中国石油石化研究院气相醛加氢催化剂成功用于正丙醇装置
潮 犀劳姐警第lO期
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the sythesis of Si—ZSM一5一an investigation by intermolecular
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SYNTHESIS OF ZSM.5 ZEoLITE WITH SPECIAL MoRPHoLoGY
IN EXTRA CoNCENTRATED SYSTEM AND ITS CRYSTALLIZATIoN
MECHANISM STUDY
Li Haiyan ,Dou Tao ,Gong Yanjun ,Tian Ran
(1.Daqing Petrochemical Research Center,PetroChina Petrochemical Research Institute,
Daqing 163714;2.ChinaPetroleum University,Beijing)
Abstract ZSM一5 zeolite with special morphology and having coexistence of nano-micro crystal particles
was synthesized in an extra concentrated system using solid silicon sources and organic composite surfactant.
The SEM and BET analysis results showed that the minimum and maximum crystal size of the synthesized
ZSM・5 zeolite was 200 nm and 2 pm,respectively;the pore structure of this zeolite exhibited gradient pore
size distributions jn the range Of 0.4—6.5 nm.Said ZSM.5 zeolite possessed both high catalytic activity and
high stability from the advantages of small crystal size zeolite and large crystal size zeolite.The test results of
micro..activity evaluation showed that catalyst containing said ZSM..5 zeolite exhibited excellent isomerization
performance.The crystallization mechanism of this novel ZSM一5 zeolite was discussed as wel1.
Key Words:extra concentrated system;morphology;ZSM-5;gradient distribution
简讯
中国石油石化研究院气相醛加氢催化剂成功
用于正丙醇装置
由中国石油石化研究院开发的VAH型气相醛加氢 催化剂,在山东淄博诺奥化工有限公司的正丙醇生产装 置上平稳运行,显示出高活性、高选择性、高抗液能力的
一46一 曩 ≮ ≮
优点。这是VAH型气相醛加氢催化剂继在大庆石化、吉 林石化丁辛醇装置成功实现工业化应用后,首次应用于 正丙醇装置。 在工业上,以乙烯和合成气为原料经过羰基合成反应 生产丙醛,然后经丙醛加氢制备丙醇,醛加氢反应是关键 反应过程之一,醛加氢催化剂的加氢性能决定了正丙醇产 品的质量和收率。2010年4月,山东淄博诺奥化工有限公 司根据生产需要,欲更换其40 kt/a正丙醇装置的醛加氢催 化剂。大庆化工研究中心最终竞标成功。2010年4月11 日装置顺利开车。标定结果表明,产品质量达到厂家要求, 并优于原催化剂的性能。
【中国石化有机原料科技情报中心站供稿]
中国石化南京化工研究院有限公司甲醇合成脱羰基铁镍保护剂项目通过评议
116
石 油 炼 制 与 化 工2021
年第52
卷
widen the source of light aromatics. The LCO conversion process based on different technical routes was
introduced, and the effects of raw material properties, molecular sieve types and operating conditions on
the performance of hydrogenated LCO catalytic conversion to produce high value-added products were
describedindetail Atthesametime,
it was pointed out that LCO conversion technology had great
potentialforimprovementin producing light aromatics,
and LCO hydrotreating-catalytic cracking
processcould give fu
l play to the advantages of catalytic cracking reaction system. Atpresent,
the
understandingoftheconversionlaw ofhydrogenated LCOissti
llimitedtothefu
lfraction,
soitis
necessary to deepen the understanding of the law of hydrogenated LCO's narrow fraction, components
andthecatalyticcrackingreactionofkey modelcompounds
深度好文‖石化院、石科院傻傻分不清,快来了解
深度好文‖石化院、石科院傻傻分不清,快来了解
——石化领域研究院作为科学技术研究开发机构,以满足国家和炼油行业的技术需求为首要任务,为石化工业的发展、进步作出了巨大贡献,肩负着石油化工行业技术的创新、发展重任。在此,石化缘代表行业同仁向研究院科研机构的工作人员表示感谢!中石化在炼化行业的研究机构以石科院、北化院、抚顺院、上海院为主;中石油在炼化行业的研究构则以石化院为主。应广大粉丝朋友要求,今天的内容我们重点普及一下石化院、石科院,这两个院对于资深的行业朋友来说,很容易分辨,但对于初入石化领域的朋友来说,是傻傻分清。下面,跟随石化缘来了解这两个院的细况。
一、中国石油石化研究院
1、院况介绍
中国石油石化研究院是中国石油天然气股份有限公司直属研究院,下设9个研究机构,并对兰州、大庆、吉林和辽阳4个化工研究中心实行业务领导,集中承担中国石油炼油化工技术研发任务。
2、发展目标
中国石油石化研究院是中国石油炼化业务决策支持和生产技术服务中心、高新技术研发中心和高层次炼化科技人才培养中心,发展目标是“国内一流、国际知名”的炼化技术研究院,为中国石油炼化业务发展提供技术支撑。
3、主要职能
跟踪国际炼化技术发展趋势,为公司下游业务发展提供战略决策支持;依据公司发展规划和生产需求,提出并承担炼油化工重大技术攻关、基础性研究、应用性研究以及超前储备技术研究项目;组织开展炼油化工国内外研发合作,做好关键技术、主导产品引进技术的消化吸收和再创新工作;负责重大技术中试、工业试验,炼化技术工程化研究,开展科研成果推广及技术服务、技术培训等。
4、经营理念
中国石油石化研究院实行开放办院,追求合作共赢,将进一步加强与国内外专业研发机构、大学、企业的交流与合作,加快炼油和石油化工技术创新步伐。
5、研究成果(部分)
(1)自主开发零碱渣排放的液化气深度脱硫(LDS)技术
(2)成功开发了催化汽油选择性加氢脱硫技术、催化汽油脱硫—改质组合技术、催化轻汽油醚化技术、液化气深度脱硫技术4项满足国IV、国V清洁汽油生产需求的升级技术,可实现国IV汽油向国V汽油生产的平稳过渡。
石科院介绍
中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
北京市海淀区学院路18号
中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(以下简称石科院)是中国石化直属的石油炼制与石油化工综合性科学技术研究开发机构创建于1956年。石科院以石油炼制技术的开发和应用为主,注重油化结合,兼顾相关石油化工技术的研发。近年加强了在新型替代燃料和新能源领域的创新,正在向全方位的以炼油为主、油化结合的能源型研发机构转变。多年来,石科院在技术创新方面既重视与企业和设计单位的合作,注重市场拉动的作用又十分重视开展导向性基础研究和应用基础研究,积累科学知识和工艺、工程经验,发挥知识创新对技术创新的推动作用。目前,石科院拥有从原油评价到各项炼油工艺技术及催化剂开发,直到石油产品研制和评价的全炼油厂成套技术的开发实力和研发优势。科研业务领域包括:清洁汽/煤/柴油生产技术、劣质和重质原油加工技术、油化结合技术、芳烃生产技术、石油产品生产技术、石油化学品生产技术、石油替代资源研究、炼化技术基础、计算机技术应用以及分析测试等配套技术共十个方面。
石科院下设17个研究部门,拥有一支综合技术优势突出的科研队伍,目前职工总数为1246人,各类技术人员959人。其中,中国科学院、中国工程院院士6人,教授级高级工程师114人,高级技术人员468人;博士237人,硕士272人。拥有近千套中小型炼油和石油化工试验装置及各种化学分析仪器,涉及炼油工艺、石油化工、精细化工和添加剂以及油品应用研究等领域。石科院有炼油工艺与催化剂国家工程研究中心、石油化工催化材料与反应工程国家重点实验室、国家能源石油炼制技术研发中心、中国石化润滑油评定中心、中国石化水处理技术服务中心、中国石化生物液体燃料重点实验室、中国石化重(劣)质油及非常规油气资源炼制技术重点实验室等机构。是全国石油产品标准化归口单位,是国家石油产品质量监督检验中心、中国石油学会石油炼制分会的挂靠单位,是《石油学报》、《石油炼制与化工》和英文版的《China Petroleum Processing and
国内最大规模逆流连续重整装置顺利投产
石 油 炼 制 与 化 工 2021年第52卷sequence.ThecapturedmetalultimatelydepositedonthespentcatalystasNiV2S4,whilecokewasmostlyobservedondesulfurizationcatalystsandcarbonremovalcatalyst.Alongtheflowdirection,thecokedepositedgraduallytransferredfromsoftcoketohardcokeandtheamountincreased.Theamountofmetaldepositionanddecompositiontemperatureincreasedfirstandthendecreased,andtheamountofmetaldepositionwasthemaximumindemetallizationcatalysts,andthemolecularstructureofsedimentwasthemostcomplex.Theguarddemetallizationcatalystanddemetallizationcatalystsystemwashardenedbadlyandalongtheflowdirection,Vcontentfirstlyincreasedandthendecreased,Fecontentdecreased,whileNiandCacontentwasevenlydistributedwhereFewasmainlydepositedontheoutersurface,thedistributionofNielementwasrelativelyuniform,Vexistedmoreattheedgeofthecatalystwithlowerincenter.ThedistributionsofValongthecrosssectionofdemetallizationcatalystanddemetallizationdesulfurizationcatalystwereVshaped,whileonthedesulfurizationcatalystandcarbonresidueremovalcatalystwereUshapedanddistributedonthesurfaceofcatalystparticles.Suggestionsforcatalystdesignwereproposed.犓犲狔犠狅狉犱狊:residuehydrotreating;catalyst;deactivation;cokedeposition;metaldep櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐殾殾殾殾osition简 讯国内最大规模逆流连续重整装置顺利投产2021年1月8日,采用中国石化自主知识产权逆流连续重整技术的中化集团泉州石化公司国内最大规模(2.6Mt?a)连续重整装置,顺利完成催化剂再生“黑烧”转“白烧”的过程,催化剂再生性能良好,产品质量优异,进入正常生产阶段。该装置的顺利投产,标志着逆流连续重整系列技术大型化应用成功,打破了2Mta以上大型连续重整装置的国外技术垄断,实现了国产大型连续重整装置从无到有的突破,为超大规模化建设奠定了坚实基础。该装置采用中国石化工程建设有限公司(SEI)与中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)共同研发的逆流连续重整技术和石科院研发的PSVI连续重整催化剂,主要包括原料预处理、连续重整、催化剂连续再生、芳烃抽提和变压吸附5个单元。该逆流连续重整工艺属国际首创,使反应物料与催化剂在反应系统中逆向流动,较难发生的反应在活性较高的催化剂上进行,较易发生的反应在已积炭、活性较低的催化剂上进行,催化剂活性与重整反应过程达到最佳匹配,在提高反应效率的同时,能耗大幅度降低。石科院PSⅥ连续重整催化剂的技术指标达到国际先进水平,逆流连续重整技术具有设备国产化率高、投资少、催化剂磨损及能耗低等优势,且使用该技术的装置开车较为容易、操作相对简单,可为用户带来显著的经济效益。[中国石化石油化工科学研究院科研处供稿]中国石化石油化工科学研究院润滑材料进入中国商飞合格产品名录中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)在国产大飞机的研发过程中与民用飞机材料产业发展联盟(简称联盟)及中国商用飞机有限责任公司(简称中国商飞)积极合作,承担了大飞机配套的发动机油、液压油和润滑脂的研制工作。其中,石科院自主研发的RIPP
中国石油汽油质量升级技术完成工业应用试验
第2期 宋彦磊等.分子筛催化剂上萘与2一丁烯的烷基化反应 ・149・
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湖北工大研发CO,基生物琥珀酸 湖北工业大学采用自然界的绿色植物来代替石油,制
备出琥珀酸。此项研究成果的核心是用发酵法制备琥珀
酸。琥珀酸在洗涤、食品、医药、电镀等行业均得到广泛
应用,被美国能源部列为12种最具潜力的大宗生物基化学
品之首。目前工业级琥珀酸均采用石化原料生产。而湖北
工大的最新研究成果可大量利用自然界的绿色植物代替石
油作原材料,并且二氧化碳也参与反应,实现了资源可再
生的同时,改善环境。目前该成果处于实验室阶段,琥珀
酸的生物法制备成本仍高于石化法。若将来进入成熟的产
业化生产,则成本有望大大降低。
中国石化抚顺石化院液相循环加氢技术通过鉴定 中国石化洛阳工程公司与中国石化抚顺石油化工研究
院等共同承担开发的液相循环加氢(SRH)技术通过了中国 石化科技开发部组织的专家鉴定。鉴定委员会认为,该技
术达到国际先进水平,现有技术可以进一步推广应用,建
议开展高含硫柴油生产国V产品的试验。与常规加氢精制
相比,该技术不设置氢气循环系统,具有反应温升小、裂
解反应少、催化剂利用率高、热量损失少等优点。与同等
规模和目标产品的滴流床柴油加氢精制装置相比,装置投
资可节约20%以上,操作能耗可降低20%以上。该项目已
沸石分子筛催化剂在化学工业中的应用
Vol.422021年1月No.1
217~226
[综合评述]CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES高等学校化学学报
沸石分子筛催化剂在化学工业中的应用
金少青,孙洪敏,杨为民
(中国石化上海石油化工研究院,绿色化工与工业催化国家重点实验室,上海201208)
摘要沸石分子筛作为重要的催化材料广泛应用于化学工业,本文系统介绍了分子筛催化剂在石油炼制、石油化工、煤化工、精细化工及环境化工等领域的工业应用,阐述了分子筛催化剂在推动化学工业技术进步与发展上发挥的重大作用,并对分子筛催化剂的未来发展进行了展望.关键词分子筛;酸催化;催化氧化;催化剂;工业应用中图分类号O643文献标志码A
沸石分子筛是一类由TO4四面体(其中骨架T原子一般是Si,Al或P原子)通过共顶点连接而形成的
具有规则孔道结构的无机晶体材料[1],其孔道类型丰富多样、孔道尺寸通常小于1nm.作为重要的多
孔材料,沸石分子筛的历史可以追溯至1756年瑞典矿物学家发现灼烧时会沸腾的天然硅铝酸盐矿石
(即天然沸石,Si/Al摩尔比低至1~1.5).在随后的长期实践中,人们逐渐认识到天然沸石具有良好的
吸水、阳离子交换及筛分功能,于是将其用于干燥、土壤离子交换及气体分离等.直到20世纪40年
代,由于天然沸石不能满足工业上的大规模需求,以Barrer为代表的一批科学家开始了沸石分子筛的
人工合成,在这过程中最具里程碑意义的是美国Mobil公司的科学家从20世纪60年代起将有机胺及季
铵盐作为结构导向剂引入沸石分子筛的水热合成体系成功合成了一批高硅分子筛(Si/Al摩尔比为10~100)[1].与低硅的天然沸石相比,人工合成的高硅分子筛通常具有不同的拓扑结构、良好的稳定性及适
宜的酸性,这些特性使其可作为催化剂用于酸催化过程.从沸石分子筛的发展历程看,含氮有机结构
导向剂的使用开启了沸石分子筛高速发展的时代:迄今为止确定的252种分子筛结构中,有80%以上
微化工技术在石油化工领域的应用分析
2023年第2期
微化工技术在石油化工领域的应用分析
许广华
(中国石油四川石化公司,四川彭州611930)
摘要:微化工技术是在微米或亚微米设备内进行化学反应和化工分离过程的技术,核心是微设备,其小尺寸、大比表面积、流动有序等特征赋予了微化工反应工程高效传质传热、窄温度分布和停留时间控制、本质安全地进行化学反应、低成本和易于检修维护和工业化放大等优点,但在石油化工领域应用案例较少。文中主要从乙烯氧化制环氧乙烷、高纯环氧乙烷气相冷凝、碱水洗、吸收/解吸系统等石油化工行业工艺过程控制存在问题入手,对微化工技术解决方案的可行性展开分析,并探讨了微化工技术未来发展方向及待解决问题。关键词:微化工;特点;石油化工;应用;可行性;发展中图分类号:TQ02文献标识码:B文章编号:1671-4962(2023)02-0001-04
Applicationanalysisofmicrochemicalengineeringandtechnologyin
petrochemicalfield
XuGuanghua
(PetroChinaSichuanPetrochemicalCompanyPengzhou611930,China)Abstract:microchemicalengineeringandtechnologyisakindoftechnologyforchemicalreactionandchemicalseparationprocessinmicronorsub-micronequipment.Thecoreismicro-equipment.Itscharacteristicssuchassmallsize,largespecificsurfaceareaandorderlyflowgavemicrochemicalreactionengineeringadvantagessuchashighefficientmassandheattransfer,narrowtemperaturedistributionandretentiontimecontrol,inherentlysafechemicalreaction,lowcostandeasymaintenanceandindustrialamplification.However,therewerefewapplicationcasesinthefieldofpetrochemicalindustry.Thispaperdiscussedtheproblemsexistedinprocesscontrolinpetrochemicalindustry,suchasethyleneoxidationtoethyleneoxide,gascondensationofhighpurityethyleneoxide,alkalinewaterwashing,absorption/desorptionsystem,analyzedthefeasibilityofmicrochemicalengineeringandtechnologysolutions,anddiscussedthefuturedevelopmentdirectionofmicrochemicaltechnologyandtheproblemstobesolved.
丁辛醇技术进展及市场分析
囫丁辛醇
●●
技术进展及市场分析
◎鲁凤兰
中国石油和化工・综合版弋‘辛醇是重要的基本有机化工原
料,它有三个重要的品种:正丁
醇、异丁醇、辛醇(或称2一乙基
己醇)。用正丁醇生产的邻苯二甲酸二丁
酯和脂肪族二元酸酯类增塑剂.广泛用于
各种塑料和橡胶制品的生产;用正丁醇生
产的丙烯酸丁脂可用于涂料和粘合剂;正
丁醇还是生产丁醛、丁酸、丁胺和醋酸丁
酯等有机化合物的原料,可用作树脂、油
漆、粘接剂的溶剂及选矿用消泡剂.也可
用做油脂、药物(如抗菌素、激素和维生
素)和香料的萃取剂及醇酸树脂涂料的添
加剂。辛醇主要用于生产苯二甲酸二辛
酯(DOP)。DOP产品素有王牌增塑剂之
称,是一种物美价廉的理想增塑剂,广泛
用于聚氯乙烯、合成橡胶、纤维素脂的加
工等。辛醇还可用作柴油和润滑油的添
加剂,以及照相、造纸、涂料、油漆和纺织
等行业的溶剂、陶瓷工业釉浆分散剂、矿
石浮选剂、消泡剂、清净剂等。
1、丁辛醇的生产技术及发展动向
生产工艺技术
二战期间,德国开发了乙醛缩合法
(Ald01)法,其工艺流程长,收率低,成本
万方数据较高。故在国外也已被淘汰。目前
全球丁辛醇的主要生产方法为丙
烯羰基合成法,或称为氢甲酰化合
成法。丙烯羰基合成法的主要工艺
过程为:(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。
根据压力和催化剂的不同,丙
烯羰基合成反应分为钻法f高压钻
法、改性钻法)和铑法(高压铑法、
改性铑法)两种。其中改性铑法具
有温度低、压力低、催化剂寿命长
并可回收再利用以及没备少、投资
小、丁醇和辛醇可切换生产等优
点.是当代丁辛醇合成技术的主
流。改性铑法又分为气相循环法和
液相循环法两种。经过若干年的发
展.液相循环改性铑法已成为当今
世界最先进、应用最广泛的丁辛醇
合成技术。目前主要有戴维、三菱
化成、鲁尔化学和巴斯夫4家公司
拥有此项专利技术。
(1)DAvY羰基合成工艺DAVY/DOWf原Kvaemer/
Ni系催化剂用于重整生成油选择性加氢的研究
催化剂 石油炼制与化工 PETROLEUM PR0CESSING AND PETROCHEMICALS 2011年5月 第42卷第5期
Ni系催化剂用于重整生成油选择性加氢的研究
王 丹 ,周清华 ,宋金鹤 ,徐伟池
(1.中国石油石油化工研究院大庆化工研究中心,大庆163714;2.中国石油大庆石化公司炼油厂)
摘要:采用等体积浸渍法制备了Ni/A1zO。催化剂,以溴值为2.67 gBr/(100 g)的重整生成油为原料,研 究Ni/A1 O。催化剂的选择性加氢脱烯烃性能。考察反应温度、空速、氢油比对催化剂选择性加氢活性的影响, 结果表明:在温度7O~80℃、压力2.0 MPa、空速1.0~2.0 h 、氢油体积比不小于200:1的反应条件下,产物 的溴值小于0.1 gBr/(100 g),芳烃基本不损失,辛烷值损失小于0.2个单位。
关键词:镍催化剂重整生成油选择性加氢
1 前 言
催化重整芳烃抽提是生产苯、甲苯、二甲苯
(BTx)的主要手段之一,由于现代催化重整过程 的操作苛刻度较高,产物中含有少量烯烃,这些烯
烃的存在将影响芳烃和溶剂油产品的质量,容易
聚合或生成胶质,污染抽提溶剂并且易沉积在管
线设备上,因此需要将这部分烯烃除去。通常采 用白土吸附的方式脱除烯烃,但白土寿命短并且
废弃白土严重污染环境。近年来,采用选择性加
氢脱除烯烃的方式,具有工艺流程简单、能耗低、 精制效果好和环境友好等特点。
目前,重整生成油选择性加氢技术已有一些
报道。中国石化抚顺石油化工研究院_l 开发了以
Pd为活性组分的HDO一18催化剂,在反应温度
160~210℃、压力1.6~2.4 MPa、空速2.O~ 4.0 h 和氢油体积比(200~300):1的条件下,
生成油溴值小于0.10 gBr/(100 g),芳烃损失小于
0.5 ,于2003年在中国石化茂名分公司应用。中 国石化齐鲁分公司研究院_2 使用CoMo型的LH一02
丁辛醇生产技术现状及其发展趋势[1]
丁辛醇生产技术现状及其发展趋势
总工办刘 军
摘 要 简要介绍了丁辛醇的用途和几种主要的生产工艺,详述了国内外丁辛醇生产技术的现状,阐明了其发展趋势。关键词 丁辛醇 生产技术 发展趋势1 概 述丁醇有4种异构体,分别是正丁醇(12丁醇)、异丁醇、叔丁醇、仲丁醇(22丁醇)。通常所说的丁醇是指正丁醇。辛醇异构体很多,最重要的是异辛醇(22乙基己醇)、仲辛醇(22辛醇)、正辛醇(12辛醇)。通常所说的辛醇是指异辛醇。丁醇和辛醇(下称丁辛醇)都是重要的有机化工原料,用途广泛。丁醇主要用于生产邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、脂肪族二元酸酯类等增塑剂和醋酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等,还是生产丁醛、丁酸以及醚类、胺类等的原料。辛醇主要用于生产邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、己二酸二辛酯(DOA)等增塑剂和丙烯酸辛酯(22乙基己基丙烯酸酯)、表面活性剂等,还可用作照相、造纸、涂料和纺织等行业的溶剂,柴油和润滑油的添加剂,陶瓷行业釉浆分散剂,矿石浮选剂,消泡剂,清净剂等[1]。2 丁辛醇的生产技术现状丁辛醇是随着石油化工、聚氯乙烯材料工业以及羰基合成工业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。早期的丁醇生产采用发酵法,生产1t丁醇产品需耗粮食4t或糖蜜7t以上,耗蒸汽13t以上,经济效益差,故在国外已经全部被淘汰。二次世界大战期间德国开发了乙醛缩合法(Aldol法),其优点是反应压力低,可任意调节丁辛醇生产比例,且不生成副产品异丁醇等,但工艺流程长,收率低,成本较高,故在国外也已被淘汰。目前全球丁辛醇主要生产方法为丙烯羰基合成法(亦称氢甲酰化合成法)。2.1 主要生产工艺2.1.1 发酵法发酵法是采用粮食或其他淀粉质农副产品,经水解得到发酵液,然后在丙酮-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。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。2.1.2 乙醛缩合法乙醛缩合法是乙醛在碱性条件下进行缩合和脱水生成丁烯醛(巴豆醛),丁烯醛加氢制得丁醇,然后经选择加氢得到丁醛,丁醛经醇醛缩合、加氢制得辛醇。由于生产成本高,此方法已基本被淘汰。2.1.3 齐格勒法齐格勒丁辛醇生产方法是以乙烯为原料,采用齐格勒法生产高级脂肪醇,同时副产丁醇的方法。2.1.4 丙烯羰基合成法目前全球丁辛醇主要生产方法为丙烯羰基合成法。丙烯羰基合成生产丁辛醇的工艺过程为: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、加氢得到产品辛醇。丙烯羰基合成法又分为高压法、中压法和低压法。丙烯羰基合成法的主流技术专利商如下。92007年第3期 川 化高压法: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-化学(Ruhr-chemic)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、巴斯夫(BASF)技术。2.2 国外丁辛醇的生产技术现状在国外,高压羰基合成技术由于选择性较差、副产品(丙烷和高沸物)多,已被以铑为催化剂的低压羰基合成技术所取代。低压羰基合成技术是在20世纪70年代中期出现的,是丁辛醇生产技术的一大突破。1976年DavyMc2Kee、UCC、John2sonMatthey3家公司联合开发的低压铑法羰基合成丁醛工业装置在波多黎各投产成功。自低压铑法问世以来,该法在丁辛醇工业领域独领风骚,先后转让给9个国家,共建设了25套装置,占羰基合成技术总能力的60%以上。目前所有新建装置均采用低压铑法。就世界范围而言,目前具有竞争力的羰基合成技术还有鲁尔-化学的中压技术以及伊士曼、三菱化成和巴斯夫的低压技术。中压的鲁尔-化学技术消耗最低,正异比最高,技术水平最高,但因其技术转让晚,目前世界上采用该技术的装置能力仅占世界羰基合成能力的9%。伊士曼技术具有产品可依市场灵活调节的优点,但没有成套技术转让的经验。进入20世纪90年代,丙烯羰基合成技术又取得了新的进展,UCC/Davy(现在的KvaemerProcessTechnology,简称KPT)开发了一种双亚磷酸盐改性铑催化剂,应用该技术的装置于1995年在美国Taft建成投产。由于该催化剂具有极高的活性,丙烯单程转化率达98.7%以上,装置可“单程”运转(不需要循环),产物正异比高达30∶1。该装置不仅投资少,而且适于用较高的烯烃,也就是说,既可以采用丙烯为原料生产丁辛醇,也可以采用正丁烯为原料生产22丙基庚醇。该技术的这一进展格外引人注目,它使羰基合成技术取得了又一个新的突破。其开发的“LPOXO2MK2IV”工艺第四代催化剂尚未广泛工业使用,主要原因是亚磷酸配位体不太稳定,其降解生成的烷基羟基磷酸会凝胶化,堵塞液体循环设备,有待进一步完善。Celanese公司开发了一种膦系水溶性钴族双配位体催化剂,可使烯烃在聚乙二醇作极性两相溶剂体系中有效地进行羰基化反应。高碳烯烃对聚乙二醇的亲和力比水好,可提高反应速率。BASF开发了以丁二烯为原料制辛醇的工艺,可利用低成本的丁二烯。2005年Sangi公司研究开发了一种高活性羟磷灰石催化剂,据称催化剂制备是通过调变主要组分磷和钙的摩尔比来完成的,采用植物来源的乙醇为原料,开发出在低温条件下合成正丁醇、1,32丁二烯和高辛烷值燃料的工艺技术。以合成正丁醇为例,在300℃时,正丁醇选择性达到近80%,其正丁醇生产成本有可能低于从石油出发的羰基合成法。该磷灰石催化工艺简单,反应可以常压一步完成,不存在催化剂失活现象,节能且没有副产物,仅生成水。Sangi表示力争在4~5a内使该工艺实现工业化。2.3 国内丁辛醇的生产技术现状我国从20世纪50年代中期开始用粮食发酵法生产丁辛醇。60年代中期吉化公司电石厂从法国引进7000t/a乙醛缩合法丁辛醇生产装置;1976年,吉化公司从德国BASF公司引进50kt/a的高压钴法丁辛醇装置,1982年建成投产。随后,大庆石化总厂、齐鲁石化公司分别引进英国Davy公司低压铑气相循环法丁辛醇装置,生产能力均为50kt/a,并在1986年、1987年相继投产。1992年北京化工四厂从日本三菱化学公司引进低压铑液相循环法装置,生产能力50kt/a,于1996年投产[2]。1996年齐鲁石化公司在原有装置基础上,将原来低压羰基合成气相循环法改为液相循环法,在反应器不变的情况下将产能由50kt/a扩大到70kt/a;2000年将丁辛醇装置能力再扩大到150kt/a;2003年又扩产新建1套171kt/a辛醇装置,并于2004年10月投产。1998年吉化公司对原有的BASF高压羰基合成装置进行改造,引进了UCC/Davy第四代低压液相循环羰基合成技术,在保留了原装置的异构物分离、丁醛缩合、辛烯醛液相加氢、醇的精馏分离等几部分基础上,另外扩建了1套气相加氢、丁醛缩合、液相加氢、醇精馏分离系统,使丁辛醇生产能力达120kt/a,改造后装置于2000年8月投产。2003年吉化公司继续01川 化 2007年第3期改扩建,使丁辛醇总生产能力达240kt/a,于2004年9月底投产。“十五”期间,德国BASF公司与中石化扬子石化公司合资,利用BASF公司低压羰基合成技术,在南京建设250kt/a丁辛醇装置,其中丁醇100kt/a,辛醇110kt/a,异丁醇40kt/a。该装置于2005年6月投产。国内丁辛醇技术研究的重点在催化剂的研究开发。中国石化北京化工研究院研制成功丙烯低压羰基合成铑膦络合催化剂、合成气净化催化剂和丙烯净化催化剂,均在大庆和齐鲁的装置上使用多年,达到了国外同类催化剂水平。北京化工大学开发了“负载型水相催化剂”,解决了铑的流失问题。2003年中国石化南化公司也开发了丁醛和辛烯醛气相加氢催化剂(NCH621丁醛加氢催化剂和NCH622辛烯醛加氢催化剂),完成了1000h的工业侧线试验,结果表明:该催化剂的醛转化率、醇选择性及产品硫酸色度等性能指标均达到或超过进口催化剂水平,产品质量能满足工业使用要求。3 丁辛醇生产技术发展趋势随着世界经济全球化及现有资源的逐渐匮乏,丁辛醇生产技术的发展将呈现以下趋势。(1)铑催化技术是当前丁醛衍生醇领域的主流技术,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。(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。(3)由于国际油价居高不下,以现代生物化工技术为基础的发酵法生产丁醇工艺将得到较大发展。由于淀粉可用于食品等多种行业,受市场波动影响较大,故基于纤维素的发酵法工艺是研究的主流方向。[参考文献][1]于兴芬.丁辛醇国内外概况及技术进展[J].齐鲁石油化工,1990,18(4)[2]邓德胜.丁辛醇生产技术及发展[J].化工科技市场,2003,26(1)(收稿日期2007206210)
