顺酐制备工艺开题报告.docxVIP

1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析

1.1本课题的目的和意义

1.1.1用途

1，4-丁二醇，简称BDO，是一种饱和碳四直链二元醇。溶于乙醇，微溶于乙醚，可与水互溶；在温度高于凝固点时为无色油状液体，温度低于凝固点时为针状结晶体[1]。1，4-丁二醇又名1，4-二羟基丁烷、1，4亚丁基二醇，作为一种重要的有机化工和精细化工原料，广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域，1，4-丁二醇还是可降解塑料的主要原料，生产使用1，4-丁二醇能够从源头上减少白色污染，具有广阔的市场前景[2]。

1，4丁二醇在工业中主要用于生产四氢呋喃（THF）、γ-丁内酯（GBL）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚四亚甲基乙二醇醚（PTMEG）及聚氨酯（PU）等，除此之外，1，4-丁二醇还可用于制备维生素B6[3]，生产N-甲基吡咯烷酮（NMP）、己二酸、缩醛及1，3-丁二烯。

1.1.2方法优缺点对比[10]

方法

优点

缺点

Reppe法传统法

1、工艺成熟；2、流程短；3、操作费用低、副产品少。

1、能耗高、污染大；2、原料供应不稳定；3、操作压力高、设备昂贵；4、催化剂容易失活；5、产品质量难达优。

改良法

1、工艺成熟先进；2、流程短、收益高；3、操作压力低、副产品少；4、催化剂活性高、寿命长。

1、能耗高、污染大；2、原料供应不稳定；3、产品质量难达优。

丁二烯法丁二烯乙酰氧基化法

1、工艺成熟安全、技术可靠；2、原料来源丰富；3、产品及副产无公害；4、THF无需由BDO脱水得到。

1、流程长、过程复杂；2、水蒸气消耗大、公用工程费用高；3、反应压力高、设备腐蚀严重。

丁二烯氯化法

1、工艺简单、投资少；2、产品收率和纯度较高。

1、受到氯气来源限制；2、公用工程费用高；3、氯气运输和使用危险性大。

顺酐法顺酐直接加氢法（正丁烷法）

1、对顺酐原料纯度要求低；2、催化剂选择性高且寿命长；3、副产物少；4、可联产THF和GBL.

1、受原料正丁烷市场影响；2、反应压力高；3、成本高、投资大。

顺酐酯化加氢法

1、投资较少；2、设备要求较低、费用少；3、三废量少、污染小；4、可联产THF和GBL且调节范围较宽。

1、工艺流程较长；2、受原料顺酐市场影响。

烯丙醇法环氧丙烷法（可乐丽法）

1、催化剂可循环使用且寿命长；2、能耗低；3、生产负荷容易调节。

1、环氧丙烷成本高且来源受限；2、反应选择性低；3、全过程收率低。

醋酸烯丙基酯法

1、原料便宜。

1、选择性低；2、蒸汽消耗大；3、投资大；4、烯丙醇毒性大。

1.1.3本课题采用方法

本课题的目的是以正丁烷、甲醇为原料，采用顺酐酯化加氢法为山东华滨化工公司设计一套年产8万吨的1，4丁二醇的DMM合成工段，使得最终产生的马来酸二甲酯纯度达到国家要求99.5wt%。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1国内发展及消费现状

进入21世纪以来，随着PBT树脂和氨纶等下游行业的发展，BDO在国内一直供不应求，成为全球最主要的净进口地区。2001年至2005年进口依存度高达60％，2005年和2006年我国BDO消费量都较前一年增长了15％左右[4]。BDO需求快速增长的原因之一是国內BDO产能小，严重低于需求；之二则是氨纶等下游产业快速扩张。2000年氨纶总产能为1.985万吨，而2005年达21.6万吨，增长10倍多。2002年国內BDO需求仅5.5万吨，2006年上升至13.8万吨，截至2009年，国内BDO表观消费量达到40万吨以上，消费情况2011年世界BDO总产量将达到168万吨，需求结构仍以THF和PBT为主，相应领域BDO年均需求增长率分别为8.0%和8.9%。BDO在聚酯和GBL领域年均需求增长率分别为4.2%和4.9%。

1.2.2国外发展及消费现状

经过统计，2007年全球BDO总产量为166.5Wt,与2006年相比，总产能增加了3.7%，这其中增加的产能主要是来自于台湾地区的南亚（NPC）与日本合资的6Wt/a的丁二烯法BDO生产装置。目前全球的BDO装置主要集中在亚洲、北美和欧洲[5]。其中，亚洲的产能最大，因为亚洲地区对1，4丁二醇的下游产品需求较大。

1.2.3工艺研究进展

1.2.3.1生产方法

目前工业化生产1，4-丁二醇的方法主要分为4种，分别是:Reppe炔醛法、顺酐法、丁二烯法、环氧丙烷法。

(1)Reppe法是目前生产1，4-丁二醇的主要方法，使用该方法生产1，4-丁二醇的产量占世界上总产量的40%左右。它是以乙炔和甲醛为原料，在铜催化作用下生成1，4-丁炔二醇，再加氢生成1，4-丁二醇[6