低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)

王浩琰，劉學(xué)斌

（中石油四川石化有限責(zé)任公司，四川彭州 611930）

低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)

王浩琰，劉學(xué)斌

（中石油四川石化有限責(zé)任公司，四川彭州 611930）

低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)是非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，其合成的丁醇和辛醇有著非常廣泛的用途。我國對(duì)于該項(xiàng)工藝技術(shù)研究的起步有些晚，但是在不斷的探究中，取得了非常大的進(jìn)步。針對(duì)低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)做出了進(jìn)一步探究，對(duì)低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)的現(xiàn)狀、合成丁辛醇工藝的技術(shù)、研究進(jìn)展給出了詳細(xì)的分析。

低壓；羰基；丁辛醇；工藝技術(shù)

1 低壓羰基合成丁辛醇工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

丁辛醇的工業(yè)生產(chǎn)手段有：乙醇縮合、發(fā)酵以及羰基合成等，羰基合成的方式為目前主要的生產(chǎn)工藝，而低壓羰基法因?yàn)榉磻?yīng)的條件比較溫和，被眾多企業(yè)廣泛使用[1]。當(dāng)前，低壓羰基的形式有戴維羰基合成的方式，三菱化合成的方式、巴斯夫合成的方式等。其中低壓羰基的形式是 C3H6、CO 在110℃左右、1.6～2.0MPa 的環(huán)境下，有大量的 C18H15P 存在時(shí)，在羰基銠膦絡(luò)合物進(jìn)行催化的情況下，形成丁醇。其相關(guān)的反應(yīng)式為：

2 低壓羰基法合成丁辛醇工藝的技術(shù)分析

2.1 生產(chǎn)工藝流程

低壓羰基法合成丁辛醇的工藝流程主要可以劃分為兩個(gè)單元。其一為羰基合成單元，重要的裝置構(gòu)成為：凈化合成氣、反應(yīng)裝置系統(tǒng)、分離異物等。其二為辛烯醛單元，主要通過縮合的形式進(jìn)行反應(yīng)等裝置構(gòu)成[2]。在羰基進(jìn)行合成的過程中，合成氣會(huì)與 C3H6產(chǎn)生反應(yīng)，形成 C4H8O，具體的正異構(gòu)的比大概為（7 ∶ 1）～（10 ∶ 1）。但是在辛烯醛的單元中，C4H8O 是利用縮合反應(yīng)形成的，中間所形成的產(chǎn)物為辛烯醛，利用催化并且加氫氣實(shí)施處理之后，才能產(chǎn)生辛醇。

2.2 羥基合成單元

凈化分離裝置是 C3H6與混合合成氣的原料首先通過的工序，其作用在于將催化劑當(dāng)中含有的毒性物質(zhì)去除，例如 ：O2、氯化物等。一般情況下，羰基合成反應(yīng)會(huì)在催化劑當(dāng)中進(jìn)行，將催化劑加入之后能夠讓反應(yīng)的整個(gè)過程在比較低的溫度和比較低的壓力下實(shí)施。C3H6在與相關(guān)的合成氣發(fā)生具體的反應(yīng)之后，可以產(chǎn)生正丁醇以及異丁醇混合物，借助不同的兩個(gè)壓力段，進(jìn)行相關(guān)的蒸發(fā)處置，之后實(shí)施液相循環(huán)。在這個(gè)過程當(dāng)中，在反應(yīng)的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物混合物液相當(dāng)中會(huì)將催化劑溶解，以便得以保留。在具體進(jìn)行反應(yīng)的過程中，所產(chǎn)生的丁醇相關(guān)產(chǎn)物，會(huì)在氣提塔當(dāng)中溶解氣進(jìn)行氣提，在分離塔中，可將正構(gòu)物以及異構(gòu)物進(jìn)行分離，在原料當(dāng)中沒有產(chǎn)生的反應(yīng)化學(xué)物質(zhì)便會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)而被去除，在第二個(gè)反應(yīng)器的上部將其排放至燃燒裝置當(dāng)中。因?yàn)樵隰驶铣蓵r(shí)，為發(fā)生放熱的一種過程。所以，反應(yīng)器要利用外面的水進(jìn)行冷卻，將液相采出物實(shí)施冷卻。經(jīng)過以上的反應(yīng)過程可以獲取的產(chǎn)物為：高純度的正丁醇和異丁醛。

2.3 辛烯醛單元

該單元的重要作用為把羰基合成單元所產(chǎn)生的正丁醇進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成辛醇相關(guān)產(chǎn)品。在這一單元當(dāng)中流入的正丁醇在恰當(dāng)?shù)臏囟群秃线m的壓力下，與 NaOH 的水溶液進(jìn)行混合，在利用反應(yīng)之后，便會(huì)產(chǎn)生辛烯醛。將水相分離進(jìn)行完成之后，可以利用連個(gè)環(huán)節(jié)將氫化完成。

（1）辛烯醛在利用催化劑實(shí)施相關(guān)的反應(yīng)。

（2）有些辛烯醛氣體沒有產(chǎn)生任何的反應(yīng)，在借助合理的溫度以及相應(yīng)的壓力下，將汽液進(jìn)行分離，之后實(shí)施加氫的相關(guān)處理。最后，在具體的產(chǎn)物當(dāng)中，利用相關(guān)的處理，將其置入貯存槽當(dāng)中進(jìn)行存儲(chǔ)。

2.4 技術(shù)要點(diǎn)

這項(xiàng)生產(chǎn)工藝?yán)?H2、C3H6等相關(guān)的原材料進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)生的丁辛醇和 H2、CO 和 C3H6會(huì)在對(duì)空氣進(jìn)行凈化完成之后，進(jìn)入到反應(yīng)單元中，反應(yīng)完成之后會(huì)產(chǎn)生正丁醛和異丁醛，并會(huì)進(jìn)入到該分離單元當(dāng)中，把正丁醇分離。對(duì)原料進(jìn)行凈化，丙烯原料在實(shí)施預(yù)熱處理的過程中，會(huì)進(jìn)入到凈化器以及相關(guān)過濾器當(dāng)中，將凈化完成，之后將其直接送入至進(jìn)行合成的反應(yīng)器當(dāng)中。合成氣在實(shí)施預(yù)熱的相關(guān)處理完成之后，會(huì)置入到凈化器當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行加熱完成之后，利用過濾器流入之分離當(dāng)中，與循環(huán)合成氣體實(shí)施有效的混合。

利用凈化單元實(shí)施有效的處理之后，C3H6與相關(guān)的合成氣混合物質(zhì)在合成裝置當(dāng)中會(huì)與催化劑混合。利用分離器將已經(jīng)分離出來的氣體冷凝，在穩(wěn)定塔當(dāng)中進(jìn)行分餾，之后再把丁醇引入之異構(gòu)塔當(dāng)中實(shí)施有效的分離，在分離之后，正丁醇會(huì)在縮合單元中實(shí)施有效的縮合反應(yīng)，在催化劑的作用下以及進(jìn)行精餾處理，最后合成出丁辛醇。

3 研究進(jìn)展

在超臨界的環(huán)境中，將臨界的 CO2、H2O 當(dāng)作溶劑，應(yīng)用母體銠催化劑與水溶性的配體實(shí)施相關(guān)的反應(yīng)，能夠有效將污染性消除，為當(dāng)前的一種綠色沒有污染的合成工藝。

4 結(jié)束語

總之，我國在對(duì)丁辛醇進(jìn)行合成的工藝有非常大的進(jìn)步，也對(duì)相關(guān)的催化試劑進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加綠色沒有污染。盡管，在該項(xiàng)工藝上的探究取得了非常大的進(jìn)步，但是與一些發(fā)達(dá)國家比較，還存在非常大的差距?，F(xiàn)在，我國正在使用的裝置，大多從國外進(jìn)口，在具體的生產(chǎn)工藝上，裝置的改造相關(guān)工作始終依附國外的一些技術(shù)。為了更好地提升我國的生產(chǎn)工藝，要對(duì)該項(xiàng)工藝不斷進(jìn)行探究，將內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，推進(jìn)合成工藝技術(shù)的進(jìn)步。

[1] 李仕超，孔艷 .丁 辛 醇工藝技 術(shù) 進(jìn)展及 選 擇 [J].四 川化工，2009，（03）：20-24.

Low Pressure Carbonylation Synthesis of Butanol

Wang Hao-yan，Liu Xue-bin

Low-pressure carbonyl synthesis of octanol technology is a very important technology，its synthesis of butanol and octanol has a very wide range of uses.However，China’s technology research for the start of some late，but in the continuous exploration，made a very big progress.This paper further explored the technological process of low pressure carbonylation of butanol，and gave a detailed analysis on the present situation of synthesis technology of butyl octanol and the progress of the synthesis of butanol.

low pressure ；carbonyl；butanol；process technology

TQ22

：A

：1003–6490（2017）07–0083–01

2017–05–20.

王浩琰（1988—），男，甘肅蘭州人，助理工程師，主要從事渣油加氫操作工作。