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1,4-丁二醇性能及各种生产工艺分析

发布时间:2021-06-13 17:54

      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。

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。

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]。

2 、1,4-丁二醇的制作工艺

      1,4-丁二醇的衍生物非常的多,因此其制造工艺也有很多种,然而去多生产工艺都只是小规模的实验室制造,目前已经实现工业化生产的工艺主要有醛炔( Reppe)合成法、正丁烷/顺酐法、丁二烯法和环氧丙烷法等,其中Reppe 法和顺酐法是两种生产1,4 -丁二醇最主要的方法。

2.1 丁二烯法制作工艺

      丁二烯法制作工艺主要包括两种工艺“丁二烯乙酰氧基化法”和“丁二烯氯化法”两种制造工艺。它是在20世纪70年代由日本三菱化学公司以及日本东洋曹达公司开发成功的。丁二烯乙酰氧基化法获取1,4-丁二醇的主要步骤有四个:乙酰氧基化、加氢、水解、脱乙酸环化,该工艺主要是通过水解反应、蒸馏脱除然后从高沸物就能够获得1,4-丁二醇。而丁二烯氯化法则是将1,4-二氯丁烯水解、加氢后就可以获得1,4-丁二醇,而1,4-二氯丁烯则是制造氯丁橡胶的原料,该方法虽然工艺简单投资小,但是由于受到了氯丁橡胶制造工艺的限制而没有推广。

2.2 醛炔(Reppe)合成法

      醛炔合成法又称雷珀(Reppe)法,将其命名为Reppe法是因为它是在20世纪30年代由德国的Reppe首先开发成功的,该方法的运用非常的广泛,全世界40%的4-丁二醇都是用该种方法获取的。该方法经过实践,可以分为经典法和改良法两种。经典法,该法主要是以乙炔和甲醛为原料,在将两者合成丁炔二醇的基础上再加上氢就可以得到1,4-丁二醇。该方法生产成本高,具有爆炸的危险,并且制作过程中还会对环境造成污染。这种方法目前已经不太用了,针对经典法的缺点,一些公司对其进行改良,仍然是以乙炔和甲醛为主要原料,但采用乙炔亚铜为催化剂,先生成1,4-丁炔二醇,再加氢生成1,4-丁二醇。

2.3 环氧丙烷法(或烯丙醇法)

      又称可乐丽法,由日本可乐丽公司开发而得名。该方法首先将环氧丙烷异构化后得到烯丙醇,然后烯丙醇用机膦配位体做催化剂,在其液态情况下再加上氢甲酰长生化反应得到主产物4-羟基丁醛,最后再加氢就可以生成BDO。这红方法的工艺流程比较长,且烯丙醇毒性高,液态难以储存和运输,因此目前该方法运用不是很广。

2.4 顺酐酯化加氢法

      顺酐酯化加氢法获取BDO可以通过3个步骤,首先是顺酐与甲醇进行酯化反应生成顺丁烯二酸二乙,然后再次对酯化反应后的顺丁烯二酸二乙酯加氢,最后对其进行氢解就可制得BDO。该方法的优点主要有材质要求不高、反应条件温和、工艺流程相对较简短,同时该方法对环境污染小,因此强调“绿色环保”的今天,该工艺推广范围很广。

3 结束语

      1,4-丁二醇极其衍生物在化学化工领域具有巨大的运用价值,为我们的生活和经济的发展提供了极大的方便,目前我国在炔醛法获取1,4-丁二醇方面有很大的竞争优势,随着各种工艺日益精湛,随后BDO的市场竞争将会更加激烈。

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