顺酐法是我国BDO行业应用范围第二大的工艺，仅次于炔醛法，去年BDO一路势如破竹，价格多次突破3万元/吨，一吨两万的高额利润与背靠可降解和新能源两大下游的光明前景让这一产品直接“火出圈”，由此引来多家上游企业下游企业蜂拥布局，有电石、焦炭的往炔醛法BDO靠，石化企业则普遍对顺酐法BDO较为感兴趣。
BDO生产工艺截止目前有如下几种：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。本文主要介绍顺酐法工艺。
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什么是顺酐法BDO？
顺酐法BDO，顾名思义是以顺酐为原料制备BDO的工艺，其原料顺酐可由苯或者丁烷氧化制成。由于环境污染问题，国内苯法顺酐装置长期处于停产状态或者经过改造以丁烷氧化制顺酐，目前全球80%顺酐产能都采用固定床丁烷法，具有原料易得、污染小、产品收率高等特点。顺酐法，根据顺酐加氢时的步骤不同可分为直接加氢法与间接加氢法，间接加氢法中根据加氢时的物料形态又可分为气相加氢法与液相加氢法。顺酐直接加氢工艺是20世纪60年代最早由三菱油化以及三菱化成公司联合开发成功的。该工艺能够同时生产不同比例的THF (四氢呋喃)、GBL (y-丁内酯)和BDO等系列产品，反应条件不同，其产品的相应组成也是不同的。间接酯化加氢工艺最早是由英国Davy公司开发成功的，因此又叫Davy法。加氢反应可以在气相或者是液相中进行，采用了铜系催化剂，主体反应的条件要比顺酐直接加氢工艺温和很多。由于顺酐加氢是强放热反应，直接加氢反应条件苛刻，控制难度高，目前还没有工业化运行装置，在运装置均采用的是间接法。两者化学反应方程式是一致的，区别在于加氢单元马来酸二甲酯是在气相还是在液相条件下反应。以英国Davy为代表的气相加氢顺酐法，是在进行加氢反应时，将所有的物料先气化为气相，再与氢气（同样为气相）反应，最终制得BDO，并副产少量THF（根据需要也可以副产少量GBL）。以意大利Conser为代表的液相加氢顺酐法，则不需要进行气化步骤，而是直接将液相的物料与氢气（气相）反应制BDO，因此该方法又可称为混合相加氢顺酐法。正丁烷顺酐法制BDO工艺路线，生产吨BDO的主要消耗大致为正丁烷1.15t、氢气1200 m3。该法的主要原料为正丁烷和氢气，正丁烷的价格按5000元/t计算，生产BDO的原料成本约1. 05万元/t；如果外购顺酐生产BDO，目前顺酐的市场价约为1. 2万元/t，吨BDO消耗顺酐1.12t左右，BDO的生产成本较高。因此，近两年新建的顺酐法BDO项目基本都选择了以正丁烷为原料，自己做顺酐。正丁烷顺酐法制BDO工艺，如果能与现有石化裂解装置结合，利用石化裂解装置副产的正丁烷生产顺酐再制取BDO，将大大降低BDO的生产成本，加之正丁烷顺酐法制BDO工艺具有产品质量高、项目投资低、污染物排放少、技术成熟等优点，将更具市场竞争力。顺酐法制 BDO 的原料之一正丁烷，其主要来源一是大型炼化装置石油裂解的 C4 馏分分离得到的副产品 ( 如惠州宇新依托中海壳牌和惠州石化的混合 C4 分离提纯得到 BDO 生产的原料正丁烷) ; 二是油田气和湿天然气、LPG ( 液化石油气) 的进口商，国内顺酐法制 BDO 企业主要分布的沿海地区，可以依托石油炼化企业或港口获得原料正丁烷。我国 “多气 ( 天然气) ”地区，还少有BDO装置，而天然气中含有约1%的正丁烷，在天然气液化的同时可以分级冷凝得到正丁烷 ( 即在天然气脱乙烷的同时进行丁烷分离) ，且不影响天然气的继续使用，适用于有天然气源头的西北地区的新建企业，未来其成长空间较大，可实现西北地区 BDO 产业的绿色低碳发展。总之，正丁烷顺酐法制BDO工艺路线成本优势明显，技术成熟、排污量少，具有较大的发展潜力。
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