四氢呋喃的生产工艺与技术路线的选择
丁二醇及四氢呋喃的生产工艺课件
丁二醇及四氢呋喃的生产工艺课件一、引言丁二醇（1,4-丁二醇）和四氢呋喃（THF）是重要的有机化工原料，在合成聚醚、溶剂、染料、塑料等领域有广泛的应用。
本课件将介绍丁二醇和四氢呋喃的生产工艺，包括反应原料、反应条件、反应机理、反应设备等方面的内容。
二、丁二醇的生产工艺1. 反应原料丁二醇的生产通常采用丁烯为原料，通过氧化反应得到丁二醛，再经过还原反应得到丁二醇。
反应所需的原料包括丁烯、氧气、水、催化剂等。
2. 反应条件丁二醇的生产反应通常在高温、高压下进行。
反应温度一般在150-200摄氏度，反应压力在1-3兆帕。
此外，反应过程中还需要控制氧气和水的加入速率、催化剂的用量等参数。
3. 反应机理丁二醇的生产反应主要包括两个步骤：丁烯氧化生成丁二醛，丁二醛还原生成丁二醇。
具体的反应机理如下：（1）丁烯氧化生成丁二醛：丁烯在催化剂的作用下与氧气发生氧化反应，生成丁二醛。
反应方程式：丁烯+ O2 → 丁二醛（2）丁二醛还原生成丁二醇：丁二醛在还原剂的作用下发生还原反应，生成丁二醇。
反应方程式：丁二醛 + H2 → 丁二醇4. 反应设备丁二醇的生产通常采用连续流动反应器。
反应器通常由反应釜、加热系统、搅拌系统、进料系统、出料系统等组成。
反应器的材料一般选用耐高温、耐腐蚀的材料，如不锈钢。
三、四氢呋喃的生产工艺1. 反应原料四氢呋喃的生产通常采用丁二醇为原料，通过脱水反应得到四氢呋喃。
反应所需的原料包括丁二醇、脱水剂等。
2. 反应条件四氢呋喃的生产反应通常在中温、中压下进行。
反应温度一般在100-150摄氏度，反应压力在0.5-1兆帕。
此外，反应过程中还需要控制脱水剂的用量、反应时间等参数。
3. 反应机理四氢呋喃的生产反应是丁二醇分子中两个羟基（OH）发生脱水反应，生成一个醚键（O）连接的四氢呋喃分子。
反应方程式：丁二醇→ 四氢呋喃 + H2O4. 反应设备四氢呋喃的生产通常采用批量反应器。
反应器通常由反应釜、加热系统、搅拌系统、进料系统、出料系统等组成。
四氢呋喃的生产工艺与技术路线的选择
四氢呋喃的生产工艺与技术路线的选择四氢呋喃（Tetrahydrofuran，简称THF）是一种重要的有机溶剂和化工原料，广泛用于合成聚醚、聚酯、合成橡胶、粘合剂等多个领域。
本文将介绍四氢呋喃的生产工艺和技术路线的选择。
1.1,4-丁二醇一步法：通过将1,4-丁二醇和氢氧化钾作用，在高温高压下催化环合反应得到THF。
该方法工艺简单、原料易得，但反应条件苛刻，通过率低，产量较小。
2.丁烯环氧化法：通过将丁烯与过氧化氢反应生成环氧丁烷，再将环氧丁烷在氢毒化反应条件下催化环合得到THF。
该方法工艺相对较简单，但需要配备昂贵的氢毒化催化剂，影响了产品的成本。
根据以上两种主要的工艺路线，可以选择以下技术路线：1.1,4-丁二醇一步法：原料：丁烯、氢氧化钾步骤：（1）丁烯与过量的氢氧化钾在高温高压下反应，生成1,4-丁二醇。
（2）将1,4-丁二醇和氢氧化钾作用，通过催化环合反应生成THF。
（3）对反应产物进行脱水、分离和纯化处理。
该工艺路线步骤相对简单，但反应条件较为苛刻，需要高温高压下进行反应，反应容器要求较高。
此外，由于该工艺通过率低，产品产量较小，需要进行连续生产以增加产品的产量。
2.丁烯环氧化法：原料：丁烯、过氧化氢、氢氧化钠步骤：（1）丁烯与过氧化氢反应，生成环氧丁烷。
（2）将环氧丁烷和氢氧化钠催化剂进行催化环合反应，得到THF。
（3）对反应产物进行分离和纯化处理。
该工艺路线相对较为简单，但需要配备昂贵的氢毒化催化剂，影响了产品的成本。
此外，环氧丁烷是易燃易爆的化合物，需要进行安全操作。
在工艺选择中1.生产成本：工艺的原料成本、催化剂成本、设备成本等都会影响到产品的生产成本。
2.产品质量：工艺的选择会直接影响到产品的纯度、杂质含量等指标。
3.生产效率：工艺的反应速率、反应周期、反应产率等会直接影响到产品的产量和生产效率。
4.安全性：工艺中的原料是否易燃、易爆、有毒等特性需要考虑。
综上所述，四氢呋喃的生产工艺和技术路线的选择应综合考虑成本、产品质量、生产效率和安全性等因素。
四氢呋喃合成与制造工艺方法
四氢呋喃合成与制造工艺方法一、概述四氢呋喃(Tetrahydrofuran) ，简称THF分子式为 C4H8O沸点为66°C，比重 D2 0 4 0.886〜0.888，折光率n20 D1.4060~1.4080。
由于其具有溶解速度快、扩散性能好、流动性好、低毒、低沸点等特点，对有机物和无机物均有良好的溶解性能，素有“万能溶剂”之称，可用在树脂、聚醚橡胶和聚氨酯合成中作溶剂。
在医药工程方面，是合成咳必清、利复霉素、黄体酮、强筋松、脑复康等基础原料。
用四氢呋喃还可生产四甲撑乙二醇醚(PTME)已二酸、丁二醇、二氯丁烷、四氢噻酚、丁内酯、吡咯烷酮、 2.3 —二氯四氢呋喃等化工产品。
另外，THF还可用作乙炔抽提溶剂、磁带清洗剂、合成革的表面涂饰剂、高分子材料光稳定剂等。
目前，世界 THF生产能力约为50万吨，主要用于合成聚四亚甲基醇醚( PTMEG和作溶剂，由于各国国情不同，THF的消费分配也不尽相同。
我国THF生产发展较慢，由于 PTMEG"品刚刚起步，THF主要消费领域是医药、香料等，下游产品未得到开发，生产厂家不多，长期供不应求。
其下游产品的开发也受到了限制。
二、技术方案工业上四氢呋喃的生产方法主要有以下几种：(1) 1,4- 丁二醇法：用1,4- 丁二醇脱水制取四氢呋喃是国外较普遍采用的生产的方法，技术较为了先进，产品质量好。
(2 )顺酐法：采用顺丁烯二酸酐催化加氢制取四氢呋喃。
我国顺酐生产近年来发展较快，四氢呋喃为顺酐的一级深加工产品，顺酐生产的发展为四氢呋喃生产提供了原料来源，顺酐水溶液加氢制四氢呋喃必然会有较快发展。
(3)糠醛法：糠醛法是最早实现工业化生产四氢呋喃的方法，我国是糠醛生产大国，有100多家生产厂，年生产能力在13万吨以上。
但糠醛下游产品开发很少，多数出口，只有一部分加工成糠醇、甲基呋喃和四氢呋喃。
我国糠醛资源充足，供应稳定，价格较低，以糠醛为原料生产四氢呋喃原料来源方便，投资省，是一种比较现实的生产方法。
聚四氢呋喃的生产方法与技术发展的研究
聚四氢呋喃的生产方法与技术发展的研究摘要：随着时代的不断发展，聚四氢呋喃所涉及到的领域愈来愈加广泛。
聚四氢呋喃是一种十分重要的精细化工以及有机化工原料，对于现代的工业来说，聚四氢呋喃有着不可替代的作用。
经过了这些年的发展，我国聚四氢呋喃的生产技术得到了大幅度的进步，但是与国外一些发达的国家相比还是有着一些不小的差距。
同时各个国家都是敝帚自珍，技术和工艺都是处在一个保密的状态。
因此，本文对聚四氢呋喃的生产方法和技术的发展进行分析，以期可以提高我国对聚四氢呋喃的生产效率。
关键词：聚四氢呋喃生产方法技术发展自从上个世纪六十年代开始，原有的工业技术已经无法满足聚氨酯弹性替氨纶纤维工业的发展，从而研制出了聚四氢呋喃并且正式的投入到了工业的生产当中。
随着科技的不断发展，聚四氢呋喃这种原料越来越多的优点被人们所挖掘出来，从而使得聚四氢呋喃的应用范围更加的广泛。
对于聚四氢呋喃的生产技术来说，各个国家的竞争都是非常的激烈的，从而导致了各个国家的生产技术都处在一个保密的状态。
因此我国应该对面向众人的技术进行更深层次的研究，以期可以提高我国聚四氢呋喃的生产效率，提高我国聚四氢呋喃的生产效率能够有所提高，拉近与发达国家之间的距离。
一、关于聚四氢呋喃的概述聚四氢呋喃的学名叫做聚四亚甲基咪二醇，同时还可以叫做四氢呋喃均聚醚，英文是polytetramethyleneetherglycol，英文缩写是PTMEG。
聚四氢呋喃的链体主要是由碳链和醚链组成，据四氢呋喃的组成部分并没有酯键的存在，所以它具备着十分卓越的耐水解的能力，同时也不含不饱和键，所以在抗老化和力学方面的性能也是十分的出色的，并且具有了十分出色的柔顺性。
聚四氢呋喃具有无色可燃的性质，因此在进行工业化生产的过程中一般都是使用经过干氮密封的罐子进行包装，用于包装的罐子最好带有保温和加热盘管，同时在对其进行储存的时候要远离火种和热源，以免发生一些不必要的事故。
此外，在对聚四氢呋喃进行运输时，通常都是按照易燃有毒物品的规格来进行操作。
四氢呋喃提纯工艺流程叙述
四氢呋喃提纯工艺流程叙述Four hydrogen furan (THF) is a commonly used solvent in various industries, including pharmaceuticals, polymers,and organic synthesis. However, the THF obtained from the commercial sources may contain impurities that can affect the quality and performance of the final product. Therefore, it is crucial to have a purification process in place to ensure the purity of THF. In this article, we will discuss the purification process of THF from multiple perspectives, including the selection of suitable purification methods, the equipment required, and the considerations for safety and environmental impact.One of the primary methods used for THF purification is distillation. Distillation is a widely used technique for separating mixtures based on the differences in boiling points of the components. In the case of THF, it can be separated from impurities by distilling it under reduced pressure. This process, known as vacuum distillation,allows for the separation of THF from the impurities thathave higher boiling points. The purified THF is collectedin a separate container, while the impurities are left behind in the distillation flask.Another commonly used method for THF purification is solvent extraction. Solvent extraction involves using a second solvent to selectively remove impurities from the THF. The impurities are dissolved in the second solvent, while the THF remains in the original solvent. The two solvents are then separated, and the THF is collected inits pure form. This method is particularly useful for removing polar impurities from THF.In addition to distillation and solvent extraction,other purification techniques can also be employed, depending on the specific impurities present in the THF.For example, activated carbon adsorption can be used to remove colored impurities from THF. Activated carbon has a high surface area and can adsorb a wide range of impurities. The THF is passed through a column packed with activated carbon, and the impurities are adsorbed onto the carbon, resulting in purified THF.It is important to note that the purification process should be conducted using appropriate equipment to ensure the safety and efficiency of the operation. A distillation setup typically consists of a distillation flask, a condenser, and a collection flask. The distillation flask is heated using a heat source, and the vapors produced are condensed in the condenser and collected in the collection flask. The setup should be properly sealed to prevent the loss of THF or the entry of air, which can lead to safety hazards.When selecting the purification method and equipment, it is essential to consider the safety and environmental impact of the process. THF is a flammable liquid and should be handled with care to prevent accidents. Adequate ventilation should be provided in the purification area to prevent the accumulation of THF vapors, which can be hazardous. Additionally, the waste generated during the purification process should be properly managed to prevent environmental pollution. This may involve proper disposal or recycling of the impurities removed during thepurification process.In conclusion, the purification of THF is a critical step in ensuring the quality and performance of the final product. Distillation, solvent extraction, and activated carbon adsorption are commonly used methods for THF purification. The selection of the purification method and equipment should consider safety, efficiency, and environmental impact. By implementing a suitablepurification process, the impurities in THF can be effectively removed, resulting in high-quality and pure THF for various applications.。
丁二醇及四氢呋喃的生产工艺讲义
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。
2 1,4-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：℃；沸点228℃；相对密度（20℃/5℃）：1.071；粘度（25℃·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）。
四氢呋喃的原料与上下游产业链分析
四氢呋喃的原料与上下游产业链分析7.1 四氢呋喃的原料供应与市场概况四氢呋喃（THF）生产主要来自于由Reppe法，环氧丙烷/烯丙醇法合成的1,4-丁二醇（BDO）脱水环化路线，迄今该路线仍占总THF产能的50%左右。
以正丁烷为原料的杜邦工艺等是近年来开发的技术，杜邦以正丁烷为原料经顺酐生产THF路线已在西班牙建成工业装置。
其他主要生产路线有丁二烯/醋酸法和糠醛法等。
目前国内主要采用1,4-丁二醇法和顺酐法制四氢呋喃，因此四氢呋喃的主要原料是1,4-丁二醇和顺酐。
7.1.1 1,4-丁二醇供应现状与市场概况1,4-丁二醇（简称BDO），是一种重要的有机化工产品，主要用于生产四氢呋喃(THF) 、γ-丁内酯( GBL )、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、聚氨酯（PU）、工程塑料聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT)及增塑剂等。
近年来，因为PBT暖塑性工程塑料、聚四亚甲基乙二醇醚( PTMEG)中间体等1,4-丁二醇下游产品的需求敏捷增加，1,4-丁二醇的需求呈现较大幅度增加。
……7.1.2 顺酐供应现状与市场概况顺酐是顺丁烯二酸酐的简称，是一种常用的重要基本有机化工原料。
是世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐原料。
顺酐主要用于生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂。
此外，以顺酐为原料还可以生产1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、马来酸、富马酸和四氢酸酐等一系列用途广泛的精细化工产品。
在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有广泛的应用。
……7.2 四氢呋喃上下游产业链分析四氢呋喃是呋喃的重要衍生物，它对许多有机和无机物有良好的溶解性，能溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有化合物，广泛用作反应性溶剂，有"万能溶剂"之称。
一般四氢呋喃（THF）有两种主要工业用途，其一是生产聚四氢呋喃（PTMEG）的单体，PTMEG是生产氨纶的原料；其二是作为聚氯乙烯（PVC）溶剂和其他反应性溶剂，如药物、磁带制造中的涂料溶剂等。
四氢呋喃生产操作规程
四氢呋喃生产操作规程四氢呋喃（THF）是一种重要的有机溶剂，广泛应用于化工、医药、农药等领域。
下面是四氢呋喃生产操作规程。
一、工艺流程四氢呋喃的生产主要有酮醇法和氢化法两种工艺路线，下面以酮醇法为例。
1. 材料准备：准备好氧化铝催化剂、乙醇、甲苯和氢气等原料。
2. 反应装置：使用反应釜进行反应，釜内加入溴化锂和氮气，保证反应环境的无氧条件。
3. 反应步骤：（1）将甲苯和乙醇按一定比例加入反应釜中。
（2）加入活性催化剂，使酮醇反应进行。
（3）控制反应温度和压力，在适宜的条件下进行反应。
（4）反应结束后，经过一系列的分离、蒸馏等步骤，得到纯度较高的四氢呋喃。
4. 排放处理：对废气、废水等进行处理，达到环境保护要求。
二、操作要点1. 原料的质量要求：应确保原料的纯度和质量符合规定标准。
2. 反应条件的控制：控制反应温度、压力及反应时间等，保证反应能够顺利进行。
3. 防爆措施：由于四氢呋喃属于易燃液体，应加强防爆管理，严禁在有火源的场所操作。
4. 化学品的储存和使用：储存四氢呋喃等化学品时，应注意避免阳光直射、防潮、防火。
使用化学品时，要戴好防护装备、按规定量使用，并注意防止化学品的泄漏和飞溅。
5. 废物处理：废气、废水等要按照相关要求进行处理，严禁随意排放。
三、安全注意事项1. 操作人员必须经过相关培训，具备一定的专业知识和操作技能。
2. 严禁在无氧条件下进行操作，防止发生意外。
3. 注意防火防爆，严禁在操作场所使用明火。
4. 化学品的存储和处理要遵循相关规定，确保作业环境安全。
5. 废物处理要按照相关规定进行，做到安全环保。
四、事故处理1. 发生泄漏事故时，应迅速采取封堵措施，避免泄漏扩散。
2. 发生火灾事故时，立即启动消防系统，采取适当的灭火措施。
3. 发生中毒事故时，立即将中毒人员送往医院进行治疗，同时通知相关部门进行事故处理。
以上是四氢呋喃生产操作规程的相关内容，通过严格遵守操作规程，可以确保生产过程的安全和产品质量的稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四氢呋喃的生产工艺与技术路线的选择
2.1四氢呋喃主要生产工艺
国内外四氢呋喃合成工艺主要有多种线路，其中：糠醛法、1,4-丁二醇(BDO)脱水法，顺酐法是最主要的3条路线。
2.1.1 糠醛法
糠醛法是将农业废料如玉米芯、燕麦壳、甘蔗渣等用稀硫酸煮沸，使其中多缩戊糖水解成戊糖，然后脱水转化成糠醛。
糠醛用ZnO、Cr2O3、MnO2等作催化剂，在水蒸汽中于400℃脱羰基生成呋喃，呋喃用镍作催化剂于80℃加氢制得四氢呋喃。
反应式如下：……
四氢呋喃生产的物料和能量消耗定额：
表2.1 糠醛法合成四氢呋喃生产的物料和能量消耗定额表
2.1.2 顺酐催化加氢法
顺酐催化加氢法又称正丁烷/顺酐法，最早由美国（DuPont）杜邦公司开发，反应用NiMoOx、CoMoOx、NixCrOy 等作催化剂，在78MPa以上的压力下进行液相加氢。
由于反应压力高，催化剂用量大，生产成本高，DuPont公司没有进行工业化生产。
60年代初期，日本三菱油化中心研究所从日本国情出发，改进了由MAH 液相加氢制四氢呋喃的方法，……
顺酐催化加氢法又分液相法和气相法。
1、液相法
1956年美国（DuPont）杜邦公司开始实验顺酐液相加氢工艺，日本的三菱化成公司和油化公司对顺酐液相加氢进行了大量的研究，并投入了工业化生产。
杜邦技术分两步进行。
……
顺酐法合成四氢呋喃原料及公用工程消耗定额：
表2.2 顺酐法合成四氢呋喃原料及公用工程消耗表
2、气相法
此方法系美国STANDORD OIL公司开发，采用铜系催化剂，于250℃及不大于3.9MPa压力下进行反应，四氢呋喃的选择性可达95%左右。
该法副产物多、时空收率低。
反应式如下：…….
2.1.3 1,4-丁二醇脱水环化法
1,4-丁二醇脱水环化法又称Reppe法，是德国IG公司与Reppe博士合作开发成功的，它是以甲醛和乙炔为原料，先制得 1,4-丁二醇，然后在酸性离子交换树脂存在下进行脱水反应制得四氢呋喃。
目前，该法是世界各国生产四氢呋喃的主要方法。
我国西南师范大学以1,4-丁二醇为原料，用杂多酸作催化剂，进行液相脱水，成功地研制出四氢呋喃。
此外，北京化工研究院等也在中压下用1,4-丁二醇合成四氧呋喃。
……
2.1.4 丁二烯氯化法
丁二烯氯化法是将丁二烯在300℃下氯化生成3,4-和 1,4-二氧丁烯混合物。
……
2.1.5 1,4-二氯丁烯法
其工艺过程为：以1,4-二氯丁烯为原料，经水解生成丁烯二醇，……
2.1.6 丁二烯氧化法
其工艺过程为：以丁二烯为原料，经氧化得呋喃，再加氢而得。
此法在国外
已经工业化。
……
2.2 四氢呋喃的生产技术进展
2.2.1 国内四氢呋喃的生产技术进展
由丁二烯经环氧丁烯制备1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯、环丙胺等，原料丁二烯成本低，每步选择性较高，工艺条件温和，无腐蚀，几乎不污染环境。
例如，采用环氧丁烯生产1,4-丁二醇，……
2.2.2 国外四氢呋喃的生产技术进展
传统的PolyTHF生产方法是采用含氟酸作催化剂，一般使用氟磺酸（HSO3F）。
杜邦公司、QuakerOats公司和巴斯夫公司早斯均采用此法。
这种传统的均相催化工艺的缺点是催化剂不能回收，并存在严重的设备腐蚀和三废处理问题。
近20年来，……
2.3 四氢呋喃的工艺路线的比较和选择
目前，全球范围内以Reppe法制得四氢呋喃装置最多，而糠醛法将会逐渐地被淘汰，今后的THF的生产工艺将主要以Reppe法和顺酐法为主。
……
详细内容参见六鉴网()发布《四氢呋喃技术与市场调研报告》。