1,4丁—二醇生产工艺技术评价

摘 要：1，4-丁-二醇是一种石油和精细化工的基本物质原料，使用面非常的广，在现在的科学技术水平之下，主要的生产工艺是雷铂法、顶二烯/乙酸法、环氧丙烷发和正丁烷/顺酐直接加氢法以及正丁烷/顺酐酯化加氢法等5种基本方法，在本文当中主要就是介绍了1，4-丁二醇的使用范围和操作办法，重点将其生产工艺当中的雷铂法进行了详细的介绍，并对其他的四种工艺手法进行了简单的介绍和比较。除此之外，在本文当中还对1，4-丁二醇最新的发展状况进行了简单的介绍。

关键词：1，4-丁二醇 生产技术 工艺路线

1，4-丁二醇是一种非常重要的基础性的有机化工艺原料，其的使用范围非常的全面。对其进行脱氢或是脱水这样两种操作手段，可以把他加工成为各种各样的化学用品，主要的生产方面是生产聚对苯二甲酸丁二醇脂、聚氨酯、N-甲基吡咯烷酮等等，更为特别是的是他的其他再生物品更加是具有很高的附加价值的细致化的化工产品，一般都是用在溶剂、医药、化妆品和纤维等等方面

一、操作工艺手段

在制造1，4-丁二醇的原材料的时候，以及对其进行合成工作的时候，有非常多的操作办法，单单从原材料这个角度来说，制作的方法渠道就有六种，不同的原材料制作方法又对应着不一样的合成办法。以现在的发展状况为基准，国际上已经有的工业化的操作方式就有包括了以乙炔和甲醛作为基本原材料的雷铂法在内的5种方法[1]。

1.雷铂法

雷铂法又名炔醛法，在生产1，4-丁二醇的所有制作方法当中是最经典一种，从这项技术的发展历程来看，又可以将其分成典型雷铂法与改进版的雷铂法。

雷铂法是把乙炔和甲醛当成制作的原始材料，首先把用铜催化剂把乙炔和甲醛合成1，4-丁炔二醇，然后再对其加入氢，从而制造出1，4-丁二醇

1.1典型的雷铂法

在上个世纪30年代的德国，有一家公司成功的研发出了雷铂法技术操作手段，在40年代的时候就已经开始投入到工业化的生产当中。这个操作办法一开始使用的是涓流床高压法，把二氧化硫当成基础操作物件，氧化铜当成事催化剂，在反应的过程当中再加入适量的氧化铋，催化剂和产品之间可以融合，操作的成本非常的低，但是在操作反应的器材当中，乙炔的分压远远超过了0.5MPa，可是也是因为乙炔的分压太高，会容易引发爆炸的发生，所以说，在设计反应器的时，其的安全指标需要比其他的同类器材高出12倍到20倍的水平。设备的制作费用很多，投入到使用操作当中的时候成本也非常的高。因为乙炔的实际压力加载的水平不明显，涓流床的操作办法到现在为止还没有一个非常显著地成效，而且乙炔合并在一起，会造成催化剂失活的程度加快，严重的情况可能会把反应器的管道堵住，使得操作工艺被强行停止，设备无法实现长期性的工作。因为这些种种缺点，改进版的雷铂法就此诞生了

1.2改进版雷铂法

通过对传统的雷铂法进行改良，有了以淤浆床或者是悬浮床作为常压操作手段，使用硅酸镁作为催化剂的改进版的雷铂法，以此种方法制作的乙炔铜当中，还加入了少量的铋，这样做了之后，把反应的速度加快了，阻止了乙炔聚合的反应形式，把催化剂的活性增加了，从而使催化剂的使用时间得到了延长，也让反应器当中的乙炔分压降低了，这样子的危险性也就大大的降低了。除此之外，生产技术更为先进的国家，建设炔醛法1，4-丁二醇装置使用的都是改进版的雷铂法操作工艺手段

2.丁二烯/乙酸法

这个操作工艺是开始于上个世纪的70年代，由日本的三菱化工成功开发。此种操作办法在日本的第一次使用是在上个世纪的80年代，发展到现在，这项工艺的生产水平已经超过了3.3万t/a。它是把丁二烯和醋酸当成是原始的制作材料，并且使用活性炭当成承载物，并把催化剂放置在液相当中进行乙酰氧化的反应过程，制造出 1，4-二乙酰氧基-2-丁烯，并且在其当中加入氢，制成1，4-二乙酰氧基丁烷，最后通过水解，就可以制造出1，4-丁二醇了

这种操作办法的优点是有很强的选择性，并且生产操作的过程当中，限制性条件非常的少，能够把握住1，4-丁二醇和THF之间的相互比例，可是它的生产操作流程很不便捷，催化剂费用极高，需要消耗大量的蒸汽[2]。

3.环氧丙烷法

这项操作办法是日本的可乐利公司制造研发出来的，在美国建有其最早的一家制作工厂。这个操作手段的操作办法是先把环氧丙烷进行催化，将其结构改造成烯丙醇，使用的催化剂是铑，并且加入氢甲酰化，制作出的东西在拉尼镍催化的作用之下加入氢，就可以制造出 1，4-丁二醇了

这项操作办法的优点就是成本较低，操作的过程不复杂，附属产物的使用价值非常的高，不用消耗大量的蒸汽，能够结合现在市面上的具体需求情况对1，4-丁二醇的特点进行相应的改变。这个操作办法的原材料环氧丙烷的价格直接和这项操作手段的经济特征连接在了一起。

四、正丁烷/顺酐直接加氢法

这项操作手段就是把正丁烷制成顺酐，把这些气相进行氧化工艺操作之后同加氢的顺酐结合而诞生的一种新的生产制造方法。把正丁烷在钒和磷的结合物进行氧化工艺操作，在催化剂的作用之下氧化成为顺酐，在这当中再加入水，紧急冷冻之后制造出马来酸，最后把他固定在床反应器当中，加入催化剂再加入氢，就可以制造出1，4-丁二醇了。

这个操作办法就是把顺酐脱水、提纯和酯化的步骤省去了，把主要的生产工艺减少为之前的一半，变成了四种，那么整个的操作流程就得到了大大的缩短，需要同时进行操作工作的机器设备也就没有那么多了，从而整个的投资成本只会是当初的80%，生产的成本只会是一开始的60%～75%。而且这个操作手段衍生的附属产品很少，基本上可以把顺酐全部变成1，4-丁二醇。在加入氢和回收的阶段的时候，将制作的方法进行简单的改变，就可以生产出THF了

五、正丁烷/顺酐酯化加氢法

这个操作办法分成了三个流程，第一是正丁烷通过催化剂作用，被空气氧化成顺酐，顺酐再在催化剂的反应之下和乙醇产生酯化反应，从而产生顺酐二乙酯；第二就是顺酐二乙酯被催化之后，加入氢，变成1，4-丁二醇和THF；最后一个阶段就是反应的产物之间不再融合在一起，将其分开并且进行精密化的制作。透过改变工艺条件，能够把1，4-丁二醇、y-丁内酯和THF之间的比例进行适当的改变和调整

这个操作办法的优点就是1，4-丁二醇在进行生产制造的过程当中有非常明显的费用优势，所以在最近几年的生产制造工作当中，使用的最多的方法就是这个，这个制造方法也必然会成为未来1，4-丁二醇的生产工艺的发展方向

二工艺发展的方向

在生产制造的工作当中，对1，4-丁二醇的需求量越来越多。各个生产制造厂商为了能够抢占市场，增强市场的竞争力，不断的研发成本低、质量好的生产操作手段。在近年的发展情况来看，把C4当成是制造的原始材料，进行1，4-丁二醇的生产逐渐受到各个大型的公司企业高度的关注，也在实际的工业化建设过程当中有了广泛的使用[3]

六、结语

现在1，4-丁二醇的生产技术在不断的更新当中，生产成本也正在不断的降低。现在我国已经有的顺酐生产装备，进行适当的技术改良之后，能够实现不需要把顺酐溶液分离就可以制造出品质上乘的1，4-丁二醇。实现成本的最低化，效益的最优化发展态势

参考文献

[1]：山秀丽.1，4-丁二醇生产工艺技术评价[J].化学工程.2012，7（34）.

[2]：邓军智.1，4-丁二醇生产工艺技术比较[J].广东化工.2010，2（202）.

[3]：海川雄.炔醛法生产1，4-丁二醇生产工艺技术[D].天健大学.2011.