BDO 생산 기술
BDO 의 생산 방법은 20 여 가지가 있지만 그 중 5 ~ 6 가지만이 진정한 산업화이다.
가장 빠른 방법은 1930 년대 독일 Reppe 가 성공적으로 개발한 아세틸렌과 포름알데히드 생산 1, 4- 부탄디올의 공예이다. 바스프, ISP, 듀폰 등 화학업체들은 줄곧 이런 방법을 채택하여 많은 개선을 해왔고, 지금까지도 여전히 주요 지위를 차지하고 있다.
1970 년대 일본 미쓰비시화학회사는 부타디엔과 아세트산을 원료로 한 공예 노선을 성공적으로 개발하고 일본, 한국, 대만성에서 여러 세트의 생산설비를 가동했다.
1980 년대 말, 영국 Davy 는 순산 저압 기상수소화공예를 개발해 생산했고, 일본 Crockner 는 에폭시 프로판을 원료로 하는 1, 4 부탄디올 생산방법을 개발해 특허를 획득했지만 대규모 공업화 설비를 실현하지 못했다.
1990 년대에 미국 리안데르탈인은 에피 프로판을 원료로 한 아크롤알코올 공정을 성공적으로 개발하고 미국 텍사스에 5 만 톤/년 생산 설비를 건설했다. 같은 기간 영국 BP 와 독일 Lurgi 는 3 년간의 노력 끝에 C4 류로 원료를 나누어 정부탄에서 1, 4- 부탄디올로 순산을 생산하는' Geminox' 공정을 성공적으로 개발해 공업 생산에 성공적으로 적용했다.
보충: 약어: BDO
별명: 1, 4- 디 히드 록시 부탄
영어 이름: 1, 4- 프로판 디올; 1, 4- 부탄디올; 1, 4- 디 히드 록시 부탄
구조: hoch 2ch2 ch 2 oh
분자식: C4H 10O2
무색유상 액체는 가연성이 있고 쉽게 혼합된다. 메탄올, 에탄올, 아세톤에 용해되고, 에테르에 약간 용해되며, 끓는점 235 C 융점 20. 10C, 인화점 (컵 열기) 12 10C
제품 용도: 1, 4- 부탄디올은 PBT, 탄성 섬유, 테트라 히드로 푸란 (THF), 폴리 테트라 메틸렌 디 알콜 에테르 (PTMEG), UP 와 같은 엔지니어링 플라스틱 및 섬유를 생산하는 데 널리 사용되는 기초 화학 및 정밀 화학 원료입니다 1, 4- 부탄디올은 N- 메틸 피롤리 돈 (NMP), 아디프산, 아세탈, 말레 산 무수물, 1, 3- 부타디엔 및 선종류 UP 를 생산하는 체인 촉진제에도 사용할 수 있습니다.
포장, 저장 및 운송: 알루미늄, 아연 도금 철통 또는 플라스틱 통으로 포장하거나 인화성 및 독성 물질로 유조선으로 저장 및 운송합니다. 융점이 200C 에 달하기 때문에 유조선에 가열관을 설치해야 한다.
1, 4- 부탄디올 생산 설비 설계 능력은 25,000 톤/년입니다. 이 장치는 개선 된 GAF 저압 슬러리 베드 부탄디올 생산 공정을 사용하여 세계에서 가장 진보 된 Reppe Fabutadiol 생산 경로입니다. 우리 회사가 건설한 부탄디올 장치는 이미 세계에서 가장 선진적인 장치가 되었는데, 이 장치는 전석과 아세틸렌을 원료로 하여 저압 펄프 침대에서 Reppe 를 이용하여 부탄디올을 생산한다. 국내 이 생산공예의 공백을 동시에 메워 국내 최대 1, 4- 부탄디올 생산기지가 되었다. 제품 1, 4- 부탄디올은 순도가 높고 품질이 좋은 특징을 가지고 있어 하류 제품 개발에 좋은 원료 보장을 제공한다. 산서와 전국 이 분야의 산업 구조 조정을 추진할 것이다.
1, 4- 부탄디올은 중요한 유기와 정교화공 원료로 엔지니어링 플라스틱과 PBT 섬유를 생산하는 기본 원료입니다. PBT 플라스틱은 가장 유망한 5 가지 엔지니어링 플라스틱 중 하나입니다.
1, 4- 부탄디올은 사수소푸란을 생산하는 주요 원료이고, 사수소푸란은 중요한 유기용제이다. 폴리메틸메틸렌 디올 에테르 (PTMEG) 는 고탄스판 (라이카 섬유) 을 생산하는 기초원료이다. 스판은 주로 고급 운동복 수영복 등 신축성 니트웨어 생산에 쓰인다.
1, 4 부탄디올의 하류 제품인 γ-부틸락톤은 2- 피롤라톤과 N- 메틸 피롤 케톤을 생산하는 원료로 비닐피롤라돈, 폴리에틸렌피롤 등 다양한 고부가가치 제품을 만들어 농약, 의약품, 화장품 등에 광범위하게 적용한다.
현재 공업화 생산 1, 4- 부탄디올의 원료 노선은 주로 다섯 가지가 있다.
1, 아세틸렌과 포름알데히드를 원료로 한 립법
레페법은 1930 년대 서독레페 등이 개발한 고전적인 생산 방법이다. 이 회사는 BAsP 의 전신이다. 이 방법은 아세틸렌과 포름알데히드를 원료로 합성과 수소화를 통해 2 단계 반응으로 1, 4- 부탄디올을 생산한다. 첫 번째 단계는 아세틸렌과 포름알데히드로부터 부탄디올을 생성하고, 두 번째 단계는 부탄디올을 수소화하여 1, 4- 부탄디올을 생성한다. 이 방법은 1, 4- 부탄디올을 생산하는 전통적인 방법이다. SiO2 _ 2 를 운반체로 한 최초의 산화동 촉매제는 리액터 내 아세틸렌 분압이 0.5MPa 에 달하여 생산이 안전하지 않다. 개선된 후 규산 알루미늄을 전달체로 하는 구리 아세틸렌 촉매제를 채택하고, 플루토늄을 첨가하여 중합반응을 억제하고, 원래 공정의 단점을 극복하고, 반응 온도가 균일하고 안정적이며, 안전성이 보장된다. 두 가지 Reppe 프로세스, 즉 클래식 BASF 프로세스와 향상된 GAF 프로세스가 있습니다.
2. 부타디엔 법
1, 4- 부타디올은 부타디엔에서 생산됩니다. 이미 건설된 생산 설비는 부타디엔 아세틸산소화와 부타디엔 염소화인데, 이전에는 위주였다. 부타디엔 아세틸산소화는 일본 미쓰비시화학회사에서 1970 에서 처음으로 산업화되었다. 이 방법은 생산공정이 복잡하고, 투자가 많고, 촉매제가 비싸고, 가수 분해 시 증기 소모량이 많다는 장점이 있지만, 원료가 쉽고, 반응이 선택성이 높으며, 1, 4- 부탄디올과 사수소 푸란의 비율을 조절하기 쉽다는 장점이 있다.
3. 에피 프로판을 원료로 한 콜라리법.
먼저 에피 프로판을 에피네올로 이성질화한 다음 유기 포스 핀 리간드 촉매의 작용으로 수소 포르밀화가 주요 제품인 Y- 히드 록시 프로판알데히드를 생산한 다음 추출, 수소화, 정제하여 1, 4- 부탄디올을 얻는다. 이 공예는 투자가 적고, 과정이 간단하며, 천톤급은 여전히 경쟁력이 있고, 부산물의 이용가치가 높고, 로듐 촉매제는 재활용이 가능하며, 수명이 길며, 1, 4- 부탄디올의 수율이 높고, 증기 소비가 낮고, 수소화밀화와 수소화는 액상반응으로, 공정부하는 변하기 쉽다. 일본의 콜라사는 이 공예를 개발했고, 일본의 대회로회사도 65,438+0,000T/A 의 생산장치를 건설했지만, 일본의 에피 프로판 원료 부족으로 생산에 투입되지 않았다. 미국 Arco 화학회사는 Haakon 산화법을 이용하여 스티렌과 에피 프로판을 공동 생산하며, 저렴한 에피 프로판으로 3 만 4 천 t/a 1, 4- 부탄디올 설비를 건설하여 이미 생산에 들어갔다. 따라서 이 공예의 경제성은 원료 에폭시 프로판의 가격에 크게 달려 있다.
4, 말레 산 무수물 에스테르 화 수소화
말레이산 저압 기상수소화공예는 영국 데이비드가 성공적으로 개발했다. 프로세스 조건을 조정하여 BDO, GBL 및 THF 의 배율을 변경할 수 있습니다. 산업 설비에서 BDO 의 최대 생산량을 설계하기 위해 BDO 와 GBL 의 화학적 균형에 따라 GBL 이 소진될 때까지 GBE 를 재활용하는 방법을 사용하여 BDO 의 생산량을 최대화할 수 있습니다. 에스테르 전환률이 높고 반응 조건이 온화하며 장비 재료 요구 사항이 낮고 촉매 가격이 낮으며 수명이 길며 투자 및 생산 비용이 낮고 1, 4- 부탄디올과 테트라 히드로 푸란 제품의 비례 조절 범위가 넓다는 장점이 있다.
5.BP/Lurgi Geminox 프로세스
영국 석유회사와 독일 루치가 공동으로 개발했다. 이 공정은 n-부탄가스상을 말레이산 무수물과 말레이산 수소화 기술을 결합한다. 여전히 C4 류로 원료로 나뉜다. 전과정에는 순산 생산, 말레이산 수소화, 1, 4- 부탄디올 정제가 포함된다. 이 공예에서 BDO 는 수소 정제만 하면 얻을 수 있고 에스테르화는 필요하지 않다. 전체 프로세스를 단축하고, 장비 수를 줄이고, 이에 따라 자본 투입 및 운영 유지 관리 비용을 절감할 수 있습니다. 말레 산 무수물의 순도에 대한 요구는 비교적 낮다. 이 공예는 촉매제에 대한 선택성이 높고 수명이 길어 촉매제를 교체할 필요가 없고 부산물량이 적어 거의 순산을 BDO 로 바꿀 수 있다. THF 와 GBL 은 수소화, 재활용, 순화 과정의 공정 조건을 약간 바꿔 생산할 수도 있다. 영국 석유회사는 미국 오하이오 주 리마에 6543 억 8 천만 달러 이상을 투자하여 최초의 BDO 장치를 건설했다. 프로젝트 생산능력은 63,000 톤/년, 설비는 2000 년 7 월에 생산에 들어갔다. BP 와 Lurgi 는 Lima 장치보다 10-20% 절감될 것으로 예상되는 두 번째 장치를 공동으로 설계하고 있습니다.
둘째, 기술 진보
1 및 바스프 프로세스
부탄에서 BDO 를 생산하는 신공예로, BASP 의 부탄을 순산화법으로 바꾸는 기상산화법과 Kvaerner 의 에스테르 수소화 기술을 결합하여 루드비히항에서 연간 65,438+00 톤의 BDO 를 생산하는 시범공장에서 실험을 진행할 예정이다. 이 기술은 바스프와 Kvaemer 기술사가 합의한 이후 발전한 것으로, 바스프가 kvaener 의 말레이산 무수물을 이용하여 부탄디올을 생산할 수 있는 공정을 포함한다. 새로운 합동공예는 바스프에 속하고, 기존의 에스테르화와 에스테르수소공예는 여전히 카르나에 속하며, 허가는 제 3 자에게 계속 발급될 수 있다. 이 조합공정은 순산의 증류와 정제 공정을 취소함으로써 투자를 크게 절약할 수 있다. 용제에 포함된 말레이산물은 분리 없이 직접 에스테르화할 수 있다. 수소화 과정에서 사용되는 수소기화 말레이산 에스테르는 용제 재활용을 남깁니다. Kvaerner 공정은 에스테르 중간체를 통해 산성 물질을 비산성 화학 물질로 변환하여 탄소강 설비를 사용할 수 있게 하고, 구리 기반 촉매제는 수소반응기에 사용할 수 있다.
2. 서스 프로세스
밀라노의 Sisas 도 말레이산 연합 공예를 개발했다. 투자를 크게 절약하고 원자재와 공공공사의 소비를 줄일 수 있다고 한다. 이 회사의 부사장은 "부탄에서 BDO 와 그 파생물을 생산하는 핵심 요소는 MA 기술, 수소공예, 규모의 경제다" 고 말했다. 우리는 에스테르화 단계를 거치지 않고 직접 수소화에 매우 가깝다. " Sisas 는 비용이 가장 낮은 생산자라고 불리며, 다른 일부 공정은 MA 에스테르화와 같은 기존 공정을 사용하여 운영 규모를 제한하거나 스트리밍 침대의 어려움을 극복해야 합니다. 현재 이 회사는 유럽이나 아메리카에서 적합한 장소를 찾고 있으며 신기술 654.38+ 만톤/연간 설비를 구축하고 있다.
3. 우리나라 1, 4- 부탄디올 생산 및 개발에 대한 제안
현재 국내에서 산업화된 것은 프로판알데히드 장치 한 세트와 순산 장치 한 세트뿐이다. 그러나 중국은 PBT 와 폴리우레탄에 대한 수요가 급속히 증가하여 필요한 BDO 가 수입에 크게 의존하고 있다. 동시에, 우리나라의 현존하는 n-부탄 자원은 충분히 활용되지 못했다. 따라서 외국 선진 기술을 도입하거나 합자 협력 방식을 취하여 자원을 집중시키고 상당한 규모와 경쟁력을 갖춘 n-부탄-순산 -BDO 연합공예를 건설하여 우리나라 순산 및 BDO 공업의 전반적인 수준을 촉진할 필요가 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 그러나 각지에서는 부탄자원에 의존해야지 맹목적으로 발전해서는 안 된다는 점도 유의해야 한다. 국내 기존 순산 생산 설비를 기초로 기술 개조 가능성을 탐구하고 순산 용액부터 BDO 까지 분리 정제를 실현하여 생산 비용을 절감하고 시장 경쟁력을 강화할 수 있다.
참고할 만한 파일: /dangyuan/file/3wandun.doc
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