季戊四醇生产工艺

ucoat · 发表于 2008-5-4 16:36:13

季戊四醇以甲醛和乙醛为原料，在碱性催化剂（氢氧化钙或氢氧化钠。用氢氧化钙的季戊四醇生产工艺称为“钙法”；用氢氧化钠的季戊四醇生产工艺称为“钠法”）存在条件下反应制得。首先甲醛和乙醛缩合生成反应中间物五碳赤丝藻糖（季戊四糖），五碳赤丝藻糖与甲醛反应，还原生成季戊四醇，同时生成甲酸盐。副产物主要有：聚季戊四醇、季戊四醇甲醚类、季戊四醇缩甲醛、树胶和甲醛聚糖。通过合理选择和严格控制反应条件可抑制这些副反应的发生。反应物是甲醛和乙醛混合物水溶液，反应原料配比决定了最终反应产物的比例。使用NaOH为催化剂，副产物为甲酸钠。随着原料配比中甲醛对乙醛的比例增加，相应的产物中二季戊四醇量增加，单季戊四醇量减少。
国外季戊四醇生产多数采用低温钠法，连续缩合，加压脱醛，多效蒸发及先进的精制技术，产品品种多，消耗低，副产品回收完全，污染小。
国内生产现状
近年来，中国季戊四醇发展迅速，不仅产能快速增加，而且生产技术也取得较大进步。1997年中国季戊四醇生产能力和产量分别为5万吨和2万吨，2002年分别增加到10万吨以上和5万吨左右。目前中国有季戊四醇生产厂家近30家，其中规模超过万吨级的企业主要有衡阳三化实业公司、湖北宜化集团公司、云天化集团公司和保定化工原料厂等。湖北宜化宜都分公司的万吨季戊四醇生产线投产，新生产线为该公司新增1.5万吨季戊四醇产量，加上原有的1.5万吨产能，该公司已经具备了年产3万吨季戊四醇的生产能力，排名亚洲第一、世界第三，季戊四醇的年销售收入将达到2.5亿元，成为该公司新的利润增长点。该公司为了确保1.5万吨季戊四醇新生产线的竞争优势，购买韩国三洋化学实业公司的单季及双季戊四醇专有技术，生产的季戊四醇羟基含量高达98%，达到国际领先水平。前5年间，中国季戊四醇产能和产量年均增长率分别为15%和20%，表观消费量从1998年的2.8万吨增加到2002年的6.1万吨、2003年的约6万吨，年均增长率约17%。2003年生产能力和产量分别增加到12万吨/年以上和6.5万吨。我国季戊四醇主要生产厂家和生产能力见表1。但是，尽管近年中国季戊四醇产能逐年增加，而前几年进口量呈现上升趋势，2002年进口量高达9822吨。进入2003年国内合成日趋成熟，而且多套万吨级装置发挥应有的规模效应，国内产量快速增长，2003年达到6.5万吨，加上亚洲周边国家季戊四醇装置较少，国际市场需求看好，2003年进口减少到2641吨，而出口大增，达到7848吨。我国近年来季戊四醇产量和进出口见表2。
表1 我国季戊四醇主要生产厂家和生产能力，吨/年
生产厂家生产能力备注
湖北宜化集团公司 30000 2002年扩能
衡阳三化实业公司 13000
云天化集团公司 10000 1999年建成投产
保定化工原料厂 10000 2003年建成投产
吉化公司长松化工厂 7500
江苏力强集团公司化工厂 6000
河南濮阳甲醇厂 5000
辽河油田有机化工厂 3000

表2 我国近年来季戊四醇产量和进出口，吨
产量进口量出口量表观消费量
1999 32000 10097 13 42084
2000 35000 7425 227 42198
2001 39800 10677 276 50201
2002 51000 9822 132 60690
2003 65000 2641 7847 59794

尽管中国季戊四醇发展很快，但与国际水平相比仍存在较大差距。一是总体上装置规模小，80%的企业生产能力低于5000吨，多数企业为1000~3000吨，有的采用落后的钙法生产，环境污染严重，生产成本高，长期处于停产或半停产状态；二是装置能力过剩，开工率低，近年来有一半装置处于停产状态；三是合成技术落后，国内能够采用自主开发技术建设万吨级装置，但与国外先进技术相比，仍存在环境污染严重、产品结构单一、质量较差等差距。
我国5000吨级以下生产装置污染严重，将趋于逐步被淘汰之势，应建设有经济规模、技术水平较高、多品种的生产装置（可生产单季戊四醇、双季戊四醇等紧俏产品），以便提高竞争力；季戊四醇的主要原料是乙醛和甲醛，乙醛可考虑由原有乙醇乙醛法醋酸和乙烯乙醛法醋酸生产厂家提供，但这两种工艺的醋酸生产厂家难以与甲醇低压羰基合成醋酸的家厂竞争，其中间产品乙醛可用来生产季戊四醇；国外季戊四醇生产商中，有许多也同时生产三羟甲基丙烷和新戊二醇，可适当降低投资和生产成本，其甲酸钠回收部分可合并利用，可供国内借鉴。