低壓羰基合成丁辛醇工藝技術

王浩琰，劉學斌

（中石油四川石化有限責任公司，四川彭州 611930）

低壓羰基合成丁辛醇工藝技術

王浩琰，劉學斌

（中石油四川石化有限責任公司，四川彭州 611930）

低壓羰基合成丁辛醇工藝技術是非常重要的一項技術，其合成的丁醇和辛醇有著非常廣泛的用途。我國對于該項工藝技術研究的起步有些晚，但是在不斷的探究中，取得了非常大的進步。針對低壓羰基合成丁辛醇工藝技術做出了進一步探究，對低壓羰基合成丁辛醇工藝技術的現(xiàn)狀、合成丁辛醇工藝的技術、研究進展給出了詳細的分析。

低壓；羰基；丁辛醇；工藝技術

1 低壓羰基合成丁辛醇工藝技術的現(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，而低壓羰基法因為反應的條件比較溫和，被眾多企業(yè)廣泛使用[1]。當前，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，在羰基銠膦絡合物進行催化的情況下，形成丁醇。其相關的反應式為：

2 低壓羰基法合成丁辛醇工藝的技術分析

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單元。其一為羰基合成單元，重要的裝置構成為：凈化合成氣、反應裝置系統(tǒng)、分離異物等。其二為辛烯醛單元，主要通過縮合的形式進行反應等裝置構成[2]。在羰基進行合成的過程中，合成氣會與 C3H6產(chǎn)生反應，形成 C4H8O，具體的正異構的比大概為（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中含有的毒性物質去除，例如 ：O2、氯化物等。一般情況下，羰基合成反應會在催化劑當中進行，將催化劑加入之后能夠讓反應的整個過程在比較低的溫度和比較低的壓力下實施。C3H6在與相關的合成氣發(fā)生具體的反應之后，可以產(chǎn)生正丁醇以及異丁醇混合物，借助不同的兩個壓力段，進行相關的蒸發(fā)處置，之后實施液相循環(huán)。在這個過程當中，在反應的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物混合物液相當中會將催化劑溶解，以便得以保留。在具體進行反應的過程中，所產(chǎn)生的丁醇相關產(chǎn)物，會在氣提塔當中溶解氣進行氣提，在分離塔中，可將正構物以及異構物進行分離，在原料當中沒有產(chǎn)生的反應化學物質便會因為蒸發(fā)而被去除，在第二個反應器的上部將其排放至燃燒裝置當中。因為在羰基合成時，為發(fā)生放熱的一種過程。所以，反應器要利用外面的水進行冷卻，將液相采出物實施冷卻。經(jīng)過以上的反應過程可以獲取的產(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)生的正丁醇進行轉化，形成辛醇相關產(chǎn)品。在這一單元當中流入的正丁醇在恰當?shù)臏囟群秃线m的壓力下，與 NaOH 的水溶液進行混合，在利用反應之后，便會產(chǎn)生辛烯醛。將水相分離進行完成之后，可以利用連個環(huán)節(jié)將氫化完成。

（1）辛烯醛在利用催化劑實施相關的反應。

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

2.4 技術要點

這項生產(chǎn)工藝利用 H2、C3H6等相關的原材料進行生產(chǎn)，產(chǎn)生的丁辛醇和 H2、CO 和 C3H6會在對空氣進行凈化完成之后，進入到反應單元中，反應完成之后會產(chǎn)生正丁醛和異丁醛，并會進入到該分離單元當中，把正丁醇分離。對原料進行凈化，丙烯原料在實施預熱處理的過程中，會進入到凈化器以及相關過濾器當中，將凈化完成，之后將其直接送入至進行合成的反應器當中。合成氣在實施預熱的相關處理完成之后，會置入到凈化器當中，對其進行加熱完成之后，利用過濾器流入之分離當中，與循環(huán)合成氣體實施有效的混合。

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

3 研究進展

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

4 結束語

總之，我國在對丁辛醇進行合成的工藝有非常大的進步，也對相關的催化試劑進行了改進，使其更加綠色沒有污染。盡管，在該項工藝上的探究取得了非常大的進步，但是與一些發(fā)達國家比較，還存在非常大的差距。現(xiàn)在，我國正在使用的裝置，大多從國外進口，在具體的生產(chǎn)工藝上，裝置的改造相關工作始終依附國外的一些技術。為了更好地提升我國的生產(chǎn)工藝，要對該項工藝不斷進行探究，將內部的產(chǎn)業(yè)結構進行優(yōu)化，推進合成工藝技術的進步。

[1] 李仕超，孔艷 .丁 辛 醇工藝技 術 進展及 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。