丁辛醇的生产工艺与技术路线的选择
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丁辛醇丁辛醇是重要的基本有机化工原料,主要的产品品种:丁醇、辛醇。
1、用途正丁醇直接用作溶剂以及油脂、药物、香料等的萃取剂。
辛醇可直接用作照相造纸涂料和纺织等行业的溶剂,柴油和润滑油的添加剂,陶瓷行业釉浆分散剂、矿石浮选剂、消泡剂、清净剂、表面活性剂等。
作为化工原料可以用来生产以下产品:2、推荐项目在化学工业领域,丁辛醇主要用于生产丙烯酸酯和增塑剂两大酯类,因此根据丁辛醇上述用途以及当前市场情况选择5万吨邻苯二甲酸二丁酯(DBP )和7万吨邻苯二甲酸二辛酯(DOP )、16/20万吨万吨丙烯酸及丙烯酸酯作为重点策划项目。
3、市场分析 (1)国际市场增塑剂是目前塑料橡胶用量最大的助剂,以邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产与消费量最大,在增塑剂总消费量中,约90%用于PVC 树脂,其余10%用于各种纤维素树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、醋酸乙烯树脂和部分合成橡胶制品中。
邻苯二甲酸酯类仍是全球生产与消费的主导增塑剂,主要消费地区在亚洲,其中我国是世界最大的增塑剂消费国之一。
丁酸醋酸丁酯 丙烯酸丁酯 邻苯二甲酸二丁酯 癸二酸二丁酯丁醛 辛醇 邻苯二甲酸二辛酯内烯酸辛酯 己二酸二辛酯对苯二甲酸二辛酯溶剂、表活剂等各种溶剂、添加剂国外主要增塑剂生产厂家及产能。
(2)国内主要增塑剂生产厂家及产能。
目前,我国制品仍以软制品为主的情况下,增塑剂消费量呈增长趋势。
因国内增塑剂产量不足,每年需有大量进口,且呈逐年上升之势。
进口品种主要是邻苯二甲酸醋类,DOP进口量最大,其次为为DBP/DINP/DIDP,每年进口均超过万吨。
4、工艺技术路线1)DBP由苯酐和丁醇进行酯化反应制得,DOP由苯酐和辛醇进行酯化反应制得,酯化反应的核心是催化剂。
工艺技术路线主要有两条:一是酸性路线,常用的酸类催化剂有硫酸、对甲苯磺酸、磷酸、苯磺酸、2-萘磺酸。
二是非酸催化工艺。
它是国外研究开发的热点,典型代表有西德鲁尔公司采用的铝酸钠催化剂以及英国B.F.公司采用的钛酸酯类(如钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四苯酯)催化剂。
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。
丁辛醇生产工艺流程图以三苯基磷铑催化剂生产丁辛醇生产工艺流程如图7—15所示。
图丁辛醇生产工艺流程图1,羰基合成反应器;2,雾沫分离器;3、5、10、12,气液分离器;4,稳定塔;6,压缩机;7,异构物分离塔;8,正丁醛塔;9,缩合反应器;11,加氢反应器;13,预蒸馏塔;14,精馏塔;15,21,冷凝器;22、23,再沸器;24,冷却器;25,间歇精馏塔;26,蒸发器净化后的合成气和丙烯与来自循环压缩机的循环气相混合,进入搅拌釜式反应器(1)。
气体经反应器底部的分布器在反应液中分散成细小的气泡,并形成稳定的泡沫,与溶于反应液中三苯基磷铑催化剂充分混合,形成有利的传质条件而进行羰基化反应。
反应在温度100,110?和压力1.7,1.8MPa下进行。
反应放出的热量,一部分由反应器内的冷却盘管移出,另一部分由气相物流(产物、副产物及未反应的丙烯和合成气等)以显热的形式带出。
在反应器内,液面高度的控制是很重要的,液面高度过高,会加大液体的夹带量而造成催化剂的损耗,液面太低又会减少反应物的实际停留时间,反应效果差。
由反应器出来的气流首先进入雾沫分离器(2),将夹带出来的极小液滴捕集下来返回反应器,气体进入冷凝器(15)。
气相产物被冷凝,未冷凝的气体循环回反应器。
经冷凝后的液相产物中溶解有大量的丙烷和丙烯,可在稳定塔(4)中蒸馏脱除。
稳定塔为板式塔,塔顶压力为0.62MPa,温度为93?,塔釜温度为140?左右。
塔顶蒸出的气体经冷却分出其中的液滴,并增压后循环回反应器。
稳定塔釜的粗产品冷却后送异构物分离工序。
异构物分离工序由异构物分离塔(7)及正丁醛塔(8)组成,其任务是在进行缩合加氢前,分离出异丁醛,并除去粗产品中的重组分。
异构物塔顶得到质量分数为99,的异丁醛,塔釜得到99.64,的正丁醛,其中异丁醛含量应小于0.2,。
由于正,异丁酯的沸点差较小(正、异丁醛沸点分别是75.9?和63,64?),故异构物分离塔的塔板数较多,且回流比较大。
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。
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。
丁辛醇生产工艺技术丁辛醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化学、医药、农药、塑料等行业。
下面我们来介绍一下丁辛醇的生产工艺技术。
丁辛醇的主要生产工艺有两步法和一步法。
首先介绍两步法。
两步法生产丁辛醇主要包括醇酸法和醇醚法。
醇酸法是利用丁烯为原料,通过醇酸浓度温和酸催化剂进行酸醇缩合反应,生成丁辛醇。
这个过程需要在合适的温度和压力下进行。
反应结束后,通过蒸馏分离纯化,即可得到丁辛醇。
醇醚法是将丁醇和辛醇分别与硫酸或磷酸等酸催化剂进行酯交换反应,生成对应的丁酯和辛酯。
然后,将丁酯和辛酯在高温下进行酯加成反应,生成丁辛醇。
这个过程同样需要进行蒸馏纯化,从而得到纯净丁辛醇。
两步法生产工艺相对比较复杂,需要多个步骤和反应器,并且对催化剂和温度等条件有较高的要求。
因此,虽然两步法可以得到高纯度的丁辛醇,但生产成本较高,工艺相对繁琐。
另外一步法是将1,3丁二醇和辛醇通过一步法直接脱羟酯化反应得到丁辛醇。
这个过程相对简单,只需要进行一次反应即可得到丁辛醇。
首先将1,3丁二醇和辛醇与脱水剂进行酯化反应,生成丁辛酸酯。
然后通过加热脱羟反应,将丁辛酸酯脱羟生成丁辛醇。
最后进行蒸馏纯化即可得到丁辛醇。
这个工艺相对比较简单,生产成本较低。
无论采用哪种生产工艺,丁辛醇的生产工艺都需要严格控制反应的条件和过程,以保证产品的质量。
同时,在生产过程中需要注意安全生产,避免发生事故。
总的来说,丁辛醇的生产工艺技术涉及到酯交换、酯加成、酸醇缩合等反应,采用两步法或一步法进行。
无论采用哪种工艺,都需要严格控制反应条件和过程,以获得高纯度的丁辛醇。
同时,生产过程中需要注重安全生产,避免事故发生。
丁辛醇的生产工艺随着科技的发展和技术的进步,也在不断的改进和完善。
丁/辛醇的生产工艺与技术路线的选择
2.1 丁辛醇生产方法
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。
2.1.1乙醛缩合法
二战期间,德国开发了乙醛缩合法(Aldo1)法。
……
2.1.2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……
2.1.3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。
2.1.4羰基合成法……
2.2 丁辛醇生产工艺技术比较及选择
2.2.1 国外丁辛醇生产工艺对比
……
丁辛醇主要生产工艺的比较见表2.1。
表2.1 丁辛醇主要生产工艺的比较
关于丁辛醇生产的几种主要工艺技术方法列表如下。
表2.2 丁辛醇工艺技术方案对比表
2.2.2 国外丁辛醇生产工艺选择……
2.3 丁辛醇合成工艺技术进展及发展趋势
2.3.1 国外丁辛醇合成工艺技术进展
丁醇和辛醇是用途广泛的重要精细化工原料,随着生产规模的不断扩大,丁辛醇技术发展重点集中在合成工艺和催化剂的研究和开发上,国外生产商改进丁
辛醇合成工艺形成了各具特色的专有技术,引起了业内人士的极大关注。
……
2.3.2 国内丁辛醇合成工艺技术进展……
2.3.3 国内丁辛醇合成工艺技术发展趋势
随着世界经济全球化及规模生产经济最大化,丁辛醇工业发展的重点将集中在催化剂的研究和开发上。
其技术发展趋势是:……
2.4 丁辛醇质量指标
2.4.1 丁醇质量指标
工业正丁醇:执行标准:GB/T 6027/1998,该标准适用于合成法与发酵法生产的工业正丁醇。
要求:外观:透明液体,无可见杂质。
表2.3 正丁醇质量指标
项目指标分析方法
优等品一等品合格品
色度,Hazen单位(铂-钴色号)≤10 15 GB/T3143
密度(20℃)g/cm30.809~0.811 0.808~0.812 GB/T4472 沸程(0℃,101.325Kpa)包括(117.7℃),℃≤ 1.0 2.0 3.0 GB/T7534 正丁醇含量,% ≥99.5 99.0 98.0 色谱法硫酸显色试验(铂-钴色号)≤20 40 比色法酸度(以乙酸计),% ≤0.003 0.005 0.01 容量法水分,% ≤0.1 0.2 GB/T6283 蒸发残渣,% ≤0.003 0.005 0.01 重量法
2.4.2 辛醇质量指标
辛醇:执行标准:GB/T 6818/1993,本标准适用于由丙烯羰基合成法及乙醛缩合法制得的工业辛醇。
要求:外观:透明液体,无悬浮物。
表2.4 辛醇质量指标
项目指标分析方法
优等品一等品合格品
色度(铂-钴色号)≤10 10 15 GB/T3143 密度(20℃)g/cm30.831~0.833 0.831~0.834 GB/T4472 2-乙基己醇含量,% ≥99.5 99.0 98.0 色谱法
酸度(以乙酸计),% ≤0.01 0.02 容量法
羰基化合物含量(以2-乙基己醛计),≤0.05 0.10 0.20 容量法
硫酸显色试验(铂-钴色号)≤25 35 50 比色法
水分,% ≤0.10 0.20 GB/T6283 详细内容参见六鉴网()发布《丁/辛醇技术与市场调研报告》。