化工14丁二醇介绍及生产流程设计书.pdfVIP

《化工1.4丁二醇设计说明书》

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班级：130602

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简介

1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的有机和精细化工原料,它被广泛应用于医药、化工、

纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由BDO可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸

丁二醇酯(PBT)、γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PUResin)、涂料和增塑剂等,以及作

为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

性质

无色粘稠油状液体。可燃，凝固点20.1℃，熔点20.2℃，沸点228℃，171℃（13.3kPa），

120℃（1.33kPa），86℃（0.133kPa），相对密度1.0171（20/4℃），折射率1.4461。

闪点（开杯）121℃。能与水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚。有吸湿性，味苦。

毒性

有毒。附着在患病或负伤的皮肤上或饮用时,起初会呈现麻醉作用，引起肝和肾特殊的病理

改变，然后由于中枢神经麻痹而（无长时间的潜伏）突然死亡。白鼠经口LD50为210～

420mg/kg。生产设备应密闭，防止泄漏，操作人员穿戴防护用具。皮肤有创伤的人严禁与

本品接触。

用途

1,4丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料，是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工

程塑料和PBT纤维的基本原料；PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。

1,4丁二醇是生产四氢呋喃的主要原料，四氢呋喃是重要的有机溶剂，聚合后得到的聚四亚

甲基乙二醇醚(PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维)的基本原料。氨纶主要用于生产高级运

动服、游泳衣等高弹性针织品。

1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍

生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品，广泛用于农药、医药和化

妆品等领域。

1.4丁二醇过程设计原理及方程式

1.4丁二醇装置经三个工艺工序将乙炔、甲醛和氢气转化成1,4-丁二醇(BDO)。首先，乙炔

和甲醛在催化剂作用下炔化生成丁炔二醇(BYD)，然后丁炔二醇在催化剂作用下经两步加氢

生成BDO粗产品，第三步，BDO粗产品经精馏,精制成销售级的BDO。在精制过程中，丙炔醇、

丁醇被回收做为副产品出售。

1.4丁二醇化学反应方程式如下：

（1）、炔化反应

HCHO+HCCH一一一一→HCCCH2OH+Heat

≡≡

甲醛乙炔丙炔醇

HCCCH2OH+HCHO一一一一→HOCH2CCH2OH+Heat

≡≡

丙炔醇甲醛丁炔二醇

（2）、加氢反应

HOCH2C≡CCH2OH+2H2一一一一→HOCH2CH2CH2CH2OH+Heat

丁炔二醇氢气1,4-丁二醇

1.4丁二醇化工生产过程说明

Reppe法（炔醛法）

Reppe法是以乙炔和甲醛为主要原料，在铜催化作用下生成1,4-丁炔二醇，然后再加氢生

成1.4丁二醇。

Reppe法具有传统法和改良法两种，在经典法中，催化剂与产品无需分离，操作费用低，但

是由于乙炔分压较高，有爆炸的危险，因此反应器设计的安全系数高达12-20倍，致使反

应装置庞大，设备造价昂贵，投资高。另外，乙炔聚合会生成聚乙炔，导致催化剂失活，聚

乙炔也会堵塞管道，从而缩短生产周期，降低生产能力。由于该法有以上缺点，国外1,4-

丁二醇装置大多数都采用了改良低压工艺。

改良法由美国GAF公司开发成功并广泛应用于工业生产。该工艺采用乙炔亚铜/铋为催化

剂，使丁炔二醇合成能在较低的乙炔分压下进行，从而减少聚合物的生成，消除了管道堵塞，

而且催化剂可以阻火防爆，不会因为减少乙炔和甲醛而永久钝化。反应物经过滤、离心分离，

将催化剂送回反应器循环使用，滤液送丁炔二醇到提纯塔，脱掉丙炔醇后得到35％的丁炔

二醇水溶液。丁炔二醇采用两段加氢，加氢总转化率