1,3-丁二烯是重要的石油化工原料,在合成橡胶以及合成树脂等领域有着广泛的应用.其中在合成橡胶工业,丁二烯消费量占全球丁二烯消费总量的80%.如今,丁二烯的生产方法主要有两种:
(1), 丁烷丁烯脱氢法;
(2), 乙烯副产抽提法.但是此两种方法严重依赖于石油资源的利用.在20世纪40-50年代,以乙醇为原料生产丁二烯的路线占据着很重要的地位,主要原因是在石油开采初期,现今两种方法在经济上没有任何优势.随着环境污染和能源危机的加剧,各国又开始致力于以生物乙醇为原料生产丁二烯的催化研究.
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方法1:乙醇法制备丁二烯
乙醇法是以乙醇为原料,在合适的催化剂作用下,发生脱氢脱水反应,制得丁二烯的过程.乙醇法制丁二烯主要分为一步法和两步法.一步法以乙醇为原料,在1个反应器中,催化剂作用下,于一定温度下乙醇一步反应制得丁二烯.该过程反应表达式...
一步法操作简单,设备投资较少,在东欧的一些国家实现了小规模生产.两步法是由美国人奥斯卓米斯伦斯基在一步法的基础上发明的,首先在1个反应器中,乙醇在碱性催化剂(如铜基催化剂)催化作用下脱氢生成乙醛;在另1个反应器中,乙醛再与乙醇发生反应生成丁二烯.美国联碳公司在其工作基础上开发
了相关的生产工艺过程,省去乙醇制乙醛的过程,以乙醇和乙醛为原料,在催化剂作用下,生产得到丁二烯.该过程反应表达式...
乙醇法的一步法和两步法过程相比,各有优缺点,2种方法皆应用于工业化生产,并且各自发挥了重要的作用.一步法虽然存在产品纯度较低,产物分离较为困难的问题,但仅一步反应,设备投资较少,操作简单;两步法过程反应温度较低,耗能稍低,产品纯度较高,但是两步反应,过程较为复杂,设备投资较高.
方法2:生产1,3-丁二烯的方法,包括以下的阶段:
a)以在链中具有2-10个碳原子的饱和与不饱和化合物的混合物为起始,在萃取段中通过萃取蒸馏来萃取包含1,3-丁二烯的最终产品以及萃余液产品;
b)将萃余液产品送至脱氢段;
c)在脱氢段中在脱氢催化剂和惰性产品的存在下使萃余液产品脱氢,以形成包含1,3-丁二烯的反应流出物;
d)在分离不可凝化合物之后将包含1,3-丁二烯的反应流出物直接再循环到萃取段.
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