BDO生产中正丁醇含量偏高原因分析及工艺改进
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BDO生产工艺及企业调查BDO生产工艺及企业调查根据原料不同划分,生产BDO的工艺路线多达20余种,但已实现工业化生产的工艺路线主要有4种:炔醛法、顺酐法、丁二烯法和环氧丙烷法。
1.1炔醛法(Reppe法)炔醛法是上世纪30年代由德国I.G.法本公司(BASF公司的前身)Reppe等开发成功。
目前应用该法生产的BDO占世界总产量的40%以上,是BDO经典生产工艺。
炔醛法工艺包括传统法和改良法。
1.1.1 Reppe传统法传统Reppe法为高压技术,以甲醛和乙炔为主要原料,采用连续液相滴流床反应器,反应分2步进行。
在高压(13.8—27.6 MPa)和250—350℃的条件下旧J,乙炔与甲醛首先生成1,4一丁炔二醇(BYD),然后加氢制得BDO。
传统法的特点是催化剂与产物无需分离,操作费用低;但反应器中乙炔分压较高,有爆炸危险,反应器设计安全系数高达12—20倍,导致设备造价昂贵,投资高。
1.1.2 Reppe改良法为了提高BDO装置安全性,延长生产操作周期,国内外建设的以乙炔、甲醛为原料生产BDO装置大都采用改良后的Reppe法工艺。
其中有代表性的改良法技术商有BASF,Linde 和韩国ukong(现SK集团),美国ISP(原GAF)及INVISTA(原DuPont)等。
1)BASF工艺。
乙炔与甲醛从底部进入通过催化剂床层,催化剂与产物在反应器内分离,粗BYD溶液通过精馏脱出轻组分后,循环返回炔化反应器,塔釜液经中和后过滤即得粗BYD产品,BYD通过离子交换树脂处理脱除金属离子和阴离子,然后进入加氢工序。
反应器为内部衬铜的不锈钢塔式结构,充填Ni—Cu—Mn/硅胶催化剂。
BYD与氢气并流向下进入反应器进行加氢反应,反应放出的热量通过氢气循环带走,生成物经过精馏得到产品BDO。
BASF工艺的特点是反应器处理量大,催化剂与产物易于分离,操作费用低。
2)Linde/Yukong工艺。
德国Linde公司和韩国Y ukong公司联合开发了低压Reppe法,该工艺仍然分两步进行。
中国正丁醇产业现状分析一、正丁醇产业概述1、正丁醇制备工艺正丁醇是一种无色、有酒精味的液体,应用于多种生产的反应环节,譬如石油工业、医药、织物制造等。
其中,在丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯等酯类的生产过程中,正丁醇作为一种高效化的有机合成中间体和萃取剂,应用十分广泛。
合成工艺而言,传统的丁醇生产主要包含了乙醛缩合法、发酵法、羰基合成法三种类型,目前低压羰基合成法已基本替代其他两种制备方法。
正丁醇制备方法分类及对比正丁醇制备方法分类及对比资料来源:公开资料,产业研究院整理2、正丁醇产业链概述羰基合成法是丁醇主流生产工艺,该工艺过程是丙烯作为基本原料,单吨正丁醇约消耗0.583吨丙烯,下游主要被应用在化学以及医药领域,其中化学工业主要用于生产丙烯酸丁酯、醋酸丁酯和邻苯二甲酸二丁酯,合计约占正丁醇消费总量九成以上,其他如溶剂、医药中间体和农药中间体等消费占比约9%。
羰基合成法是丁醇主流生产工艺,该工艺过程是丙烯作为基本原料,单吨正丁醇约消耗0.583吨丙烯,下游主要被应用在化学以及医药领域,其中化学工业主要用于生产丙烯酸丁酯、醋酸丁酯和邻苯二甲酸二丁酯,合计约占正丁醇消费总量九成以上,其他如溶剂、医药中间体和农药中间体等消费占比约9%。
资料来源:公开资料,产业研究院整理二、正丁醇产业链影响1、上游丙烯羰基合成法是丁醇主流生产工艺,国内几乎全部企业产能皆用该法,该工艺过程是丙烯与合成气进行氢甲酰化反应生成正丁醛和异丁醛,丁醛催化加氢得到正丁醇和异丁醇,正丁醇丙烯来源来看,目前近七成来源于油制丙烯。
2020年正丁醇配套丙烯工艺统计2020年正丁醇配套丙烯工艺统计资料来源:公开资料,产业研究院整理2、下游结构我国正丁醇下游消费结构变化不大,下游产品主要是丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、DBP、乙二醇单丁醚等。
目前我国正丁醇消费量增长主要靠丙烯酸丁酯需求推动,在3大下游产品中,除丙烯酸丁酯消费量增长以外,醋酸丁酯和DBP对正丁醇消费量均缩减。
BDO装置加氢过滤系统的优化和改进BDO(1,4-丁二醇)装置加氢过滤系统是在工业生产中广泛应用的一种关键装置,其主要作用是将含杂质的氢气通过过滤系统净化后送入反应器中,以保证反应的顺利进行。
然而,在实际运行中,加氢过滤系统存在一些问题和不足,如粉尘堵塞、操作困难、效率低下等,因此需要进行优化和改进,以提高系统的稳定性和效率。
一、现有问题及原因分析1.粉尘堵塞:由于加氢过滤系统长时间运行后,过滤器中会积累大量的粉尘颗粒,导致过滤器堵塞,影响氢气的通透性和流量。
2.操作困难:加氢过滤系统的操作需要经验丰富的操作人员进行,对新手操作人员来说往往难以正确操作,容易导致系统运行不良。
3.效率低下:现有的过滤系统效率不高,存在氢气泄漏、杂质残留等问题,影响产品的质量和产量。
二、优化改进方案1.采用新型过滤材料:选择具有高通透性和抗堵塞能力的材料作为过滤器,如陶瓷纤维、聚四氟乙烯等,以减少粉尘堵塞现象。
2.设置在线清洗装置:在过滤器中设置在线清洗装置,定期对过滤器进行清洗,以减少粉尘积累,保证系统通透性。
3.智能化控制系统:采用PLC控制系统和传感器监测系统,实现系统状态的实时监测和自动控制,简化操作流程,提高操作的便捷性和准确性。
4.优化管路设计:对加氢过滤系统的管路进行合理设计和布置,减少氢气泄漏,提高氢气的输送效率。
5.加强维护保养:定期对加氢过滤系统进行维护保养,包括更换滤芯、清洗过滤器、检查管路等,保证系统的正常运行。
6.强化培训教育:加强对操作人员的培训教育,提高其技能水平和操作经验,减少操作失误和系统故障。
三、改进效果预期通过以上优化改进方案的实施,预期可以取得以下改进效果:1.提高加氢过滤系统的稳定性和可靠性,减少系统故障和停机时间,提高生产效率。
2.减少粉尘堵塞现象,延长过滤器寿命,降低维护成本。
3.简化操作流程,降低操作难度,减少操作人员的操作失误。
4.提高系统的过滤效率和氢气纯度,提高产品的质量和产量。
炔醛法1,4-丁二醇生产过程甲基1,4-丁二醇的生成机理与控
制分析
和进伟;张萌萌
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2022(49)17
【摘要】1,4-丁二醇(BDO)是一种重要的有机化工原料,目前国内各生产厂家的主要合成方法是炔醛法(Reppe法)。
然而在实际生产过程中常伴有较多副产物的生成,其中对产品质量影响最大的是甲基1,4-丁二醇。
基于此,本文首先对1,4-丁二醇的整体反应机理进行了深入分析,然后通过对副产物的生成机理与工艺条件的分析,得出了副产物的产生主要是由于在酸性环境下,随着反应体系中甲醛的消耗,乙炔铜络合物易水合生成乙烯基醇和乙醛,从而促进了后续副反应的发生。
另外,升高温度和压力也同样会促进副产物的生成。
因此在实际生产中可通过控制pH值、适当降低温度及压力来减少甲基1,4-丁二醇的生成。
【总页数】3页(P27-28)
【作者】和进伟;张萌萌
【作者单位】河南开祥精细化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
【相关文献】
1.炔醛法1,4-丁二醇系统优化设计
2.醛炔法生产1,4丁二醇设计优化
3.炔醛法1,4-丁二醇生产工艺条件对正丁醇含量的影响
4.炔醛法1,4-丁二醇紧急停车后铜铋催化剂的性能恢复
5.山西大学等联合开发的炔醛法1,4-丁二醇二段加氢催化剂完成工业化试生产
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1.项目背景1,4-丁二醇(BDO)是一种广泛应用于化工、纺织和塑料等领域的有机化合物。
BDO具有优异的物化性质和多样的用途,被广泛应用于聚酯、弹性体、溶剂、树脂和粘合剂等行业。
由于其市场需求稳定且增长迅速,以及其产业链的完整性和竞争优势,10万吨/年1,4-丁二醇项目具有良好的发展潜力。
2.市场分析1,4-丁二醇市场在国内外均呈现出良好的增长趋势。
国内市场需求旺盛,主要应用于新型塑料、塑化剂和溶剂等领域;而国际市场需求持续增长,尤其在汽车和纺织行业的应用上有较大潜力。
预计未来几年,市场需求将继续保持增长态势,为10万吨/年的BDO项目提供了充足的市场空间。
3.技术路线本项目采用丁二醇酸化法生产1,4-丁二醇。
首先将正丁醇和空气经过催化氧化反应,生成丁二酸,再通过还原反应得到1,4-丁二醇。
该技术路线具有优势,如原料广泛、反应条件温和、设备流程简单等,可保证产品质量稳定以及生产效率高。
4.生产规模与工艺项目年产能为10万吨1,4-丁二醇,采用连续生产方式,包括原料净化、氧化反应、酸化反应、脱水、还原反应等环节。
主要设备包括反应器、分离塔、蒸汽发生器、脱水塔等。
工艺流程简单,自动化程度高,能够保证产品质量的稳定性和生产效率的提高。
5.资金投资与经济效益分析项目总投资约为6000万元,包括建设投资和流动资金。
预计项目投产后,年销售收入可达1.2亿元,净利润约为4000万元。
项目投资回收期为4年,内部收益率为30%,投资效益较为可观。
6.环境影响与安全评估BDO生产过程中存在一定的环保和安全风险。
在项目建设过程中,应严格符合相关环保和安全标准,采取适当的防护措施和应急预案,确保项目运营过程中的环保和安全可持续发展。
同时,项目还需评估其对周边环境的影响,并制定相应的环境保护措施。
7.市场竞争与发展前景1,4-丁二醇市场竞争激烈,国内已有多个大型企业投资建设BDO项目。
为确保项目的竞争力,项目应注重技术创新、产品优化以及成本降低。
BDO装置副产正丁醇回收精制工艺技术开发概述摘要1,4-丁二醇(BDO)装置副产了大量丁醇废液,其主要成分为甲醇、正丙醇、正丁醇和水。
为了降低生产成本,提高企业经济效益,1,4-丁二醇装置副产的正丁醇溶液中主要杂质是甲醇、四氢呋喃、二甲醚和水,通过热力学分析和计算,可以采用精馏方式进行分离精制。
通过PRO/II软件的模拟计算,正丁醇产品纯度可达99.99%,甲醇纯度可以达到98.965%。
关键词正丁醇;精制;1,4-丁二醇顺酐酯化加氢法是目前世界上生产1,4-丁二醇(BDO)的主要工艺之一,其中顺酐酯化工序的甲醇塔有一股正丁醇溶液被排至焚烧炉燃烧处理。
考虑正丁醇是有机合成的重要原料,也是常用的有机溶剂和燃料添加剂,这股物料正丁醇含量高达60%,而且组分比较单一,其他杂质主要为水和甲醇,因此,有必要将其进行回收利用。
由于正丁醇回收价值较高,国内对丁辛醇装置和医药生产过程中产生的废液中的正丁醇进行回收精制研究较多,并已经有企业应用于生产实践,为1,4-丁二醇生产过程中的正丁醇回收精制提供了可靠依据[1]。
1 副产正丁醇的来源与组成顺酐酯化加氢法生产1,4-丁二醇的过程中,顺酐首先与甲醇在酯化反应塔中生成顺丁烯二酸二甲酯,随后在加氢反应器中两步加氢生成产品1,4-丁二醇。
在加氢反应过程中,少量的1,4-丁二醇会发生羟基间脱水环化反应生成副产品四氢呋喃,同时还会发生羟基与相邻甲基间脱水反应形成碳碳双键,进而加氢生成正丁醇。
在随后的产品精制过程中,正丁醇与回收甲醇一同返回甲醇塔,并从甲醇塔侧线抽出送焚烧炉焚烧处理。
大庆油田化工有限公司6.5万t·a-11,4-丁二醇装置副产粗正丁醇溶液的正常流量为300kg·h-1。
2 待分离体系分析粗正丁醇溶液主要由正丁醇、甲醇和水组成,三者含量高达99.99%,另外还含有微量的二甲醚和四氢呋喃,其中正丁醇与水会形成共沸物,四氢呋喃与水也会形成共沸物。
1,4-丁二醇生产技术及市场前景分析发布时间:2021-03-15T11:58:05.630Z 来源:《科学与技术》2020年10月30期作者:辛飞[导读] 1,4-丁二醇(BD0),又称1,4-二羟基丁烷和1,4-丁二醇,辛飞新疆国泰新华化工有限责任公司新疆 831700摘要:1,4-丁二醇(BD0),又称1,4-二羟基丁烷和1,4-丁二醇,是一种重要的有机化工产品,主要用于生产四氢呋喃(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)和聚氨酯(Pu)等。
另外,还可用于生产维生素B6、N一甲基吡咯烷酮(NMP)、己二酸、缩醛和1,3一丁二烯等,在医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化学品等领域具有广泛的应用前景。
近年来,明MEG、Pu弹性纤维以及PBT等产品的不断发展,刺激和推动了世界1,4一丁二醇的生产和发展。
关键词:1,4-丁二醇;生产工艺;市场分析; 1,4-丁二醇(BDO),为饱和碳四直链二元醇,是一种重要的基本有机化工原料和精细化工原料,用途广泛。
介绍了1,4-丁二醇的生产工艺,并对目前1,4-丁二醇市场前景进行了简要的分析。
一、1,4-丁二醇生产技术1.Reppe法。
Reppe法又称炔醛法,是生产BDO的传统方法。
它是以乙炔和甲醛为原料,先由乙炔和甲醛在铜催化剂作用下合成1,4-丁炔二醇,1,4-丁炔二醇再经加氢生成BDO。
Reppe法又有传统Reppe法和改良Reppe法两种生产工艺。
(1)传统Reppe法。
传统Reppe法催化剂与产品无需分离,操作费用低,但由于乙炔分压较高,易引起爆炸,由此反应器设计安全系数高达1220倍,反应装置庞大,设备造价昂贵,投资费用高;其次乙炔易聚合生成聚乙炔,不仅导致催化剂很快失活,而且会堵塞管道,从而缩短生产周期和降低生产能力。
(2)改良Reppe法。
改良Reppe法采用乙炔亚铜/铋为催化剂,在79~90℃和0.12~0.13MPa条件下反应生成BDO。