异丁醛下游产品简介.doc

异丁醛下游产品简介一、新戊二醇（NPG）。新戊二醇主要用于生产饱和聚酯树脂，以NPG为原料生产的饱和聚酯树脂性能优于用乙二醇（存在晶体化问题）和丙二醇（存在水解问题）制备的树脂。目前西方发达国家在致力于新戊二醇的新应用领域开发。世界领先的新戊二醇生产商为巴斯夫、伊士曼化学、三菱瓦斯化学和LG化学公司。LG化学公司正在扩增新戊二醇能力，并且加大进入中国市场力度，计划使其新戊二醇占世界市场15%、占中国市场25%。我国主要有3家新戊二醇生产厂，巴斯夫吉化新戊二醇有限公司，目前装置能力为1.5万吨，2005年扩至2.5万吨，生产工艺先进；山东临淄永流化工（已被山东正旭化工有限公司收购）生产总能力达到1.8万吨；山东东营东辰集团公司生产能力为0.7万吨。目前新戊二醇生产方法有甲酸钠法（歧化法）和催化加氢法。甲酸钠法是在弱碱性催化剂作用下，甲醛与异丁醛发生羟醛缩合反应，生成羟基新戊醛，再在碱催化下与甲醛发生交叉坎尼扎罗反应，生成新戊二醇和副产物甲酸钠。国内大部分生产厂家都是用甲酸钠法。催化加氢法是异丁醛与甲醛催化缩合反应，除去反应产物中的异丁醛、催化剂和水后，催化加氢还原，减压蒸水后经真空精馏，获得新戊二醇。催化加氢法产品收率较高且无副产物甲酸钠产生。但加氢反应需压力设备，投资大，技术难度相对高，需要氢源和专用催化剂。美国Eastman公司开发的缩合加氢工艺，采用叔胺为缩合反应催化剂，使异丁醛过量，反应物经回收异丁醛及叔胺后，在铜镍催化剂作用下进行加氢反应，再经分离精制得到新戊二醇。其收率高于99%，产品纯度也高。其他国外公司的缩合加氢技术，主要区别在于选用何种催化剂、怎样抑制副反应、以及选何种加氢催化剂等。采用这两种工艺生产的新戊二醇产品一般都能达到行业标准“HG/T2309-1992工业新戊二醇”的要求。歧化法产品多数质量指标虽然与加氢法产品接近，但在熔点上明显不同于加氢法产品。影响NPG产品质量的主要因素是产品中含有低沸点的醇或酯。目前，国内外几种新戊二醇生产工艺原材料及公用工程消耗比较见下表：原材料及公用工程歧化法Eastman公司工艺BASF公司工艺甲醛（100%溶液）/（t/t）0.80.330.34异丁醛/（t/t）1.10.7640.75H2（标准状态）/（m3/t）-336300NaOH（40%）/（t/t）0.65-催化剂及化学品/（t/t）0.0110.1-电kwh/t 3008085冷却水/（t/t）30095100蒸气/（t/t）18（2.7MPa）3（1.4MPa）2（1.6MPa）国产甲醛通常为37%的水溶液，因而甲醛中的水可以作为溶剂。对于歧化法，为除去产品中的甲酸钠，需要反复萃取、洗涤，因此每吨产品将产生3吨废水。对含新戊二醇的生产废水，目前国内尚无经济有效的处理方法。山东省化工研究院探索出歧化法制取新戊二醇的新工艺。由于选择了一种新型高效价廉的复合催化剂，使吨产品总成本较一步法工艺降低700元左右，具有较好的市场竞争力。齐鲁石化研究院、上海华谊丙烯酸有限公司、青岛科技大学化工学院等都对缩合加氢法制取新戊二醇进行了研究，完成了小试，具备开发工艺包能力。考虑到异丁醛制三羟基丙烷与正丁醛制新戊二醇工艺路线相近，因此在选择工艺路线时，要考虑到一套装置是否能生产两种产品。二是追求技术先进性。我公司有氢气源，应采用缩合加氢法等先进的工艺技术，甲酸钠法工艺相对落后，从产品质量、经济指标到环保要求都无法与缩合加氢法工艺相比。二、异丁醇。异丁醇主要用作溶剂，并且是合成增塑剂、防老剂、人工麝香等的重要原料，也是配制涂料、清漆的溶剂，也可以作正丁醇的代用品。吉化公司对异丁醛液相加氢进行技术开发，采用涓流床反应器，缩短工艺流程，减少了能耗。其余几家生产异丁醇工艺均采用气相加氢方法生产，流程同辛烯醛加氢和正丁醛加氢。三、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）。MAA和MMA可用于合成有机玻璃、高级涂料、胶粘剂、聚酯、纺织助剂等高分子产品。齐鲁石化研究院与华东理工大学共同开发异丁醛一步氧化制MAA。该技术以Mo-P-V杂多酸及其盐为催化剂，常压下将异丁醛在280-350下直接氧化，异丁醛转化率达100%，MAA总收率为60-65%。然后在国产大孔强酸性阳离子树脂为催化剂，在固定床上对MAA连续甲酯化，生产MMA，此方法MAA的转化率和选择性都大于99.5%。锦西化工研究院开发成功了异丁醛两步氧化法技术。在Fe-Pb氧化物催化剂条件下，将异丁醛氧化为异丁酸，然后脱氢制MAA。异丁醛转化率在95%以上，异丁酸单程收率为82%，纯度大于98%。MAA然后在D61型离子交换树脂催化下，进行甲酯化反应生产MMA。MAA转化率达95%，生成MMA选择性接近100%。四、甲乙酮或丙酮。异丁醛化学性质活泼，异构化可生产甲乙酮，大连化物所已经开发出了BZSM-5系列分子筛和SAPO-n系列分子筛作为催化剂。甲乙酮收率和选择性均大于70%，同时副产正丁醛。国外已开发出以活性氧化铝为载体，添加少量氧化铜及氧化锌的多组分高选择性催化剂，异丁醛与水在150与压缩空气同时进入反应器，产品经水吸收，可得丙酮，同时副产CO、CO2、H2O，转化率可达98%，理论收率为90%。国内黑龙江省科学院石油化工研究院于1990年研制出以氧化锌为载体，氧化铜等金属氧化物为活性组分的金属氧化物的催化剂，其转化率为99%，选择性为90%，收率为86%。五、Texanol和TXIB。Texanol的化学品名称叫2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，主要用于高档涂料成膜助剂和有机合成催化剂。采用异丁醛作原料直接合成法是在弱碱性条件下，首先由异丁醛自身进行羟醛缩合反应生成2,2,4-三甲基-3-羟基戊醛，后者在催化剂作用下，与重新加入的异丁醛进行Tishchenko反应生成Texanol。国外只有德国巴斯夫公司和美国伊士曼公司生产，国内只有吉化集团吉林市江南研究院申请texanol的生产专利，单程收率62%，尚未见工业放大化报道。TXIB是一种非邻苯类绿色环保增塑剂，应用于玩具制品、乙烯地板及其他高质量PVC制品。其化学品名叫2,2,4-三甲基-1,3戊二醇双异丁酸酯。国内宜兴中港精细化工厂生产TXIB。齐鲁石化公司与伊士曼的合资企业生产能力可达1.5万吨/年Texanol和1.2万吨/TXIB，其厂区就坐落在齐鲁二化厂区内，异丁醛通过管道输送。六、异丁酸及异丁酸异丁酯。异丁酸主要用于生产异丁酯，异丁酯具有独特的香气和风味，主要用于香料和调味品的配制，其中异丁酸乙酯、丁酯、戊酯可以作为食品添加剂。异丁醛在30-50下通入空气，能自动氧化为异丁酸，产率可达95%，加入醋酸铜、醋酸锰和醋酸钴为复合氧化催化剂，反应温度50时，能提高反应速度和收率。异丁醛在烷醇铝催化剂存在下，于5-25发生自身酯化反应，生成异丁酸异丁酯，选择性大于98%。七、异丁腈。异丁腈是合成高效低残毒有机磷农