010-64646659 
時間：2023-07-27 來源：永良通匯 閱讀：9047
生產BDO的工藝路線有很多種，多達17種以上，但是已經實現工業化生產的主要包括下面幾種主要的工藝路線，一、以甲醛和乙炔（電石氣）為原料的Reppe法；二、以丁二烯和醋酸為原料的丁二烯乙酰氧基化法；三、以環氧丙烷/丙烯醇為原料的環氧丙烷法；四、以正丁烷/順酐為原料的方法，其中第三種和第四種工藝路線又分別根據初始原料的不同而被分別稱之為環氧丙烷法、丙烯醇法、正丁烷法和順酐法。下面介紹一下四種主要工藝路線的流程以及其優缺點。
（一）Reppe法
Reppe法是由30年代I.G法本公司（BASF公司的前身）Reppe等人開發成功并最早于1940年由德國BASF公司實現工業化的生產的BDO生產工藝方法。該法是BDO的主要生產方法，應用該法生產的BDO占世界總產量的40％左右。它是以乙炔和甲醛為主要原料，在銅催化作用下生成1,4-丁炔二醇，然后再加氫生成BDO。
Reppe法具有傳統法和改良法兩種，在經典法中，催化劑與產品無需分離，操作費用低，但是由于乙炔分壓較高，有爆炸的危險，因此反應器設計的安全系數高達12-20倍，致使反應裝置龐大，設備造價昂貴，投資高。另外，乙炔聚合會生成聚乙炔，導致催化劑失活，聚乙炔也會堵塞管道，從而縮短生產周期，降低生產能力。由于該法有以上缺點，國外1,4-丁二醇裝置大多數都采用了改良低壓工藝。
改良法由美國GAF公司開發成功并廣泛應用于工業生產。該工藝采用乙炔亞銅/鉍為催化劑，使丁炔二醇合成能在較低的乙炔分壓下進行，從而減少聚合物的生成，消除了管道堵塞，而且催化劑可以阻火防爆，不會因為減少乙炔和甲醛而永久鈍化。反應物經過濾、離心分離，將催化劑送回反應器循環使用，濾液送丁炔二醇到提純塔，脫掉丙炔醇后得到35％的丁炔二醇水溶液。丁炔二醇采用兩段加氫，加氫總轉化率為100％，丁炔二醇的選擇性為95％。
（二）丁二烯法
該工藝方法是20世紀70年代由日本三菱化成開發成功的。該工藝方法分為三步，首先是丁二烯與醋酸和氧氣發生乙酰化反應，生成1,4-二乙酰氧基丁烯，然后催化加氫生成1,4-二烯乙酰氧基丁烷，最后水解制得BDO。此工藝方法原料易得，工藝安全，技術可靠，無公害，高價值的THF無需由BDO脫水得到，并可任意調節產物BDO和THF的比例。但是，整個工藝流程長，投資大，水蒸氣消耗量高，只有在合理的規模下才具有競爭力。
（三）環氧丙烷/丙烯醇法
美國LYONDELL化學公司（原Arco化學公司）和日本可樂麗公司(KURARY)成功開發了由環氧丙烷為原料合成1，4-丁二醇的工業化方法。該工藝方法首先將環氧丙烷異構化制成烯丙醇，然后烯丙醇在銠系催化劑作用下，液相加氫甲酰化生成4-羥基丁醛，最后再加氫生成1，4-丁二醇。
該工藝催化劑可循環使用、壽命長、能耗低、加氫甲酰化及加氫均為液相反應，生產負荷容易調節。
臺灣大連開發了丙烯醇法工藝技術，該技術與利安德的技術基本相似，但是該公司的原料丙烯醇是通過醋酸烯丙基酯得到。其化學反應與利用丙烯乙酰氧基化生產醋酸乙烯相似。醋酸烯丙基酯通過脫水轉化為丙烯醇，回收聯產品醋酸用以循環。
1）甲酰化反應（選擇性80％）
2）加氫反應（選擇性98％）
（四）丁烷/順酐法
順酐法生產BDO主要有兩種工藝，一種是70年代由日本三菱油化和三菱化成開發的順酐直接加氫工藝，該工藝的特點是順丁烯二酸酐在加氫過程中除了生產BDO之外，還可以同時生成THF和GBL等產品，設置不同的工藝條件可以改變產品的組成。
另一種是由英國戴維（Davy）工藝技術公司開發的順酐酯化加氫工藝，該方法首先將順酐與一元醇（甲醇或乙醇等）進行酯化反應生成順丁烯二酸二酯，然后進行加氫水解得到1,4-丁二醇。
戴維順酐工藝路線的主要優點在于通過調節工藝條件,可以改變1,4-丁二醇、γ-丁內酯(GBL)、四氫呋喃（THF）的產出比例。工業裝置中如要設計1,4-丁二醇產量達最大值，可依據1,4-丁二醇和γ-丁內酯之間的化學平衡，采取將γ-丁內酯循環，直至γ-丁內酯耗盡的方法，以使1,4-丁二醇產量達最大值。另外，戴維順酐工藝還具有其它的一些優點，如酯的轉化率較高，反應條件溫和，設備材質要求不高，催化劑價格低，壽命長，投資和生產成本均較低，1,4-丁二醇和四氫呋喃比例調節范圍寬。
正丁烷/順酐工藝實際上是將正丁烷轉化為順酐的氣相氧化法和順酐加氫技術結合起來，仍以C4餾分為原料，整個流程包括順酐生產、馬來酸加氫及1,4-丁二醇精制。該工藝只需要經過加氫和精制就能得到1,4-丁二醇，不需酯化工序，縮短了整個流程，減少了設備臺數，相應降低了投資和操作維修費用，對順酐純度要求比較低。該工藝中催化劑的選擇性高，使用壽命長，不需要更換催化劑，副產物生成量少，幾乎能使順酐全部轉化為1,4-丁二醇，在加氫、回收和提純工序對工藝條件稍加修改，也可生產四氫呋喃和γ-丁內酯。
BP Amoco & Lurgi GEMINOX工藝使用正丁烷流化氧化工藝生產馬來酸，馬來酸氫解生成丁二醇、四氫呋喃和γ-丁內酯。
文章來源網絡
