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1、第9期贾卫斌,等:三羟甲基丙烷合成工艺研究·1·科研与开发三羟甲基丙烷合成工艺研究贾卫斌,潘劲松,张晓谦(山东省化工研究院,山东济南250014)摘要:以正丁醛、甲醛和液碱为主要原料,经羟醛缩合、Cannizzaro歧化反应制备三羟甲基丙烷。反应转化率大于92%。反应液采用溶剂法除盐———高真空蒸馏———溶剂萃取———重结晶工艺处理,所得三羟甲基丙烷产品总收率大于75%。关键词:三羟甲基丙烷;羟醛缩合;Cannizzaro歧化;合成+中图分类号:TQ223.163文献标识码:A文章编号:1008-021X(2009)09-0001-02
2、TheSynthesisTechnologyofTrimethylolpropaneJIAWei-bin,PANJin-song,ZHANGXiao-qian(ChemicalTechnologyAcademyofShandongProvince,Jinan250014,China)Abstract:Trimethylolpropane(TMP)wassynthesizedfromn-butyraldehyde,anaqueoussolutionofformaldehydeandanaqueoussolutionofsodiumhydr
3、oxidethroughaldolcondensationreactionandCannizzaroreaction.TheconversionrateofTMP≥92%.TheproductswereisolatedfromthecrudereactionsolutionofTMPbysolventextractionprocessdesalination,highvacuumdistillation,extractionandrecrystallization.ThetotalyieldofTMP≥75%.Keywords:trim
4、ethylolpropane(TMP);aldolcondensationreaction;Cannizzaroreaction;synthesis1前言生成TMP,同时副产甲酸钠,反应混合物再经脱盐、三羟甲基丙烷(简称TMP)是一种重要的化工脱水、蒸馏、精制得到成品。康尼扎罗缩合法是生产产品,其分子的α位上有三个羟甲基,是一种新戊TMP的传统方法,该法工艺成熟,容易操作,但精制结构的三元醇。具有提高树脂坚固性,耐腐蚀性、密工艺较为繁琐,收率较低,产品质量较差,同时副产封性,对于水解、热解及氧化具有良好的稳定性,三大量的甲酸钠,生产成本
5、相对高,但设备投资少,适个羟基具有同等反应性等优异的性能。主要用作合用于中小规模工业生产。目前我国和日本的TMP成高档醇酸树脂漆的原料,此外还可用于增塑剂、表生产厂家主要采用此法进行生产。面活性剂、湿润剂、炸药、玻璃钢、松香酯、聚氨酯泡2.2加氢还原法沫塑料的生产,也可用作树脂的扩链剂、纺织助剂和加氢还原法是正丁醛与甲醛在三乙胺催化作用聚氯乙烯(PVC)树脂的热稳定剂,应用领域十分广下发生羟醛缩合反应,得到2,2-二羟甲基丁醛,然泛。后对2,2-二羟甲基丁醛进行催化加氢反应生成2国内外研究现状TMP。加氢还原法甲醛利用率高,副产少,提纯
6、精制目前工业上,三羟甲基丙烷生产工艺主要分为较为简单,产品质量好,生产成本低,但加氢工艺技[1-3]康尼扎罗缩合法和加氢还原法。术性强,生产技术要求高,设备要求高,投资大,适合2.1康尼扎罗缩合法大规模的连续化生产。目前欧美国家的一些TMP康尼扎罗缩合法又称甲酸钠法,正丁醛与甲醛生产厂家主要采用此法进行生产。水溶液在碱性催化剂作用下发生羟醛缩合反应生成我们在充分调研有关文献的基础上,从我国实2,2-二羟甲基丁醛,2,2-二羟甲基丁醛再与过量际情况出发,认为传统的康尼扎罗缩合法适合我国的甲醛在强碱性条件下发生交叉康尼扎罗缩合反应国情,其生
7、产工艺有很大的技术改进空间。经过大收稿日期:2009-07-30作者简介:贾卫斌(1973—),男,山东济南人,工程师,主要从事有机合成及精细化工方面的研究工作。山东化工·2·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2009年第38卷量的实验,优选出一种转化率高的缩合反应催化剂,正丁醇,进行减压共沸脱水,当馏出液中无水珠时,并对产品的蒸馏和精制工艺进行了改进,使该工艺脱水完毕。冷至30℃以下,减压抽滤,滤饼用易于操作,产品收率高,纯度好,质量稳定,适合工业180mL无水正丁醇分两次进行浸洗,然后抽干。化生产。将过滤母液及浸洗液进
8、行减压蒸馏,回收溶剂,3实验部分控制真空度小于-0.09MPa,当液相温度升至150℃3.1制备原理左右时,改用高真空减压蒸馏,收集160℃以上馏1)羟醛缩合反应分,即为三羟甲基丙烷粗品,约450g左右。C
