低压羰基合成丁辛醇工艺技术
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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
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。
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。
丁辛醇装置工艺优化策略摘要:本文介绍低压羰基合成生产丁辛醇的生产工艺进展情况,对比了四种工艺技术。
液相低压羰基合成法是以丙烯、合成气为原料,以铑为催化剂,是低压羰基合成的进一步改进。
具有反应器容积小、产率高、能耗低、反应温度低、原料消耗低等诸多优点,是目前生产丁辛醇的主要方法。
关键词:丁辛醇低压羰基合成液相循环1.丁辛醇装置优化后工艺概述大庆石化公司化工二厂丁辛醇装置采用世界较为先进的LP OxoSM SELECTORSM 10液体循环技术,生产2-乙基己醇(俗称辛醇)和正丁醇,它以丙烯和合成气为原料,在铑、三苯基膦催化剂的作用下,发生羰基合成反应生成混合丁醛,丁醛经过丁醛异构物分离得到高纯度正丁醛,在0.2×10-2mol的NaOH溶液作用下,发生缩合反应生成辛烯醛,辛烯醛在铜基催化剂作用下与H2发生加氢反应生成粗辛醇,再经过精制后得到产品辛醇;丁醛异构物塔顶分离出的混合丁醛再进入丁醇异构物塔精分离正异丁醛,塔顶异丁醛外送至新戊二醇装置,塔底正丁醛经加氢、精制得到正丁醇产品。
2.丁辛醇主要产品的性质与用途丁醇和辛醇(辛醇俗称辛醇,2-乙基己醇)由于可以在同一套装置中用羰基合成的方法生产,故习惯成为丁辛醇。
丁/辛醇是重要的有机化工原料,在医药工业、塑料工业、有机工业、印染等方面具有广泛应用。
①正丁醇分子式:C4H9OH,分子量:74.12。
物理性质:无色透明油状液体,有刺激性气味,与水可形成共沸物。
正丁醇为粘度稍大的无色液体;熔点-89.5℃,沸点117.2℃,相对密度0.8098(20/4℃),临界温度287.10℃、临界压力5×106Pa。
用途:可用作溶剂、生产邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)等增塑剂及醋酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等化学品。
②辛醇分子式:C8H17OH,分子量:130.23。
物理性质:无色透明油状液体,有刺激性气味,与水可形成共沸物。
冰点-76℃、沸点185℃(标准大气压下)、自燃点270℃、闪点85℃、液体密度832.8kg/m3(20℃)、熔点-70℃、临界温度377℃、临界压力3.53×106Pa、比重0.8340。
低压铑羰基合成法制丁辛醇工艺简介2中国五环工程有限公司湖北省武汉市 430000摘要:本文介绍了低压羰基合成法的反应机理及催化剂毒物,同时对低压铑羰基合成工艺技术进行了简介。
关键词:丁辛醇装置;低压铑法;羰基合成1、概述丁醇和辛醇是丙烯下游第三大衍生产品,作用重要的基本化工原料主要用作溶剂和生产增塑剂。
丁醇和辛醇可在同一装置中生产,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)。
随着生产技术的不断革新,羰基合成法成为目前丁辛醇的主要生成方法。
羰基合成方法是以丙烯、合成气为原料在催化剂作用下生成丁醛,丁醛再经加氢得到丁醇,也可利用丁醛缩合得到辛烯醛,辛烯醛加氢得到辛醇。
各羰基合成法区别主要在丙烯氢甲酰化工艺不同,按照压力区分可分为高压法、中压法和低压法,按照催化体系可分为钴法和铑法。
低压铑法因其较低的设备制造难度、简单的工艺流程、较高丙烯的转化率和正丁醛选择性成为目前最广泛应用的丁辛醇生产方法。
2、羰基合成反应机理工业上采用乙酰丙酮二羰基铑、三苯基膦乙酰丙酮羰基铑等为反应母体,在过量三苯基膦和CO存在情况下生成起催化作用的活性铑-膦络合物。
活性物铑-膦络合物处于一系列平衡中,当三苯基膦PPh浓度高时平衡向右移动,3当CO浓度高时平衡向左移动。
正丁醛生成机理如下:(1)在反应条件下,活性铑-膦络合物与丙烯生成烯烃铑络合物。
(2)烯烃铑络合物发生插入反应(3)烯烃铑络合物中的CO插入烃基与铑之间,得到酰基铑络合物(4)酰基铑络合物与H发生氧化加成,进而发生还原消去反应得到醛,并2释放催化剂络合物。
(5)释放的催化剂络合物再结合一分子CO得到,完成催化剂循环。
在发生烯烃铑络合物反应时,如果Rh与丙烯链端的的碳原子结合时即可得到正丁醛,如果Rh与中间的碳原子结合时即得到异丁醛。
3、低压铑法工艺简介目前普遍采用的低压铑法的生产技术有UCC/Davy/Johnson Mattey技术、三菱化成技术、巴斯夫技术,另外鲁尔改性铑法(中压法)因其优异的催化活性和易分离的水性催化剂也具有较强的竞争优势。
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%N、i 25%Cu、5%M〜n 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。
丁醇和辛醇能在同一个装置中用羰基合成的方法制作,故而俗称为丁辛醇,其为无色透明、易燃的油状液体,是重要的精细化工原料,用途非常广泛。
丁醇可以分成正丁醇和异丁醇,正丁醇可用作溶剂、增塑剂等,异丁醇可用作石油生产的添加剂、抗氧剂等。
从应用领域来说,丁辛醇被广泛应用于石油化工、医药、食品卫生等行业。
1 低压羰基合成丁辛醇技术分析低压羰基合成丁辛醇技术最早产生于德国,1938年德国开发成功了羰基合成反应技术,紧接着迅速在西欧、北美等国家得到发展。
随着经济全球化的快速发展,丁辛醇工业的发展重点集中在低压羰基合成技术上,而该技术以其反应条件温和等优点而备受丁辛醇生产企业的喜爱。
羰基合成技术的工艺流程可分成三步:第一步,使丙烯与氢气发生甲酰化反应,制成正丁醛和异丁醛。
第二步,在正丁醛和异丁醛中加入氢气制成正丁醇和异丁醇。
第三步,正丁醛经过缩合反应,加氢之后就能合成丁辛醇。
这种施工技术可以分成高压法、低压法和中压法。
常见的戴维合成法是低压法,三菱化成合成法是中压法,巴斯夫合成法是高压法,下面简要介绍这三种合成法的基本工艺技术。
1.1 戴维合成法戴维合成法产生于20世纪70年代中期,是美国联合碳化物公司、英国戴维公司和英国约翰逊马瑟公司联合开发的一种新技术,并于1976年在美国建成世界第一台铑法低压羰基合成装置,该装置以丙烯、合成气为原料,以羰基铑为催化剂,在1.76MPa 低压环境下完成反应。
该合成法具有操作简单、流程短、设备少、反应条件要求低、催化剂活性高、设备材质要求低等优点,自上世纪70年代中期产生之初就得到了广泛应用,迅速在瑞典、日本、德国等国家得到发展。
我国也在1978年时引入一套戴维合成法的低压羰基合成装置。
近年来,美国联合碳化物公司与英国戴维公司又联合开发了第四代戴维液相羰基合成工艺。
与传统液相循环法相比,第四代戴维合成技术使用铑/异-44双亚磷酸盐催化体系,活动高,铑的浓度大幅度降低,在反应温度差不多时,第四代装置的反应压力更低。
丁辛醇羰基合成工艺原理
丁辛醇羰基是一种重要的化学物质,广泛应用于有机合成、医药、香料等领域。
在化学合成中,以丁辛醇羰基合成工艺应用广泛,本文将从原理、工艺流程、应用等方面进行阐述。
一、原理
丁辛醇羰基的化学结构中,含有羰基(C=O)和羟基(OH)等官能团,是一种重要的活性化合物。
其合成原理主要包括两个步骤:第一步是丁辛醇与羰基化合物反应,生成丁辛醇羰基中间体;第二步是中间体进一步反应,生成最终的丁辛醇羰基。
二、工艺流程
以丁酸为原料,通过酯化反应得到丁酸丁酯,然后将丁酸丁酯加热至一定温度,加入氧化剂,进行氧化反应,生成丁酮。
接着,在丁酮中加入氢氧化钠溶液,进行羰基化反应,生成丁辛醇羰基。
反应完毕后,通过蒸馏、结晶等工艺步骤,从反应体系中提取纯净的丁辛醇羰基产物。
三、应用
丁辛醇羰基具有广泛的应用前景。
在有机合成中,可用于合成多种有机化合物,如乙酰化剂、羧酸酐化剂等;在医药领域,可用于合成抗生素、镇痛药等药物;在香料领域,可用于合成各种香精香料。
以丁辛醇羰基合成工艺是一种重要的化学合成方法,通过严谨的工艺流程,可实现对高纯度丁辛醇羰基产物的制备。
丁辛醇羰基在多个领域中具有广泛的应用前景,将为人们的生产和生活带来更多的便利。
丁辛醇羰基合成工艺原理
丁辛醇羰基合成工艺原理
一、工艺概述
丁辛醇羰基合成工艺是一种通过氧化反应将丁辛醇转化为丁酮的化学合成方法。
该工艺主要包括氧化反应、分离提纯等步骤。
二、反应原理
该反应的主要原理是利用氧化剂将丁辛醇中的羟基氧化为羰基,生成丁酮。
具体反应方程式如下:
C8H18O + O2 → C8H16O + H2O
三、反应条件
1. 氧化剂:常用的氧化剂有过氧化氢、过硫酸铵等。
2. 催化剂:常用的催化剂有钼酸铵、钒酸铵等。
3. 温度:通常在60-80℃之间进行反应。
4. 反应时间:根据实际情况可调整反应时间,通常为2-4小时。
四、分离提纯
完成反应后,需要对产物进行分离和提纯。
通常采用蒸馏法或萃取法进行分离提纯,得到高纯度的丁酮产物。
五、工艺优点
1. 反应条件温和,反应效率高。
2. 产物纯度高,质量稳定可靠。
3. 工艺流程简单,易于实现工业化生产。
六、工艺应用
丁辛醇羰基合成工艺广泛应用于有机合成、医药制造等领域。
该工艺可以高效地将丁辛醇转化为丁酮,为相关产业提供了重要的原料和技术支持。
年产80000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计摘要本设计是关于年产80 000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计。
在该设计中首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用及生产方法,确定了羰基合成的工艺路线。
并在此基础上进行物料衡算、热量衡算、关键设备的选择和计算。
依据车间布置设计的原则,对车间及设备进行了合理的布置。
对自动控制、环境保护做了详细的说明。
在这些基础上绘制了带控制点的流程图。
顺利的完成了10 000字的化工课程设计说明书,关键词:丁辛醇;羰基合成;工艺设计;物料衡算;热量衡算AbstractThe significance and application,market analyze,development trend of butanol and octanol at home and abroad and productive methods were stated in the instruction.The process of OXO synthesis is confirmed.On the basis were stated in the instruction.0n the basis of the process,the calculation of the material balance and heat balance was calculated,and the key equipments was selected and calculated.According to the principle of workshop layout and methods of treating process wastes,electricity power supply,feeding,heating and ventilation were described in detail.Under the conditions of the process,the process and instrument diagram,processing equipment diagram and plant layout diagram were drown.The design instruction with 20000 words was finished.Key Word :Butanol and octanol;OXO synthesis; Process design,;The calculation of the material balance; heat balance目录摘要 (I)Abstract (II)第1章总论 (1)1.1概述 (1)1.1.1 意义与作用 (1)1.1.2 产品的性质与特点 (2)1.1.3 产品的生产方法概述 (2)1.2 设计依据 (3)1.3 原料及产品规格 (3)主要原料规格及技术指标 (3)第2章工艺设计与计算 (5)2.1 工艺原理 (5)2.2 工艺路线的选择 (5)2.3 工艺流程简述 (6)2.3.1流程示意图 (6)2.3.2各工段工艺流程 (6)2.4 工艺参数 (8)2.5 物料衡算 (8)2.5.1物料衡算的意义和作用 (8)2.5.2 物料衡算的方法与步骤 (9)2.5.3. 物料衡算 (9)2.6 热量衡算 (12)2.6.1能量衡算的意义与作用 (12)2.6.2热量衡算及所需媒质的量 (13)2.6.3热量计算 (15)第3章全流程的Aspen模拟计算 (23)第4章自动控制 (26)4.1 自控设计原则 (26)4.2 自控水平与控制点 (26)第五章环保措施 (27)5.1 三废的产生情况 (27)5.2 三废处理情况 (27)结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章总论1.1概述1.1.1 意义与作用丁辛醇是重要的基本有机化工原料。
低压羰基合成丁辛醇的生产工艺分析摘要:丁辛醇是基本的化工材料,可用作增塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂等,被广泛应用于橡胶制品的生产中。
低压羰基合成技术作为当前丁辛醇生产的重要工艺,在世界各国得到广泛利用,其具体生产技术主要有戴维合成法、三菱化成合成法、巴斯夫合成法。
本文先介绍低压羰基合成丁辛醇的生产工艺,然后简单分析我国的丁辛醇生产工艺发展现状以及丁辛醇生产工艺技术的发展趋势。
关键词:丁辛醇;低压羰基现状;发展趋势丁醇和辛醇能在同一个装置中用羰基合成的方法制作,故而俗称为丁辛醇,其为无色透明、易燃的油状液体,是重要的精细化工原料,用途非常广泛。
丁醇可以分成正丁醇和异丁醇,正丁醇可用作溶剂、增塑剂等,异丁醇可用作石油生产的添加剂、抗氧剂等。
从应用领域来说,丁辛醇被广泛应用于石油化工、医药、食品卫生等行业。
1、低压羰基合成丁辛醇技术分析低压羰基合成丁辛醇技术最早产生于德国,1938年德国开发成功了羰基合成反应技术,紧接着迅速在西欧、北美等国家得到发展。
随着经济全球化的快速发展,丁辛醇工业的发展重点集中在低压羰基合成技术上,而该技术以其反应条件温和等优点而备受丁辛醇生产企业的喜爱。
羰基合成技术的工艺流程可分成三步:第一步,使丙烯与氢气发生甲酰化反应,制成正丁醛和异丁醛。
第二步,在正丁醛和异丁醛中加入氢气制成正丁醇和异丁醇。
第三步,正丁醛经过缩合反应,加氢之后就能合成丁辛醇。
这种施工技术可以分成高压法、低压法和中压法。
常见的戴维合成法是低压法,三菱化成合成法是中压法,巴斯夫合成法是高压法,下面简要介绍这三种合成法的基本工艺技术。
1.1 戴维合成法戴维合成法产生于20世纪70年代中期,是美国联合碳化物公司、英国戴维公司和英国约翰逊马瑟公司联合开发的一种新技术,并于1976年在美国建成世界第一台铑法低压羰基合成装置,该装置以丙烯、合成气为原料,以羰基铑为催化剂,在1.76MPa低压环境下完成反应。
该合成法具有操作简单、流程短、设备少、反应条件要求低、催化剂活性高、设备材质要求低等优点,自上世纪70年代中期产生之初就得到了广泛应用,迅速在瑞典、日本、德国等国家得到发展。
低压羰基合成丁辛醇工艺技术王琪发布时间:2021-09-23T08:13:01.767Z 来源:《中国科技人才》2021年第16期作者:王琪[导读] 作为化工生产中的基础性化工材料之一,丁辛醇可用于橡胶制品生产环节,可作为增塑剂使用,也属于良好的脱水剂与消泡剂,还具备溶剂的功能。
在丁辛醇生产过程中,主要应用的是低压羰基合成技术。
文章将以低压羰基合成技术的分析入手,分别对其三种合成方法进行阐述,而后概述了当前我国丁辛醇工艺技术的发展状况,并展望了未来丁辛醇生产工艺的发展方向。
大庆石化公司化工二厂丁辛醇造气车间摘要:作为化工生产中的基础性化工材料之一,丁辛醇可用于橡胶制品生产环节,可作为增塑剂使用,也属于良好的脱水剂与消泡剂,还具备溶剂的功能。
在丁辛醇生产过程中,主要应用的是低压羰基合成技术。
文章将以低压羰基合成技术的分析入手,分别对其三种合成方法进行阐述,而后概述了当前我国丁辛醇工艺技术的发展状况,并展望了未来丁辛醇生产工艺的发展方向。
关键词:丁辛醇;低压羰基;工艺技术;发展方向丁辛醇因可利用同一装置采用羰基合成方法同步制备丁醇与辛醇而得名,合成后可得到油状透明液体,其属于无色、可燃性液体,可在化工生产中可作为精细原料而使用,除了化工领域之外,在医药、食品等其他行为具有较高的应用价值。
基于此,了解丁辛醇的生产工艺,探究利用低压羰基合成此材料的具体方法具有重要意义。
1.基于低压羰基合成的丁辛醇技术分析根据合成中所用压力的高低不同,可将低压羰基合成丁辛醇技术分为三种工艺类别,具体如下: 1.1戴维合成技术这是一种源于英美两国,诞生于上世纪七十年代的丁辛醇合成技术,该时期美国研制出了首台铑法低压羰基合成装置,可以丙烯原料以及合成气为基础,在羰基铑的催化作用下进行丁辛醇的合成,所属压力仅为1.76MPa即可。
属于一种低压合成方法。
此合成方式无需应用大量设备,对反应条件没有较高要求,并且操过程便捷简单,所应用的催化剂具有较高活性,此技术一经推出便得到了广泛应用。
低压羰基合成丁辛醇工艺技术
摘要:低压羰基合成法是目前生产丁辛醇的主要方法。
世界上羰基合成丁醛装
置中,低压羰基合成工艺技术占55%。
丁辛醇装置以丙烯、合成气为原料,采用Davy/DOW低压羰基合成工艺技术生产2-乙基己醇和正丁醇,同时副产异丁醇,设计年运行时间为8000小时,操作弹性为60%~110%。
关键词:低压羰基;丁辛醇;工艺技术;分析
引言:丁辛醇装置采用世界较为先进的LP OxoSM SELECTORSM 10液体循环技术,生产2-乙基己醇(俗称辛醇)和正丁醇,它以丙烯和合成气为原料,在铑、三苯基膦催化剂的作用下,发生羰基合成反应生成混合丁醛,丁醛经过丁醛异构物分离得到高纯度正丁醛,在0.2×10-2mol的NaOH溶液作用下,发生缩合反应生成辛烯醛,辛烯醛在铜催化剂作用下与H2发生加氢反应生成粗辛醇,再经过精制后得到产品辛醇;混合丁醛加氢后得到粗混合丁醇,经过预精馏和精馏系统进入丁醇异构物塔。
丁醇异构物塔顶分离出的混合丁醛也可直接进行异构物分离得到正丁醛和异丁醛,异丁醛直接外送至界外,正丁醛经加氢、精制后,得到产品正丁醇。
1.低压羰基合成丁辛醇技术
七十年代中期,美国UCC公司、英国DAVY公司和J.M公司合作开发了铑膦催化体系─低压羰基合成工艺。
压力1.6-1.8MPa,正异比高达10:1~12:1,基建投资和生产成本均低于高、中压羰基合成技术。
1.1气相法
将催化剂加入并联的两台反应器中,丙烯、合成气按一定比例分别从反应器和分馏塔底部进入。
产品由循环气带出,经冷凝、分离后,由分馏塔底部采出,过量气体循环进入反应系统,催化剂留在反应器内直至失效取出再生。
因该羰基合成反应为气相反应,故称气相法。
1.2液相法
液相法是以丙烯、合成气为原料,以铑为催化剂生产丁辛醇的低压羰基合成法,是低压羰基合成的进一步改进。
其优点是:一是反应器容积小,产率高;二是原料单耗降低;三是成本及能耗降低;四是催化剂使用形式为活性循环型;五是反应温度低,可用于生产高碳醇。
同气相法相比,液相法进一步降低了原料消耗、能耗
及成本。
使用等规模的反应器,将气相法改为液相法生产丁辛醇,可使丙烯利用率
提高4%,生产能力提高80%左右。
1.3气相法与液相法工艺技术评析
气相法的特点是,催化剂活性高,但消耗定额较高;操作温度、压力低;正异比较高;不需特殊材质,流程短,设备少;操作维修量少;工艺先进。
液相法工艺不但催化剂活性高,选择性强,且装置内可回收再生催化剂,原材料和动力消耗定额低,操作温度、压力低;正异比较高;生产过程中不产生腐蚀介质,不需特殊材质;流程短,设备少;操作平稳,维修方便。
目前,液相法处于世界领先地位。
1.4新催化剂技术
由于铑的储量少,价格昂贵。
因此国外除了开发对铑催化剂的活化回收外,还积极开展铂系催化剂等非铑催化剂的研究。
如壳牌(Shell)公司开发的铂离子络合催
化剂,性能优于铑催化剂。
同时,国外还在开发非贵金属化合物作羰基合成催化剂,
如美国联碳公司采用的非均相催化剂,用来生产丁醇;此外还开发研究了固定床载
体催化剂;以及羰基铁、羰基钌等催化剂。
2.低压羰基法合成丁辛醇工艺的技术分析
2.1生产工艺流程
低压羰基法合成丁辛醇的工艺流程主要可以划分为两个单元。
其一为羰基合
成单元,重要的装置构成为:净化合成气、反应装置系统、分离异物等。
其二为
辛烯醛单元,主要通过缩合的形式进行反应等装置构成。
在羰基进行合成的过程中,合成气会与C3H6产生反应,形成C4H8O,具体的正异构的比大概为(7∶1)-(10∶1)。
但是在辛烯醛的单元中,C4H8O是利用缩合反应形成的,中间所形
成的产物为辛烯醛,利用催化并且加氢气实施处理之后,才能产生辛醇。
2.2羰基合成单元
净化分离装置是C3H6与混合合成气的原料首先通过的工序,其作用在于将
催化剂当中含有的毒性物质去除,例如:O2、氯化物等。
一般情况下,羰基合成
反应会在催化剂当中进行,将催化剂加入之后能够让反应的整个过程在比较低的
温度和比较低的压力下实施。
C3H6在与相关的合成气发生具体的反应之后,可以产生正丁醇以及异丁醇混合物,借助不同的两个压力段,进行相关的蒸发处置,
之后实施液相循环。
在这个过程当中,在反应的产物以及副产物混合物液相当中
会将催化剂溶解,以便得以保留。
在具体进行反应的过程中,所产生的丁醇相关
产物,会在气提塔当中溶解气进行气提,在分离塔中,可将正构物以及异构物进
行分离,在原料当中没有产生的反应化学物质便会因为蒸发而被去除,在第二个
反应器的上部将其排放至燃烧装置当中。
因为在羰基合成时,为发生放热的一种
过程。
所以,反应器要利用外面的水进行冷却,将液相采出物实施冷却。
经过以
上的反应过程可以获取的产物为:高纯度的正丁醇和异丁醛
2.3辛烯醛单元
该单元的重要作用为把羰基合成单元所产生的正丁醇进行转化,形成辛醇相
关产品。
在这一单元当中流入的正丁醇在恰当的温度和合适的压力下,与NaOH
的水溶液进行混合,在利用反应之后,便会产生辛烯醛。
将水相分离进行完成之后,可以利用连个环节将氢化完成。
一是辛烯醛在利用催化剂实施相关的反应。
二是有些辛烯醛气体没有产生任何的反应,在借助合理的温度以及相应的压力下,将汽液进行分离,之后实施加氢的相关处理。
最后,在具体的产物当中,利用相
关的处理,将其置入贮存槽当中进行存储。
2.4技术要点
这项生产工艺利用H2、C3H6等相关的原材料进行生产,产生的丁辛醇和H2、CO和C3H6会在对空气进行净化完成之后,进入到反应单元中,反应完成之后会
产生正丁醛和异丁醛,并会进入到该分离单元当中,把正丁醇分离。
对原料进行
净化,丙烯原料在实施预热处理的过程中,会进入到净化器以及相关过滤器当中,将净化完成,之后将其直接送入至进行合成的反应器当中。
合成气在实施预热的
相关处理完成之后,会置入到净化器当中,对其进行加热完成之后,利用过滤器
流入之分离当中,与循环合成气体实施有效的混合。
利用净化单元实施有效的处
理之后,C3H6与相关的合成气混合物质在合成装置当中会与催化剂混合。
利用分离器将已经分离出来的气体冷凝,在稳定塔当中进行分馏,之后再把丁醇引入之
异构塔当中实施有效的分离,在分离之后,正丁醇会在缩合单元中实施有效的缩
合反应,在催化剂的作用下以及进行精馏处理,最后合成出丁辛醇。
3.研究进展
在超临界的环境中,将临界的CO2、H2O当作溶剂,应用母体铑催化剂与水溶性的配体实施相关的反应,能够有效将污染性消除,为当前的一种绿色没有污染的合成工艺。
总结:我国在对丁辛醇进行合成的工艺有非常大的进步,也对相关的催化试剂进行了改进,使其更加绿色没有污染。
尽管,在该项工艺上的探究取得了非常大的进步,但是与一些发达国家比较,还存在非常大的差距。
现在,我国正在使用的装置,大多从国外进口,在具体的生产工艺上,装置的改造相关工作始终依附国外的一些技术。
为了更好地提升我国的生产工艺,要对该项工艺不断进行探究,将内部的产业结构进行优化,推进合成工艺技术的进步。
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