摘要：目前，我国丁辛醇技术均引自国外，在生产技术、装置改造方面始终依托于国外技术。为加快发展我国丁辛醇行业，就必须做到在对国外先进技术进行消化和吸收的同时，加快新技术的研究和开发，拥有自己独立的知识产权，优化产业结构，进一步提高经济效益。基于此，本文就丁辛醇装置工艺技术进行分析。
关键词：丁辛醇装置；工艺技术；分析
1 丁辛醇概述
丁辛醇为重要的醇类化工原料，它有三个重要的品种：正丁醇、异丁醇、辛醇（或称2-乙基己醇）。正丁醇主要用于生产丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、癸二酸二丁酯等酯类产品。前者用于涂料和粘合剂，后两者为PVC的增塑剂，此外还用于生产丁醛、丁酸、丁胺等。异丁醇可部份替代正丁醇的用途。辛醇主要用于生产PVC的增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、癸二酸二辛酯等，还用来制造丙烯酸辛酯作为涂料和粘合剂。此外这三个醇类产品还有其他如作为溶剂、农药乳化剂和表面活性剂等许多用途。由于其用途广泛，装置规模愈来愈大，技术发展很快，新技术不断出现且竞争剧烈。正丁醇、异丁醇和辛醇的工业生产方法主要是乙醛缩合法、羰基合成法。正丁醇还可由糖蜜或谷物等农副产品发酵生产。少量正丁醇也来自脂肪醇生产的副产。
2 产品的性质与用途
丁醇和辛醇（辛醇俗称辛醇，2-乙基己醇）由于可以在同一套装置中用羟基合成的方法生产，故习惯成为丁辛醇。丁/辛醇是重要的有机化工原料，在医药工业、塑料工业、有机工业、印染等方面具有广泛应用。
2.1 丁醇
分子式：C4H9OH，分子量：74.12。
物理性质：无色透明油状液体，有刺激性气味，与水可形成共沸物。正丁醇为粘度稍大的无色液体；熔点-89.5℃，沸点117.2℃，相对密度0.8098（20/4℃），临界温度287.10℃、临界压力5×106Pa。
用途：可用作溶剂、生产邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）等增塑剂及醋酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等化学品。
2.2 辛醇
分子式：C8H17OH，分子量：130.23。
物理性质：无色透明油状液体，有刺激性气味，与水可形成共沸物。冰点-76℃、沸点185℃（标准大气压下）、自燃点270℃、闪点85℃、液体密度832.8kg/m3（20℃）、熔点-70℃、临界温度377℃、临界压力3.53×106Pa、比重0.8340。
用途：主要用于生产邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、己二酸二辛酯（DOA）等增塑剂及丙烯酸辛酯（2一乙基己基丙烯酸酯），还可应用于硝酸酯、石油添加剂、表面活性剂和溶剂等。
3 丁辛醇装置工艺技术分析
丁辛醇产品是随着石油化工、聚氯乙烯塑料工业、有机化学工业的发展及羰基合成技术的发展而迅速发展起来的。丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。
3.1 乙醛缩合法
乙醛缩合法又称醇醛缩合法（Aldol法），它是由两分子乙醛缩合成丁醇醛，然后脱水生成丁烯醛（即巴豆醛），继而加氢得到正丁醛，再加氢便得到正丁醇。正丁醛如缩合脱水则得到辛烯醛，再加氢便得到辛醇。
此法起始原料乙烯的价格高于丙烯，工艺流程长，生产成本高，故60年代后逐步为丙烯羰基合成法所替代。
3.2 发酵法
发酵法是粮食或其它淀粉质农副产品，经水解得到发酵液，然后在丙酮2丁醇菌作用下，经发酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合物，通常的比例为6：3：1，再经精馏得到相应产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于石油化工业的迅猛发展，发酵法已很难与以丙烯为原料的羰基合成法竞争，因此近年来已很少采用该方法生产丁辛醇产品。从长远看，发酵法的生存取决于其原料与丙烯的相对价格以及生物工程的发展程度。
3.3 羰基合成法
自1938年德国首先发现羰基合成技术到现在，丁辛醇生产的工艺技术已有五、六十年的历史，是当今最主要的丁辛醇生产技术。丙烯羰基合成生产丁辛醇工艺过程：（1）丙烯氢甲酰化反应，粗醛精制得到正丁醛和异丁醛；（2）正丁醛和异丁醛加氢得到产品正丁醇和异丁醇；（3）正丁醛经缩合，加氢得到产品丁辛醇。丙烯羰基合成法又分为高压法、中压法和低压法。该法又分为高压法、中压法和低压法，其中主流技术专利商如下：
高压法：鲁尔（Ruhr）技术、巴斯夫（BASF）技术、三菱（MCC）技术、壳牌（Shell）技术。
中压法：壳牌（Shell）技术、鲁尔2化学（Ruhr2chemic）技术、三菱（MCC）铑法技术。
低压法：雷普法（Reppe）技术、伊士曼（East2man）技术、戴维（DavyUCCJohnsonMatthey）技术、三菱化成（MCC）技术。
3.3.1 高压法羰基合成技术是四十年代开发成功的，六十年代建了大量装置，但由于此法反应温度高，反应需要在20～30MPa的高压下操作，反应产物的正、异构比只有3～4：1，设备腐蚀严重，因此，该法自七十年代中后期，几乎全部被低压羰基合成法所取代。
3.3.2 中压法羰基合成技术是六十年代出现的壳牌公司的中压改性钴法技术，七十年代，日本三菱化成公司也开发了铑法的中压羰基合成技术。到八十年代初，Ruhrchemic又研制出一套成熟的羰基合成工艺，是采用水溶性铑催化剂系统，1984年在Ru2hrchemic厂建成10万吨/年丁醛装置，1988年又以该技术，建成了一套17万吨/年的装置，运行情况较好。该生产装置能力约占目前世界铑法工艺技术总能力的9%左右。这种方法在世界上未得到广泛应用。
3.3.3 低压法又分雷普法、伊士曼技术、三菱化成技术及戴维技术。雷普法是以丙烯、一氧化碳和水为原料，以五羰基铁作催化剂一步合成丁醇，该法是五十年代初由西德巴斯夫公司首次发现，并于六十年代建设了工业化装置，之后日本也曾采用了该技术建立了工业化装置，但由于该法只能生产丁醇，因此没有得以推广。
4 丁辛醇技术发展趋势
随着世界经济全球化及规模生产经济最大化，丁辛醇工业发展的重点将集中在催化剂的研究和开发上。其技术发展趋势是：
4.1 铑催化技术是当前丁醛衍生醇领域的主流技术。今后其发展方向为研究开发单程不循环工艺以及开发新型高效配位体改性铑催化剂。UCC/KPT的以双亚磷酸盐为配位体的铑催化体系的羰基合成技术是当今世界最先进的羰基合成生产技术，尚需进一步完善。
4.2 由于铑金属资源贫乏，价格昂贵，还将进一步开发使用高效非铑催化剂的羰基合成技术。据报道，日本工业技术研究所开发出在SnCl2存在下，以环烷基连结的双磷配位体的铂系催化剂；Shell公司开发出铂系络合物催化剂；UCC公司开发出非金属钼系催化剂；Hoechst公司最近开发了一种水溶性钴族化合物催化剂，可使烯烃在聚乙二醇作极性相的两相溶剂体系中有效地进行氢甲酰化。高碳烯烃对聚乙二醇的亲和力比水好，因此可提高反应速率。
结束语
总之，我国的丁辛醇行业应研究羰基合成关键技术，开发丁辛醇全套生产技术，尤其是羰基合成反应技术，同时应对羰基合成反应器进行攻关，实现羰基合成反应器的国产化；深入开展催化剂的研发工作，实现催化剂的国产化，降低成本，延长使用寿命；加大下游新产品开发力度，从现有规模低档次的竞争逐渐上升到精细化水平的竞争。
参考文献
[1]丁辛醇生产技术进展与市场分析. 许易真，等.化学工程师，2012：37-39.
[2]丁辛醇加氢催化技术进展. 朱燕.上海化工，2013，33(1)：25-30.
[3]丁辛醇现状及市场前景. 程佳.化工中间体，2013：8-12.
论文作者:孙义军,马志平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/25
标签：辛醇论文; 羰基论文; 技术论文; 丁醛论文; 丁醇论文; 丙烯论文; 催化剂论文; 《防护工程》2018年第2期论文;