生成丁醛的方法有三種:(1)羰基合成法,即丙烯在羰基金屬絡(luò)合物的催化作用下與CO和H2O進(jìn)行加成反應(yīng)生成醛,習(xí)慣上稱為“羰基合成”反應(yīng),也叫“氫甲酰化”反應(yīng)。(2)高壓羰基合成法,即將丙烯、合成氣以及含鈷或鈷化合物溶液分別加壓至19.6～29.4MPa,從羰基合成反應(yīng)器的底部加入,在氫甲酰化條件下形成有催化活性的HCo(CO)4,對(duì)烯烴甲酰化法反應(yīng)起催化作用。脫鈷后的丁醛粗產(chǎn)品送去精餾,得到純產(chǎn)品正丁醛。

(3)低壓羰基合成法,可以分為以油溶性銠-瞵絡(luò)合物為催化劑的方法和以水溶性銠-瞵絡(luò)合物為催化劑的方法。前者將銠催化劑和三苯基瞵的溶液全部加入羰基合成器中,溶劑是一種丁醛的三聚物,也可以直接采用正丁醛做溶劑,經(jīng)一段時(shí)間后被副反應(yīng)所產(chǎn)生的丁醛三聚物所置換。原料丙烯和合成氣分別經(jīng)過(guò)凈化以除去微量毒物,包括硫化物、氯化物、氰化物、氧氣、羰基鐵等。凈化后的氣體與循環(huán)氣混合,由底部進(jìn)反應(yīng)器,再經(jīng)氣體正丁酸的生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用狀況高飛,劉繼泉(青島科技大學(xué),山東青島266042)摘要:綜述了正丁酸的生產(chǎn)技術(shù),國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀以及其用途,并對(duì)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)發(fā)展提出建議。

分布器以小氣泡的形式進(jìn)入催化劑溶液。反應(yīng)產(chǎn)物隨大量的循環(huán)氣體帶出,經(jīng)一特殊的霧沫分離器將夾帶的銠催化劑溶液分離后進(jìn)入冷凝器和分離器,分離的氣體循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)使用,液體進(jìn)入汽提塔回收丙烯,汽提塔氣相并入循環(huán)氣,液相進(jìn)異丁醛塔,由塔頂?shù)玫疆惗∪┊a(chǎn)品。

塔釜料再進(jìn)入正丁醛塔分出產(chǎn)品正丁醛和高沸物。后者將連續(xù)攪拌反應(yīng)釜中裝入含有催化劑的水溶液,丙烯和合成氣在催化劑的作用下生成丁醛。產(chǎn)物與催化劑溶液一起排放至油水分離器,含有催化劑的水相返回反應(yīng)器,而產(chǎn)物丁醛作為油相進(jìn)入汽提塔。在汽提塔底部通入新鮮的合成氣以便回收溶解于反應(yīng)產(chǎn)物中未反應(yīng)的烯烴,除去烯烴后的粗丁酸進(jìn)入正異丁醛分離塔。

丙烯羰基合成法生產(chǎn)投資過(guò)大,并且中間產(chǎn)物為正丁醛,隨著直接采用正丁醛氧化制正丁酸的工業(yè)化的廣泛采用,該法已逐步被淘汰。1.3生物發(fā)酵法生物發(fā)酵法生產(chǎn)丁酸是應(yīng)用生物技術(shù)生成羧酸的典型代表之一,選擇的原料可以是糖類、甲醇、CO和CO2。CO2發(fā)酵法[1]是利用生物發(fā)酵技術(shù)使CO2轉(zhuǎn)化為乙酸,并將其運(yùn)用到生產(chǎn)丁酸中,使用丁酰桿菌使CO2和水一起發(fā)酵得到丁酸,這種桿菌是加到丁酰桿菌中的厭氧細(xì)菌,將這種厭氧細(xì)菌加到生物反應(yīng)器的培養(yǎng)液中,通過(guò)CO2、H2和N2混合氣,在常溫常壓下細(xì)菌不斷合成丁酸。

目前還沒用工業(yè)化,如果該工藝能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),對(duì)CO2的利用、解決世界環(huán)境污染問(wèn)題有重要意義。

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