仲醇國產化:石蠟裂解-高碳烯烴水合——無人能破的壁壘

2021-01-19 澎湃新聞

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化工孵化

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什麼是仲醇?

根據羥基所連接碳原子的類型,分為伯醇、仲醇、叔醇。

伯醇是與羥基相連的碳原子上有2個氫,結構簡式為R-CH2-OH,

與烴基相鄰的碳原子上有有1個氫為仲醇,結構式為R1-CH(R2)-OH

有0個氫為叔醇

結構式為R1-C(R2)(R3)-OH

R,R1表示烴基或氫

R2,R3表示烴基

世界上生產高碳醇的工藝路線共有六種:

一、是天然動植物油脂加氫法,產品為直鏈偶碳數伯醇。

二、齊格勒法,產品為直鏈偶碳數伯醇

三、羰基合成法,產品為直鏈奇偶碳數伯醇。

四、合成脂肪酸加氫法,產品為直鏈奇偶碳數混合伯醇;

五、石蠟氧化法,產品為仲醇。

石蠟氧化:流程長、反應複雜

石蠟正構烷烴液相氧化制仲醇是1913年德國 BASF公司專利,前蘇聯在此基礎上研究,於1 959年4月建成1萬噸/年裝置,1968年又建成10萬噸/年裝置,此後美國和日本皆有產品問世。

石蠟氧化制仲醇,在硼酸存在下,正構石蠟空氣氧化,從氧化反應混合物中回收未反應的石蠟,仲醇的硼酸酯的水解、仲醇的提純,硼酸被用作催化劑,它通過把醇轉化成它的硼酸酯來使醇對繼續氧化反應穩定,並且它促進中間物過氧化物選擇分解成醇,通過氧化反應混合物的閃蒸來回收未反應的正構石蠟,並且先用鹼而後用水洗滌後再返回利用;而作為蒸餾塔底餾出物獲得的硼酸酯被水解生成粗醇和硼酸水溶液,硼酸經過連續結晶作為固體回收,並在脫水後返回氧化再利用,以防止在氧化反應器中積聚。含粗醇的油層用鹼皂化,除去副產物如脂肪酸、脂肪酸酯和內酯等,最後經輕餾份和重餾份切割塔處理而得純化過的仲醇。石蠟中的芳烴對正構烷烴氧化有抑制作用,芳烴含量越低,正構烷烴轉化率越高,仲醇選擇性也越高,生產中芳烴組分應儘可能多地去除,採用加氫脫芳工藝,將使芳烴加氫後生成的環烷烴保留在氧化原料中,在氧化過程中可能生成具有特殊臭味的環烷酸,影響仲醇產品質量。

石蠟氧化制仲醇流程圖

石蠟氧化制仲醇經過硼酸酯減壓蒸餾、水解、皂化、水洗,粗仲醇鹼洗後,再經過水洗精餾提純,硼酸結晶回收,整個流程長,步驟多,都是在液相中進行,產品純度相對低,仲醇含量最高約在98%,會含有少量烷烴、二元醇、酮、酸及雜質。

石蠟裂解-烯烴水合:流程短、質量高

高碳烯烴水合反應,也是生產仲醇的方法之一,低碳烯烴水合容易實現,但是碳數高的烯烴水合不容易做,碳數越高,烯烴與水的混溶性越低,二者不容易發生發應,同時,鏈越長越容易斷裂,轉化率低,烯烴選擇性直接水合為仲醇,流程短,最終產品仲醇質量高。

目前,國內高碳烯烴緊缺,可以採用石蠟裂解製取高碳烯烴,形成石臘裂解-烯烴水合路線生產仲醇,

硫酸一矽膠為催化劑的水合法

適用於C2-C9,烯烴的水合。水合溫度0-15℃,反應可在常壓下進行,也可加壓進行。可採用固定床,也可在非水溶液中懸浮催化。水合時耍求烯烴過量。關鍵問題是催化劑的製備。催化劑的製備:將硫酸滴人水溶性矽溶膠,於室溫下混合。混合的同時產生凝膠化,或混合後加熱使之凝膠化。凝膠化可於常壓或減壓下進行。而後進行噴霧乾燥或蒸發脫水,蒸發時加熱不超過130℃。

石蠟裂解-烯烴水合制仲醇流程圖

有機相鹽為催化劑的水合法

催化劑為六價鉬,包括鉬酸鹽和各種有機酸鉬。它可使C2-C30烯烴直接水合成仲醇,並且在水合反應中不破壞烯烴結構,不破壞分子上原有的取代基。這是與其他無機酸催化劑顯著不同之處。

烯烴與氯化氫加成後水解制仲醇

首先是使烯烴與氯化氫催化加成得2-氯代烷,然後再對其進行水解即得到仲醇。烯烴與氯化氫加成反應比較容易進行。以介電常數大於20的有機惰性液體為稀釋劑,使催化劑路易氏酸溶於其中。作為稀釋劑可採用硝基甲烷、硝基乙烷、二甲基亞碸、環丁碸等。催化劑路易氏酸則為二氯化鋅、三氯化鐵、四代化鈦等。反應在常壓和無水條件下進行。在加入烯烴之前,通入氯化氫氣體可促進催化劑於稀釋劑中的溶解。由於稀釋劑不溶於氛代烷,所以能很方便地分出氯代烷。反應混合物上層為氯代烷,下層為催化劑和稀釋劑。產物由頂部加水洗至中性,用硫酸鈉乾燥即得相當純的成品。

關於舉辦首屆烯烴齊聚-高碳醇-異構醇技術與市場論壇的通知

各相關單位:

我國乙烯、丙烯、丁烯的發展,為低碳烯烴齊聚高碳烯烴提供了原料支持,煤制油的發展也產生了部分高碳烯烴,今後高碳烯烴應用會越來越廣泛,其中高碳烯烴羰基化的高碳醇-異構醇是合成表面活性劑、洗滌劑、增塑劑等多種精細化工產品的主要基礎原料,目前,高碳醇-異構醇類表面活性劑、洗滌劑已經在國內實現了生產與應用,但是高碳烯烴-高碳醇-異構醇產業鏈還不能國產化,制約了高碳醇-異構醇類表面活性劑、洗滌劑應用性價比。為此,中國化工報社、石油化工眾創孵化平臺將共同組織召開首屆烯烴齊聚-高碳醇-異構醇技術與應用論壇,論證如何聚智聚勢加快高碳烯烴-高碳醇-異構醇產業化。

組織機構

主辦單位:

中國化工報社

石油化工眾創孵化平臺

協辦單位:

山東聯泓新材料科技股份有限公司

論壇議題

1.乙烯四聚制1-辛烯工藝與經濟性分析

2.丙烯二聚4-甲基-1-戊烯(4MP1)催化劑與工藝

3.PMP(聚4-甲基1-戊烯)中空纖維膜製造工藝

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11.六氫化鄰苯二甲酐法與鄰苯二甲酸二異壬酯法生產DINCH比較

12.仲醇原料與工藝路線

13.仲醇醚在濃縮洗衣液領域應用比較與分析

14.高碳醇-異構醇原料路線:煤制油與烯烴齊聚成本比較

15.異構醇醚類表面活性劑應用濃縮洗衣液存在問題與解決方案

16.合成氣制高碳醇催化劑與工藝產業化進展

閉門會

1.異構醇醚、仲醇醚在濃縮洗衣液應用討論會(廣州浪奇、山東潔能、內蒙古伊泰、聯弘新材料等指定公司代表參加)

2.鄰二甲苯液相氧化-酯化與苯酐酯化,苯酐六氫化與鄰苯二甲酸高碳醇酯加氫、鄰苯二甲酸二甲酯與高碳醇酯交換交流會(指定代表參加)

參觀

參觀山東聯泓新材料科技股份有限公司生產裝置

時間和地點

時間:2020年8月12日-8月14日(8月12日報到)

地點:山東滕州

會議費用

1. 每人收取會務費3800元∕人(含餐飲費、資料費、場地費等);

2. 8月5日之前報名且匯款,優惠至3600元∕人;

3. 住宿統一安排,費用自理。

匯款信息:

單位名稱:中國化工報社

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中國化工報社

2020年6月19日

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原標題:《仲醇國產化:石蠟裂解-高碳烯烴水合——無人能破的壁壘》

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