乙二醇催化氧化生產(chǎn)乙二醛工藝探討

28乙二醇催化氧化生產(chǎn)乙二醛工藝探討林建剛晏慶龍湖北恒日化工股份有限公司湖北羅田438600)摘要要探討了乙二醇催化氧化生產(chǎn)乙二醛的工藝條件在乙二醇進(jìn)料速度為3min-1、反應溫度為600℃、乙二醇進(jìn)料濃度為90%、空氣流量為3000Nmh時(shí)采用磷銀復合催化劑乙二醛的收率可達80%以上關(guān)鍵詞乙二醇乙二醛催化氧化江工藝條件中圖分類(lèi)號Q224.14文獻標識碼:A文章編號1004-040X2002)5-0028-02乙二醛是一種用途廣泛的精細化工產(chǎn)品主要用應體系中同時(shí)進(jìn)行前者為放熱反應后者為吸熱反于醫藥、紡織、造紙、日化、感光材料等行業(yè)。湖北恒日應二者都要在一定溫度下進(jìn)行因此在反應過(guò)程中必化工股份有限公司從1993年開(kāi)始研究該產(chǎn)品的工業(yè)須控制好反應溫度。在較低溫度下氧化反應不易發(fā)化生產(chǎn)技術(shù)先后建成乙醛硝酸氧化法和乙二醇空氣生在較高溫度下,乙二醇易被深度氧化產(chǎn)生副產(chǎn)物催化氧化法生產(chǎn)乙二醛工業(yè)化裝置后因產(chǎn)品生產(chǎn)成從而降低了收率。而且如果溫度過(guò)高還可能使催化本和環(huán)保問(wèn)題淘汰了硝酸法工藝專(zhuān)門(mén)致力于乙二醇劑燒結導致催化劑性能大幅度下降甚至失去催化作催化氧化工藝的研究取得了較好的效果自主開(kāi)發(fā)的用。固定空氣流量3000Nmh-1、乙二醇進(jìn)料濃度乙二醛生產(chǎn)新工藝被湖北省科技廳鑒定為國內領(lǐng)先9%、進(jìn)料速率3}min-l的反應條件下測定不同溫水平。度下乙二醛的收率,得知在反應溫度為600℃時(shí)乙二醛收率最高。工藝流程乙二醇經(jīng)計量后預熱進(jìn)入汽化器空氣及循環(huán)氣、表反應溫度對乙二醛收率的影響惰性氣體經(jīng)計量預熱混合后與乙二醇氣體進(jìn)入混合過(guò)溫度/℃580600濾器凈化混合在150℃以上溫度進(jìn)入∮1000氧化催72,476.3化床反應控制反應溫度600±5℃,反應氣經(jīng)急冷進(jìn)入吸收塔吸收采出含量控制在40%~40.5%并進(jìn)行2.2乙二醇進(jìn)料濃度的影響脫色、過(guò)濾即得成品。在乙二醇催化反應過(guò)程中如果有水的存在,可空x+的風(fēng)機叫氣熱遠紅外加熱器與催化劑表面上原子態(tài)的氧反應生成羥基羥基的生洗氣(塔一洗氣堪收塔氧化器區成能抑制乙二醛的深度氧化但乙二醇含水量過(guò)大水和氧在催化劑表面存在著(zhù)競爭吸附水量越大催化劑服包}-粘材一成品表面吸附原子態(tài)氧的濃度越小從而降低了反應速度,圖1工藝流程框圖乙二醛收率較低。因此必須有一個(gè)合格的進(jìn)料濃度固定反應溫度600℃進(jìn)料速率3}min-1,空氣流量2工藝條件討論3000h-l考察乙二醇進(jìn)料濃度對乙二醛收率的影2.1溫度的影響響試驗結果表明乙二醇進(jìn)料最佳濃度為90%。用乙二醇生產(chǎn)乙二醛,是乙二醇氧化生成乙二醛其反應體系中除主要生成乙二醛外還發(fā)生一些其表2乙二醇進(jìn)料濃度對乙二醛收率的影響/%它的副反應如生成HCOH、CH4、CO2CO等;是乙進(jìn)料濃度8085醇直接脫氬生成乙二醛。這兩個(gè)反應在此催化反收率76,178.380,675,62.3乙二醇進(jìn)料速率的影響乙二醇進(jìn)料速度的快慢,直接影響原料在催化劑3催化劑層中停留時(shí)間的長(cháng)短。太快則停留時(shí)間短反應不易3.1催化劑的厚度和粒度的影響進(jìn)行太慢則停留時(shí)間長(cháng)反應生成的乙二醛會(huì )進(jìn)一步催化劑的厚度和粒度影響反應氣體與催化劑的氧化發(fā)生副反應從而使乙二醛的收率降低。固定反接觸停留時(shí)間。催化劑裝填的厚度較薄、粒度較大時(shí),應溫度為600℃空氣流量300Nmh-1乙二醇進(jìn)料反應氣體與催化劑的接觸停留時(shí)間短反應不易進(jìn)行;濃度90%的反應條件下,當進(jìn)料速率為3卜min-時(shí),催化劑裝填的厚度較厚、粒度較小時(shí)反應氣體與催化乙二醛的收率達到最大劑的接觸停留時(shí)間長(cháng)反應生成的乙二醛會(huì )進(jìn)一步氧化發(fā)生副反應從而使乙二醛的收率降低。我們經(jīng)多乙二醇進(jìn)料速率對乙二醛收率的影響次試驗確定催化劑裝填厚度25mm粒度15~20目最進(jìn)料速率/min-12.62.83.03.2適宜收率/%3.2催化劑的選擇性78.580.7醇轉化為醛的反應用銀作催化劑其表面有兩種2.4空氣流量的影響活性中心,種能催化氧化醇生成醛另一種促使醇深空氣流量較低時(shí)反應器內氧含量較低催化劑表度氧化生成副產(chǎn)物CO2。湖北恒日化工股份有限公司面吸附的氧量少二醇氧化生成乙二醛就很困難產(chǎn)通過(guò)大量的試驗自主開(kāi)發(fā)了銀磷復合催化劑結果表品收率就很低?？諝饬髁恐饾u增大時(shí)氧氣量增大催明含磷化合物與銀表面通過(guò)強相互作用在表面某些化劑表面的氧原子增加有利于產(chǎn)物的生成。但當空位置上形成一穩定的表面化合物消除了部分引起醇氣流量增加到一定程度時(shí)催化劑表面吸附的氧開(kāi)始深度氧化的銀表面活性中心因此磷的加入提高了反過(guò)量生成產(chǎn)物乙二醛被過(guò)量的氧原子進(jìn)一步氧化生應的選擇性成一系列的副產(chǎn)物隊從而大大降低了產(chǎn)品收率。固定反應溫度600℃、乙二醇進(jìn)料濃度9%,進(jìn)料速率34結論min-1考察空氣流量對乙二醛收率的影響。磷銀復合催化劑對乙二醇空氣氧化為乙二醛的反應具有較為穩定和較好的催化作用是一種新型的催表4空氣流量對乙二醛收率的影響化劑材料。該催化反應體系制備乙二醛的較好條件空氣流量/Nm3h為乙二醇進(jìn)料速率為3}min-1反應溫度為600℃30003200乙二醇進(jìn)料濃度90%空氣流量為3000Nm3h-1在此收率/%78.278.1工藝條件下乙二醛的收率高達80%以上000000000000000000000000000000光穩定劑發(fā)展需加快光穩定劑是抑制或減緩由于光氧化作用而使高分子材料發(fā)生降解的助劑。2065年、2010年我國光穩定劑的需求量將分別超過(guò)35001、5000t。按其作用機理可分為紫外線(xiàn)吸收艤UVA猝滅又稱(chēng)能量轉移劑)自由基捕獲劑、光屏蔽劑。我國光穩定劑的研發(fā)主要集中在受阻胺類(lèi)光穩定劑HALS)自山西化工研究院率先推出HALS產(chǎn)品∝W-540后近10年來(lái)我國已建成投產(chǎn)10多套HAS原料與產(chǎn)品裝置除供應國內市場(chǎng)外部分原料與產(chǎn)品還打入國際市場(chǎng)國內開(kāi)發(fā)的新一代聚合型光穩定劑GW-622在北京朝陽(yáng)區花山助劑廠(chǎng)已建成300ta-裝置北京化工研究院將GW-622與復合抗氧劑B2l5組成無(wú)毒防老化體系替代有缺陷的GW-540/200體系用于聚乙烯農膜防老化效果長(cháng)達18個(gè)月以上中科院化學(xué)所研制生產(chǎn)的GFW-100HALS與樹(shù)脂相容性好加工安全可用于低密度聚乙烯農膜和電纜制造山西化工研究院開(kāi)發(fā)成功由丙酮與氨直接合成三丙酮胺的工藝路線(xiàn)在此基礎上承擔了以三丙酮胺為原料的聚合型 HALS GE-901和902的研制目前已取得突破性進(jìn)展。另外非堿性HALS品種GW-757也在探索之中我國目前光穩定劑的質(zhì)量、品種與數量遠遠不能滿(mǎn)足合成材料發(fā)展的需求應加強研發(fā)促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代。要努力提高產(chǎn)品