina Chemical Trade 1,4一丁二醇性能及各种生产工艺分析 王衍庆 (新疆美克化工股份有限公司。新疆库尔勒841 000) 董 值壬 摘要: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。通过 BDO可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、 一丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PUResin)、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀 行业的增亮剂等。本文目前基于1,4一丁二醇的研究背景,综合分析目前市场上流行的四种生产工艺,对其性能及各种生产工艺进行深入的分析。 关键词:1,4-丁二醇生产工艺技术市场现状 随着化学化工的亲民化发展,1,4一丁二醇作为一种重要的有机化 工原料被广泛应用于溶剂、化妆品、增塑剂、医药、泡沫人造革、农 药、固化剂、纤维、工程塑料等各个领域,深入人们的生活。以往的 1,4一丁二醇主要是应用于制备合成橡胶单体丁二烯,在一定程度上 说,目前的l,4一丁二醇有了更适合它的发展领域、发展空间,特别是 在对四氢呋P ̄(THF)、Y一丁内酯(GBL)和N一甲基呲咯烷酮(N肝)的 制造过程中,最大限度的发挥了其自身的优良性能。 一的工艺合理调整进料组成,使得甲醇的质量分数含量改变为2%一10%; 在催化剂与反应物的分高上,由于过滤系统的优化配置,使其指数大 大增高;操作费用与操作成本上由于新研发的抵押催化剂而有大的缩 减(10%一22%)。 2.2丁二烯法:基于目前的市场的发展状况,基于以Reppe(雷珀) 法为原料的工艺一般有两种生产形式。 2.2.1丁二烯乙酰氧基化法:又称丁二烯醋酸法,其优良之处在节 能上得到充分的突显。在生产原料与脱水原料上,丁二烯乙酰氧基化 法的采用都是天然、高价值的,且调节产物Bdo与THF的配制比例较 、1,4一丁二醇发展的现状及趋势 在一定程度上,l,4一丁二醇的生产研究收到了其技术与原料上的 影响。但是,到2011年为止,全球BOO的发展研究还是客观的。其 产业基地一般分布在亚洲、美洲、欧洲三大块,且方位都比较集中。 在其产能上较以往也有大幅度的提升,已经高达56%。而深入比较其 研究成果后得知,目前在BOO生产中处于先进位置的有德国BASF、 美国ISP、台湾大连化学以及山西三维等等。 单从国内发展上来看,我国的BOO生产在外国先进技术的促动下 也得到了长足的发展,特别是Reppe法,是中国BOO市场里的基本 生产方式。而在中国BDO生产对外依存度已逐步下降的背景下,随着 国家对节能与减排的大力提倡,Reppe法的装置很有可能会在市面上 大幅度地减少。BOO生产将会转变生产方式,突显与时代要求相呼应 的重心。到2011年,中国的位于前三的企业BDO产能已经占到了总 产能的50%以上。山西三维也在国际发展技术的指导下,不仅生产效 益高,且成为中国唯一拥有Reppe独立自主产权的企业。另外,中国 的总体BDO产能也十分可观,年均复合增长率高已达27.6%。 以往灵活。但其在发展中依然存在诸多弊端如流程反复、高耗能、高 成本等,需要在发展中逐步改善。 2.2.2丁二烯氯化法:该工艺是依靠气相氯化在高温(260℃ 300℃)下产作的方式完成两次转化,最终通过水解的方式得到 一BOO。 2.2.3烯丙醇法:又称环氧丙烷法。通过三个阶段来完成最终的转 化,第一阶段依靠顺酐与乙醇的醣化反应得到马来酸单乙酯;第二阶 段依靠马来酸单乙酯与离子交换,融入树脂催化剂、乙醇完成反应生 成马来酸二乙;第三阶段将马来酸二乙酯与氢混合,得到丁二酸二乙 酯,再进一步分解为BOO。该工艺因为其利用率高、收成率高和产品 的天然性的优点,在生产中得到广泛的应用 3.各种生产工艺系统性比较(如下表) 二、1。4一丁二醇的生产工艺 1.性能:l,4一丁二醇又称l,4一二羟基丁烷(1,4一Butylene glycol Tetramethylene glycol, 简称BOO), 其化学式为 HOCH2CH2CH2CH2OH,在温度达到凝固点(20.1℃)时为无色粘稠 油状液体,可燃,熔点20.2℃,沸点228℃。能与水、甲醇、乙醇、 丙酮相溶,微溶玉乙醚并具有一定的吸湿性,味微苦。 2.生产方法:就目前的生产技术来看,1,4一丁二醇的生产方法是 比较全面的,在所构成原料的层面、制成方法的路线上都有具有层次 的划分,在同一平台上相同的原料课生成出不同的的合成工艺。现阶 段的合成方法有四种即: 2.1Reppe(雷珀)法(炔醛法):其是以乙炔和甲醛为原料,属于比 较传统的制造方法。经由两次催生,以原料为催化剂,在生成成1,4 丁炔二醇的基础上再经加氢制造出l,4一丁二醇。而就其发展状况 一来看,Reppe(雷珀)法可分为两个阶段即传统的与改良后的。 2.1.1以往的Reppe(雷珀)法:经过科研人员的运用与分析后发现, 其安全系数高(12—20倍)的优点,主要表现在操作与乙炔分骶上的 性能改良。但是,在实际应用中依然存在造价与成本上的浪费,特别 是催化剂的失活,对生产周期、生产能力有较大的负面影响、 2.1.2现阶段的Reppe(雷珀)法:深入分析传统的Reppe(雷珀)法, 在其经验与成果的基础上,Reppe(雷珀)法得到了比较全面的改良。对 科研成果总结发现主要的两种工艺流程:悬浮床工艺流程,被DuPont 公司广泛的应用;淤浆床流程,被ISP(前GAF)公司采用。 2.1_3区别:改良后的Reppe(雷珀)法较传统的差异主要是表现在 催化剂的原料改良与分离方式的改良上。将两者进行深层次对比后发 现,改良后的工艺流程的优良性主要表现在操作方式与操作方式的灵 敏性上,其在低压操作技术、乙炔分压指标(0.14Mpa)、安全实施的 配套上,都有新的突破;在传统Reppe(雷珀)法的气体稀释上,改良后 综合上述,在世界总体BDO技术的持续促动下,我国的BDO也 稳步地发展起来,以各种形式兴起的BDO企业给社会带来了巨大的效 益。但是BOD技术操作的难度性与原料来源、质量的高要求,使得 1,4一丁二醇的发展虽然从现阶段来看比较成熟,但是依然有诸多值得 改良的地方。因此,企业应在国家政策、BDO技术的发展现状的有效 引导下,开展技术创新,对企业机构合理规划,以增高BDO技术的应 用效率和企业的经济效益。 参考文献 …崔小明1,4一丁二醇生产技术进展及市场分析 甘肃石油和化工,20013(OI) 【2】王聪,邓成志,蔡靖正交实验法在3一甲基一7一二乙氨基一l,4一氧氮杂萘一2~酮合成中 的应用研究…应用化工,2013(0t) 【3】冒江云,杨林峰,杜晶,金永灿1,4~二氧六环一盐酸预处理对麦秆化学成分的影响【JI纤 维素科学与技术,2013(o r) 【4】茹林旺1,4一丁二醇生产技术及市场现状}J】中国化工贸易,2013(04) WWW.chemr'aedia COrn Gn中 化工信息鳓 China Chemical Trade l中国化工贸易『009 

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