单、双季戊四醇联产工艺的优化.pdf

《单、双季戊四醇联产工艺的优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据4．7％，respectively，whilethefinalreactiontemperaturewas46℃，the，z(formaldehyde)：以(acetaldehyde)：咒(Na0H)was6．O：1．0l1．2，andmassfraction6％ofadditionalpentaerythritolwasadded．Keywords：dipentaerythritol；pentaerythritol；optimizationoftechnology双季戊四醇(双季)和单季戊四醇(单季)是重要的精细化工中

2、间体卜引，广泛用于高分子、涂料、印刷纺织，航空航天等行业．其中双季由于具有独特的星型结构，可选择合适的羧酸制造多种可生物降解材料，还能制造光聚合涂层和光聚合模具等‘引，双季的酯类衍生物还能用于制造具有良好耐候性的高品位合成润滑剂．目前。世界上双季生产厂家很少，产量低，双季国内外市场一直供不应求，单季和双季价格比多年来维持在1：4．5左右‘7。．收稿日期：20lO一10一20基金项目：国家自然科学基金资助项目(20806018)；河北省自然科学基金资助项目(B2011201017)；河北省教育厅自然科学研究重点计划项目(ZD200

3、910)第一作者：白国义(1975一)，男．回族，河北大学教授．博士生导师，主要从事精细化工和催化领域的研究．E-mail：gybai@hbu．edu．cn万方数据第4期自国义等：单、双季戊四醇联产工艺的优化·377。因此，双季生产工艺的开发成为近年来研究的热点，文献报道的双季合成工艺包括：a．甲醛、乙醛和氢氧化钠催化缩合法制备双季．b．单季酸催化缩水法制备双季；c．单季与3，3一二(羟甲基)氧杂丁环反应制备双季；d．甲醛、乙醛和丙烯醛反应制备双季等‘“8_1引．方法b，c，d存在着生产工艺复杂、反应条件苛刻、成本高等缺点，对工

4、业生产指导意义不大，而方法a的生产工艺简单，且只需在原有工业季戊四醇生产装置上稍作改动便可实现单、双季戊四醇联产，但双季收率偏低．因此，对以甲醛、乙醛和氢氧化钠为原料的单、双季合成工艺线路进行了系统的研究，重点考察了反应条件对单、双季选择性的影响，特别研究了通过添加单季来提高双季选择性的方法，以建立单、双季戊四醇的联产工艺，现总结报道如下．1实验部分1．1试剂与仪器质量分数为15％的甲醛溶液、30％的乙醛溶液、85％的甲酸溶液、23％的氢氧化钠溶液均为工业级，保定市国秀化工有限责任公司；2％酚酞指示剂，分析级．液相分析(HPI。

5、C)采用天津市琛航科技仪器公司的高效液相色谱仪．1．2单、双季戊四醇的合成在16℃下向反应器中先加入甲醛溶液(90．Og，O．4495m01)和适量的单季，接着加入氢氧化钠溶液(14．2g，O．0817m01)，在加入氢氧化钠1／3后，开始同时加入乙醛溶液(10．0g，O．0681m01)，当乙醛加入1／2时，控制反应温度25℃左右，加完乙醛后反应温度为30℃，保温反应O．5h．然后再升温到40℃，反应o．5h，最后向体系中滴加适量的甲酸以中和过量的氢氧化钠来终止反应．采用高效液相色谱仪对反应进行分析和监测，流动相为纯水，流速为

6、1．OmI，／min，检测器为示差折光检测器．2结果与讨论通过对由甲醛、乙醛和氢氧化钠经缩合生成单、双季戊四醇的可能机理分析Ⅲ，笔者认为原料甲醛、乙醛和氢氧化钠的物质的量之比、反应温度等对双季选择性的影响较大，因此对其进行了系统的研究，结果如下．2．1甲醛与乙醛的物质的量之比对反应的影响首先，在其他条件不变的情况下，考察了甲醛与乙醛的物质的量之比对反应的影响，结果见表1．裹l甲醛与乙醛的物质的量之比对反应的影响Tab．1EffectofmoImtio0ffo珊aIdehydea州a∞taIdehyde咖恤er昀cti蚰反应条件：

7、行(乙醛)。靠(氢氧化钠)=1．O；1．2，反应终温40℃．由表1可以看出，随着甲醛物质的量的降低，双季选择性随之增加，而同时单季选择性降低，乙醛自身缩合生成一系列副产物，增加了后处理的难度．同时，在上述反应条件下，乙醛的转化率都是100％．综合单、双季的选择性考虑，选择6．Os1．O为最佳甲醛与乙醛的物质的量之比．万方数据·378·河北大学学报(自然科学版)2011年2．2氢氧化钠与乙醛的物质的量之比对反应的影响保持甲醛、乙醛的物质的量比6．0：1．0的情况下，考察了氢氧化钠与乙醛的物质的量之比对反应的影响，结果见表2．麦2氢

8、氧化钠与乙醛的物质的■之比对反应的影响T铀．2E∞比tofmolntioofNaoHandaoetaIdehyde蚰ther∞cti蚰行(乙醛)，行(氢氧化钠)单季选择性／％双季选择性／％1．Ol1．193．O2．21．O。1．293．72．81．Ol1．390