乙二醇催化氧化生产乙二醛工艺探讨

28乙二醇催化氧化生产乙二醛工艺探讨林建刚晏庆龙湖北恒日化工股份有限公司湖北罗田438600)摘要要探讨了乙二醇催化氧化生产乙二醛的工艺条件在乙二醇进料速度为3min-1、反应温度为600℃、乙二醇进料浓度为90%、空气流量为3000Nmh时采用磷银复合催化剂乙二醛的收率可达80%以上关键词乙二醇乙二醛催化氧化江工艺条件中图分类号Q224.14文献标识码:A文章编号1004-040X2002)5-0028-02乙二醛是一种用途广泛的精细化工产品主要用应体系中同时进行前者为放热反应后者为吸热反于医药、纺织、造纸、日化、感光材料等行业。湖北恒日应二者都要在一定温度下进行因此在反应过程中必化工股份有限公司从1993年开始研究该产品的工业须控制好反应温度。在较低温度下氧化反应不易发化生产技术先后建成乙醛硝酸氧化法和乙二醇空气生在较高温度下,乙二醇易被深度氧化产生副产物催化氧化法生产乙二醛工业化装置后因产品生产成从而降低了收率。而且如果温度过高还可能使催化本和环保问题淘汰了硝酸法工艺专门致力于乙二醇剂烧结导致催化剂性能大幅度下降甚至失去催化作催化氧化工艺的研究取得了较好的效果自主开发的用。固定空气流量3000Nmh-1、乙二醇进料浓度乙二醛生产新工艺被湖北省科技厅鉴定为国内领先9%、进料速率3}min-l的反应条件下测定不同温水平。度下乙二醛的收率,得知在反应温度为600℃时乙二醛收率最高。工艺流程乙二醇经计量后预热进入汽化器空气及循环气、表反应温度对乙二醛收率的影响惰性气体经计量预热混合后与乙二醇气体进入混合过温度/℃580600滤器净化混合在150℃以上温度进入∮1000氧化催72,476.3化床反应控制反应温度600±5℃,反应气经急冷进入吸收塔吸收采出含量控制在40%~40.5%并进行2.2乙二醇进料浓度的影响脱色、过滤即得成品。在乙二醇催化反应过程中如果有水的存在,可空x+的风机叫气热远红外加热器与催化剂表面上原子态的氧反应生成羟基羟基的生洗气(塔一洗气堪收塔氧化器区成能抑制乙二醛的深度氧化但乙二醇含水量过大水和氧在催化剂表面存在着竞争吸附水量越大催化剂服包}-粘材一成品表面吸附原子态氧的浓度越小从而降低了反应速度,图1工艺流程框图乙二醛收率较低。因此必须有一个合格的进料浓度固定反应温度600℃进料速率3}min-1,空气流量2工艺条件讨论3000h-l考察乙二醇进料浓度对乙二醛收率的影2.1温度的影响响试验结果表明乙二醇进料最佳浓度为90%。用乙二醇生产乙二醛,是乙二醇氧化生成乙二醛其反应体系中除主要生成乙二醛外还发生一些其表2乙二醇进料浓度对乙二醛收率的影响/%它的副反应如生成HCOH、CH4、CO2CO等;是乙进料浓度8085醇直接脱氩生成乙二醛。这两个反应在此催化反收率76,178.380,675,62.3乙二醇进料速率的影响乙二醇进料速度的快慢,直接影响原料在催化剂3催化剂层中停留时间的长短。太快则停留时间短反应不易3.1催化剂的厚度和粒度的影响进行太慢则停留时间长反应生成的乙二醛会进一步催化剂的厚度和粒度影响反应气体与催化剂的氧化发生副反应从而使乙二醛的收率降低。固定反接触停留时间。催化剂装填的厚度较薄、粒度较大时,应温度为600℃空气流量300Nmh-1乙二醇进料反应气体与催化剂的接触停留时间短反应不易进行;浓度90%的反应条件下,当进料速率为3卜min-时,催化剂装填的厚度较厚、粒度较小时反应气体与催化乙二醛的收率达到最大剂的接触停留时间长反应生成的乙二醛会进一步氧化发生副反应从而使乙二醛的收率降低。我们经多乙二醇进料速率对乙二醛收率的影响次试验确定催化剂装填厚度25mm粒度15~20目最进料速率/min-12.62.83.03.2适宜收率/%3.2催化剂的选择性78.580.7醇转化为醛的反应用银作催化剂其表面有两种2.4空气流量的影响活性中心,种能催化氧化醇生成醛另一种促使醇深空气流量较低时反应器内氧含量较低催化剂表度氧化生成副产物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难产通过大量的试验自主开发了银磷复合催化剂结果表品收率就很低。空气流量逐渐增大时氧气量增大催明含磷化合物与银表面通过强相互作用在表面某些化剂表面的氧原子增加有利于产物的生成。但当空位置上形成一稳定的表面化合物消除了部分引起醇气流量增加到一定程度时催化剂表面吸附的氧开始深度氧化的银表面活性中心因此磷的加入提高了反过量生成产物乙二醛被过量的氧原子进一步氧化生应的选择性成一系列的副产物队从而大大降低了产品收率。固定反应温度600℃、乙二醇进料浓度9%,进料速率34结论min-1考察空气流量对乙二醛收率的影响。磷银复合催化剂对乙二醇空气氧化为乙二醛的反应具有较为稳定和较好的催化作用是一种新型的催表4空气流量对乙二醛收率的影响化剂材料。该催化反应体系制备乙二醛的较好条件空气流量/Nm3h为乙二醇进料速率为3}min-1反应温度为600℃30003200乙二醇进料浓度90%空气流量为3000Nm3h-1在此收率/%78.278.1工艺条件下乙二醛的收率高达80%以上000000000000000000000000000000光稳定剂发展需加快光稳定剂是抑制或减缓由于光氧化作用而使高分子材料发生降解的助剂。2065年、2010年我国光稳定剂的需求量将分别超过35001、5000t。按其作用机理可分为紫外线吸收舣UVA猝灭又称能量转移剂)自由基捕获剂、光屏蔽剂。我国光稳定剂的研发主要集中在受阻胺类光稳定剂HALS)自山西化工研究院率先推出HALS产品∝W-540后近10年来我国已建成投产10多套HAS原料与产品装置除供应国内市场外部分原料与产品还打入国际市场国内开发的新一代聚合型光稳定剂GW-622在北京朝阳区花山助剂厂已建成300ta-裝置北京化工研究院将GW-622与复合抗氧剂B2l5组成无毒防老化体系替代有缺陷的GW-540/200体系用于聚乙烯农膜防老化效果长达18个月以上中科院化学所研制生产的GFW-100HALS与树脂相容性好加工安全可用于低密度聚乙烯农膜和电缆制造山西化工研究院开发成功由丙酮与氨直接合成三丙酮胺的工艺路线在此基础上承担了以三丙酮胺为原料的聚合型 HALS GE-901和902的研制目前已取得突破性进展。另外非碱性HALS品种GW-757也在探索之中我国目前光稳定剂的质量、品种与数量远远不能满足合成材料发展的需求应加强研发促进产品更新换代。要努力提高产品