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《丁二醇及四氢呋喃的生产工艺讲义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1丁二烯的下游应用丁二烯（butadiene）是重要的石油化工基础原料，它的最大用途是生产各种合成橡胶（丁苯、丁腈、顺丁橡胶），占国内目前丁二烯产量的90%以上，所以丁二烯工业发展的历史可以说是合成橡胶工业发展的历史。近年来，随着国外乙烯装置规模的不断增大，丁二烯的产量也大为增加，丁二烯在合成树脂、合成纤维以及精细化工产品合成方面也开发了广泛的用途，尤其在日本，由于其裂解装置的原料主要以石脑油为主，所以C4产量较高，C4资源丰富，为丁二烯的综合利用提供了条件。其主要下游产品关联见图-1。目前，在国内丁二烯仍主要用作合成橡胶和树脂的原料，约占其产量的90%以上，除此之外，主要用来生产环丁砜、液体
2、聚丁二烯、环十二碳三烯、亚乙基降冰片烯和四氢邻苯二甲酸酯，尚未有用丁二烯生产1,4-丁二醇和四氢呋喃的工艺。21,4-丁二醇2.1概述1,4-丁二醇（1,4-butanediol）的分子结构式为：HO—CH2—CH2—CH2—CH2—OH，其产品标准为：凝固点：20.2℃；沸点228℃；相对密度（20℃/5℃）：1.071；粘度（25℃）：71.5mPa·s；闪点（开口）：121℃1,4-丁二醇主要用于生产四氢呋喃、γ-丁内酯，在美国这两种产品消费的1,4-丁二醇占1,4-丁二醇总的消费量的60%，西欧约占30%—40%。但近年来，对苯二甲酸二丁酯工程塑料、聚氨酯弹性体等发展迅速，对1,4-丁
3、二醇的需求日益增加，如日本1982—1992年间对1,4-丁二醇的需求量年均增加10%—20%，主要是聚对苯二甲酸二丁酯工程塑料对1,4-丁二醇需求增长所致。1992年日本聚对苯二甲酸二丁酯生产所消费的1,4-丁二醇量约占其国内1,4-丁二醇消费量的70%。聚对苯二甲酸二丁酯（PBT）由1,4-丁二醇和对苯二甲酸合成，是一种性能优异的热塑体工程材料，广泛用于汽车、电子、以及家用电器具等生产领域。1,4-丁二醇与己二酸反应可制成聚酯，或进而与甲苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯反应制造聚氨酯（包括预聚物、模铸、热塑性弹性体和反应注塑制品、人造皮革）。1,4-丁二醇与适当的一元酸生成的酯类是热塑性聚
4、合物的有效增塑剂，如用作硝酸纤维素、聚丙烯酸酯类等的增塑剂。可制医药中间体二氢呋喃；还可用作溶剂及生产四氢呋喃、吡咯烷酮和不饱和醇酸树脂等的原料，用途广泛。故世界生产能力递增很快，从1978年—1992年美国年均增长率为7.1%，西欧为5.4%。表1和表2列出美国、日本、西欧1,4-丁二醇的用途分配情况。表11990年1,4-丁二醇消费构成（%）地区用途美国日本西欧四氢呋喃γ-丁内酯PBT树脂聚氨酯其他482022641164253219162112总计100100100表2美国1,4-丁二醇的用途分配（kt）用途年份THFγ-丁内酯PTB聚氨酯其他合计19791982198619871992
5、56.757.281.284.4107.520.422.731.334.04.513.113.127.731.360.39.18.69.510.011.81.82.76.46.87.7101.1104.3156.1166.5191.82.21,4-丁二醇的生产方法以乙炔为原料的Reppe法是1,4-丁二醇的经典生产方法，70年代以来，又陆续开发了以顺酐、丁二烯、丙烯、乙烯等为原料的多种工艺路线，其中顺酐液相加氢工艺、顺酐酯化低压法气相加氢工艺、烯丙醇氢甲酰化法、丁二烯乙酰氧基化法和二氯丁烯水解法已先后实现工业化。对于生产工艺的选择，主要根据资源状况决定，日本由于拥有较丰富的C4，因而多采用C4
6、为原料的技术，美国则多采用烯丙醇法和Reppe法，我国西南地区由于天然气资源丰富，也多采用Reppe法。1,4-丁二醇的上下游产品关联图见图一。乙炔（Reppe法）四氢呋喃正丁烷（顺酐法）γ-丁内酯丁二烯（乙酰氧基化法）1,4丁二醇聚对苯二甲酸二丁酯二氯丁烯（水解）聚氨酯丙烯醇图-11,4-丁二醇上下游产品关联图2.2.1Reppe法Reppe法生产1,4-丁二醇包括两步主要反应：乙炔化反应和丁炔二醇加氢反应，这两步反应均在催化剂存的条件在下进行。乙炔化反应：HC≡CH+HCHO（甲醛）HC≡CCH2OH+HCHOHOCH2C≡CCH2OH加氢反应：HOCH2C≡CCH2OH+2H2HOCH2
7、CH2CH2CH2OH（1,4-丁二醇）Reppe法的原材料及公用工程单耗见表3。表3原料及公用工程单耗（以每吨1,4-丁二醇计）项目数值乙炔，吨0.32甲醛（36%），吨2.02氢气，Nm3684催化剂，$135.0电，kwh219工艺水，m30.654蒸汽，吨7.75冷却水，m3384.7惰性气体，Nm318.632.2.2顺酐液相加氢工艺顺酐加氢工艺最早由美国DuPont等公司研究，使用Ra
