1,4-丁二醇是一種非常重要的基礎(chǔ)性的有機(jī)化工藝原料,其的使用范圍非常的全面。對其進(jìn)行脫氫或是脫水這樣兩種操作手段,可以把他加工成為各種各樣的化學(xué)用品,主要的生產(chǎn)方面是生產(chǎn)聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、N-甲基吡咯烷酮等等,更為特別是的是他的其他再生物品更加是具有很高的附加價值的細(xì)致化的化工產(chǎn)品,一般都是用在溶劑、醫(yī)藥、化妝品和纖維等等方面 。
1 、1,4-丁二醇發(fā)展概況及市場前景
1.1 發(fā)展概況
世界上BDO的生產(chǎn)主要集中在一些較大的企業(yè)里。從生產(chǎn)工藝來看,從投資成本呢,制造周期以及其負(fù)面影響等因素綜合考慮,炔醛法和正丁烷/順酐法是目前世界上最主要的生產(chǎn)BDO的工藝。在國內(nèi)我國自建國初期就開始對1,4-丁二醇的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究,但由于技術(shù)等一系列的原因,我國1,4-丁二醇產(chǎn)量較少,國內(nèi)市場所需1,4-丁二醇大部分依賴進(jìn)口。近年來,世界BDO的生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟,現(xiàn)在全球新建的多個BDO裝置,大多數(shù)位于中國,我國目前的BDO已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自給自足。
1.2 市場前景預(yù)測
近年來市場上1,4-丁二醇的衍生物應(yīng)用得非常多,如美國1,4-丁二醇的消費(fèi)趨勢是PBT樹脂的增長是最快的,從歐美地區(qū)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來說,只要是用于電子電器和汽車工業(yè)的PBT和GBL使用的增長速度最快,而和歐美消費(fèi)結(jié)構(gòu)不同的亞洲,主要是氨綸、PBT和PU的進(jìn)一步繁榮刺激了1,4-丁二醇,其發(fā)展比較迅速。
就我國大陸內(nèi)部來說,近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及市場結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步完善,刺激了化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,必將會打破1,4-丁二醇供需持平的現(xiàn)狀,我國的消費(fèi)量會不斷增長。同時由于我國獲得1,4-丁二醇的制作工藝已經(jīng)逐步成熟,獲得了國際上的認(rèn)可,全球化的趨勢下我們可以考慮1,4-丁二醇極其衍生物產(chǎn)品的出口,積極開發(fā)新興的國際市場,形成更加精細(xì)化工產(chǎn)品鏈,從而獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[5]。
2 、1,4-丁二醇的制作工藝
1,4-丁二醇的衍生物非常的多,因此其制造工藝也有很多種,然而去多生產(chǎn)工藝都只是小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室制造,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的工藝主要有醛炔( Reppe)合成法、正丁烷/順酐法、丁二烯法和環(huán)氧丙烷法等,其中Reppe 法和順酐法是兩種生產(chǎn)1,4 -丁二醇最主要的方法。
2.1 丁二烯法制作工藝
丁二烯法制作工藝主要包括兩種工藝“丁二烯乙酰氧基化法”和“丁二烯氯化法”兩種制造工藝。它是在20世紀(jì)70年代由日本三菱化學(xué)公司以及日本東洋曹達(dá)公司開發(fā)成功的。丁二烯乙酰氧基化法獲取1,4-丁二醇的主要步驟有四個:乙酰氧基化、加氫、水解、脫乙酸環(huán)化,該工藝主要是通過水解反應(yīng)、蒸餾脫除然后從高沸物就能夠獲得1,4-丁二醇。而丁二烯氯化法則是將1,4-二氯丁烯水解、加氫后就可以獲得1,4-丁二醇,而1,4-二氯丁烯則是制造氯丁橡膠的原料,該方法雖然工藝簡單投資小,但是由于受到了氯丁橡膠制造工藝的限制而沒有推廣。
2.2 醛炔(Reppe)合成法
醛炔合成法又稱雷珀(Reppe)法,將其命名為Reppe法是因?yàn)樗窃?0世紀(jì)30年代由德國的Reppe首先開發(fā)成功的,該方法的運(yùn)用非常的廣泛,全世界40%的4-丁二醇都是用該種方法獲取的。該方法經(jīng)過實(shí)踐,可以分為經(jīng)典法和改良法兩種。經(jīng)典法,該法主要是以乙炔和甲醛為原料,在將兩者合成丁炔二醇的基礎(chǔ)上再加上氫就可以得到1,4-丁二醇。該方法生產(chǎn)成本高,具有爆炸的危險,并且制作過程中還會對環(huán)境造成污染。這種方法目前已經(jīng)不太用了,針對經(jīng)典法的缺點(diǎn),一些公司對其進(jìn)行改良,仍然是以乙炔和甲醛為主要原料,但采用乙炔亞銅為催化劑,先生成1,4-丁炔二醇,再加氫生成1,4-丁二醇。
2.3 環(huán)氧丙烷法(或烯丙醇法)
又稱可樂麗法,由日本可樂麗公司開發(fā)而得名。該方法首先將環(huán)氧丙烷異構(gòu)化后得到烯丙醇,然后烯丙醇用機(jī)膦配位體做催化劑,在其液態(tài)情況下再加上氫甲酰長生化反應(yīng)得到主產(chǎn)物4-羥基丁醛,最后再加氫就可以生成BDO。這紅方法的工藝流程比較長,且烯丙醇毒性高,液態(tài)難以儲存和運(yùn)輸,因此目前該方法運(yùn)用不是很廣。
2.4 順酐酯化加氫法
順酐酯化加氫法獲取BDO可以通過3個步驟,首先是順酐與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)生成順丁烯二酸二乙,然后再次對酯化反應(yīng)后的順丁烯二酸二乙酯加氫,最后對其進(jìn)行氫解就可制得BDO。該方法的優(yōu)點(diǎn)主要有材質(zhì)要求不高、反應(yīng)條件溫和、工藝流程相對較簡短,同時該方法對環(huán)境污染小,因此強(qiáng)調(diào)“綠色環(huán)?!钡慕裉?,該工藝推廣范圍很廣。
3 結(jié)束語
1,4-丁二醇極其衍生物在化學(xué)化工領(lǐng)域具有巨大的運(yùn)用價值,為我們的生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了極大的方便,目前我國在炔醛法獲取1,4-丁二醇方面有很大的競爭優(yōu)勢,隨著各種工藝日益精湛,隨后BDO的市場競爭將會更加激烈。
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