有機(jī)化工-丁辛醇-工藝流程

第三節(jié)丙烯羰基合成丁辛醇

正丁醇和辛醇由于可以在同一套裝置中用羰基合成法生產(chǎn)，故習(xí)慣稱為丁辛醇。它們都是無色透明、易燃的液體，均有中等毒性。它們是塑料工業(yè)的增塑劑的原料，丁醇尚可作乙酸丁酯等樹脂粘劑的溶劑，還可做洗滌劑、合成香料的原料；辛醇可做照相、造紙、油漆、印染的消泡劑，陶瓷工業(yè)的料漿的分散劑等。1、發(fā)酵法：以糧食為原料，由丙酮-丁醇菌為發(fā)酵劑而得。該法設(shè)備簡單，投資少，但消耗糧食太多。2、醇醛縮合法：以乙醛為原料經(jīng)縮合、酸化、蒸餾、脫水成為丁烯醛，再經(jīng)催化加氫得正丁醇。此法操作壓力低，無異構(gòu)體產(chǎn)生，但流程長、步驟多、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，總收率低，目前只有少數(shù)工廠采用此法生產(chǎn)。3、雷普法：以丙烯、一氧化碳和水為原料，在催化劑五羰基化鐵的作用下，一步合成丁醇。此法產(chǎn)品單一，靈活性差而沒有得到廣泛應(yīng)用。4、共聚法：用兩種低級烯烴共聚生成高碳的烯烴，然后以此進(jìn)行羰基合成而獲得辛醇。特點(diǎn)：組成復(fù)雜，產(chǎn)品不純，異構(gòu)物較多。5、丙烯羰基合成法：以丙烯和合成氣為原料在催化劑作用下進(jìn)行羰基化反應(yīng)生成脂肪醛，再經(jīng)加氫、蒸餾而得產(chǎn)品。特點(diǎn)：靈活性好，反應(yīng)速度快，產(chǎn)品收每高，環(huán)境污染少而得到廣泛應(yīng)用。一、丁辛醇的生產(chǎn)方法：（一）反應(yīng)原理：主反應(yīng)：二、羰基化反應(yīng)過程：反應(yīng)原理

2、催化劑：目前，用于丙烯羰基合成的催化劑有羰基鈷、膦羰基鈷及膦羰基銠等幾種。工業(yè)上加入催化劑時一般加入的是鈷或銠化合物，其無催化作用，只有與羰基（CO）相結(jié)合形成相應(yīng)的絡(luò)合物后才有真正的催化作用；而這些絡(luò)合物不穩(wěn)定易分解，只有在PCO足夠高時才能形成。這也是為什么采用一定高壓的主要原因。同時用膦化物取代絡(luò)合物中的羰基配位體，可提高催化劑的熱穩(wěn)定性，并使正構(gòu)醛含量增加，還可降低反應(yīng)中所需的壓力。

反應(yīng)原理

1、反應(yīng)溫度：鈷413～453K，銠373～383K溫度升高，反應(yīng)速率加快，生產(chǎn)能力提高但正、異構(gòu)體比例卻隨之降低，副反應(yīng)加劇，選擇性下降，催化劑失活速率加快。（二）工藝條件：（二）工藝條件：2、丙烯分壓：0.17～0.38MPa丙烯分壓的升高可提高反應(yīng)速率，并可提高反應(yīng)的選擇性；但會造成原料的損失加大。（二）工藝條件：3、氫分壓：0.27～0.7MPa氫分壓增高，反應(yīng)速率增加，但高壓區(qū)不如低壓區(qū)明顯，正、異醛比則會呈現(xiàn)有一最高點(diǎn)的曲線形狀，工業(yè)上一般控制在最高點(diǎn)附近。工藝條件4、一氧化碳分壓：0.7MPa主要是為了保證催化劑組成的穩(wěn)定，以維持反應(yīng)速度和反應(yīng)選擇性。工藝條件5、銠濃度及三苯基膦含量：加氫反應(yīng)動力學(xué)（三）工藝流程：以三苯基膦銠催化劑生產(chǎn)丁辛醇的工藝流程可分為以下二部分：1、合成氣羰基合成正丁醛：合成氣和丙烯與循環(huán)氣混合，以氣體的形式從攪拌釜式反應(yīng)器底部形成細(xì)小的氣泡進(jìn)入，與其中的含有三苯基膦銠催化劑反應(yīng)液混合而進(jìn)行反應(yīng)。由反應(yīng)器出來的氣流經(jīng)霧沫分離器除去催化液后，再經(jīng)冷凝器，未冷凝的氣體循環(huán)使用，液體經(jīng)穩(wěn)定塔處理將其中的氣體馳放后，再經(jīng)異構(gòu)物分離塔除去異丁醛；正丁醛塔除去重組分而從塔頂獲得正丁醛產(chǎn)品。2、正丁醛的加氫和縮合生產(chǎn)丁辛醇：正丁醇的生產(chǎn)可直接加氫后經(jīng)精餾而獲得。辛醇則需要先經(jīng)縮合再加氫而得到。（現(xiàn)以辛醇的生產(chǎn)為例介紹）正丁醛送入縮合反應(yīng)器中，反應(yīng)在氫氧化鈉下發(fā)生縮合和