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值得收藏!BDO生产工艺大全——炔醛法(投资必看)

小凤 生物降解材料研究院 2022-04-23
12月26-27日,由生物降解材料研究院主办的《BDO与PBAT等衍生物市场走势及应用技术论坛》将在广州隆重举行,诚邀您拨冗出席,与业内专家共同探讨行业趋势。10多家BDO生产企业将出席本次论坛。参会嘉宾限400人,扫码报名!

生物降解材料研究院报道,近来BDO颇受关注,受BDO价格走高影响,PBAT成本上涨,蓝山屯河恒力康辉等企业不得不上调价格,BDO一度成为PBAT卡脖子之处。

中国石油和化工联合会化工新材料专委会副秘书长邓会昌认为,2022年BDO仍将是非常紧张的一年,天风证券的分析师张樨樨也预计未来BDO价格盈利有望维持高位,BDO的投资价值凸显。

1、1,4丁二醇(BDO)


1,4丁二醇,又称1,4-二羟基丁烷,英文名称为1,4-butanediol,简称BDO,为饱和碳四直链二元醇,其化学式为HOCH2CH2CH2CH2OH。比重1.0171(20/4℃),熔点为20.1℃,沸点230℃。当温度高于凝固点时呈无色油状液体,低于凝固点温度时为针状结晶体。有吸湿性,可与水混溶,溶于乙醇,微溶于乙醚。
BDO生产工艺目前有如下几种:
1、以乙炔和甲醛或天然气为原料的炔醛法工艺。
2、以丁二烯和醋酸为原料的丁二烯法。
3、以正丁烷/顺酐为原料的顺酐法合成工艺。
4、以环氧丙烷/烯丙醇和合成气为原料的烯丙醇法。
5、生物法新工艺。
本文主要介绍目前应用最广泛的炔醛法。

2、炔醛法制BDO


炔醛法又称Reppe法,1931年由德国Farben公司的W.Reppe等人开发成功,1944年由德国巴斯夫公司率先实现工业化生产,初始生产规模5000吨/年。
它是以氢气、乙炔和甲醛为原料,先由乙炔和50%左右甲醛溶液在铜基催化剂条件下合成为1,4-丁炔二醇(B3D),再由B3D经加氢得到BD,这一过程会副产少量的丁醇和丙炔醇。
传统Reppe法存在诸多缺点,目前广泛采用的是改良Reppe法(雷珀改良法)。
炔醛法包括两种原料路线:电石和天然气。
电石/炔醛法路线
电石/炔醛法是BDO的传统生产工艺,目前占中国BDO总产量80%以上。工艺路线如下:
炔醛法使用电石作原料,我国电石资源主要分布在新疆、内蒙、陕西、宁夏地区,电石路线成本优势也是电石路线的炔醛法全面占据市场的主要原因。
然而电石属于“高污染,高耗能,高碳排放” 三高产业,一般配套兰炭、石灰窑、电厂,产生的电石渣需要和水泥厂结合以综合利用。在能耗双控、及双碳政策背景下,此路线新增产能将有困难。
天然气/炔醛法路线
天然气原料路线相对电石路线更加环保清洁,其工艺路线如下:
但是国家在2007年出台的《天然气利用政策》里明确将天然气制乙炔的石化项目归为“限制类”分类,审批的难度限制了普及的广度。
虽然天然气相较于电石路线低污染、低耗能、低碳排放、经济性也不错,但碍于我国天然气资源贫乏,国内天然气资源优先用于供能,天然气制乙炔的项目审批受《天然气利用政策》的限制,未来天然气路线的炔醛法工艺扩产空间有限。

3、炔醛法的优点


  • 工艺成熟,反应过程副产品少
  • 流程短,最终产品的收率高
  • 催化剂寿命长、活性高、选择性高
  • 操作压力低,生产安全
  • 装置投资低,适合于大规模生产

4、炔醛法的缺点


  • 从年初开始内蒙地区“能耗双限”电石供给不稳定
  • 操作条件较为苛刻
  • 电石路线有污染问题
  • 天然气制乙炔项目审批受限

5、专利商


  • 德国BASF
  • 美国INVISTA
  • 美国ISP
参考文献:
[1]杨亮. 丁二醇工业化生产技术方案对比分析研究[D].西北大学,2014.
[2]李玉芳,伍小明.1,4-丁二醇生产技术及国内外市场分析[J].上海化工,2015,40(03):27-33.

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