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己二酸生产工艺

来源:    发布时间: 2021-12-06 08:35    编辑: 李宏才

  一、己二酸简介

  己二酸(Adipic acid),又称肥酸,是一种重要的有机二元酸,能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等,并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。己二酸在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,产量居所有二元羧酸中的第二位。

   二、生产工艺

   (一)环己烷空气氧化法

  生产己二酸时以苯作为原料,加氢得到环己烷,再将环己烷进行氧化,生成环己醇和环己酮的混合物(KA油),KA油通过硝酸氧化生产己二酸。在实际己二酸的生产中,需要选择合适的催化剂。

  1.钻盐

  将钻盐作为己二酸生产过程中的催化剂,生产效率较低,并且容易出现较多结渣情况,伴随有一定的危险性,使用此法需要采取规范性的安保措施。

  2.硼酸

  使用硼酸作为催化剂,需要有效控制好各项反应条件,温度在155~175℃,反应压力在0.8~1MPa范围内。使用硼酸作为催化剂能够获取到较高的收益,但是工艺路线较为繁杂,无法保证较高的生产连续性,因而不具备较强的推广性。

  3.无催化氧化法

  无催化氧化法实际应用的过程中,使用含氧量为11%~15%的空气,不需要添加相应的催化剂,此法应用过程中所使用的氧化条件较为缓和,且不会产生较多杂质,效果较好。

   (二)环己醇生产工艺

  以苯为原料,通过加氢,部分苯形成环己烯,再通过水合作用获取环己醇,通过进一步氧化得到环己酸。此法的优势主要体现在:一是产品纯净,品质较好;二是加氢反应条件较为缓和,液相内开展加氢、水合反应,安全性高;三是反应转化率较高,生产杂质较少,只有环己烷这一类副产品。四是较为环保,加氢和水合反应完成之后,不会产生较多废液,不会腐蚀相关设备。

     (三)环己烯合成工艺

  在实际生产己二酸的过程中,将过氧化氢作为重要氧源,通过不同催化剂进行合成。优势主要表现在:一是在使用环己烯的基础上,通过H2WO4针对35%的过氧化氢进行有效的氧化,从而能得到62%的己二酸,过程中易得较多副产品;二是在生产己二酸的过程中,过氧化氢所实际开展的氧化反应较为温和,能够有效避免直接与氧气接触,从而减少了过度氧化情况的出现。同时使用钨酸钠和盐酸等原料,通过液相沉淀法制备钨酸,所产出的反应产物只有水和己二酸,不会产生其他危害空气的物质,环保效果较好。但此法需消耗大量的过氧化氢,造价较为昂贵,目前只在实验室中使用,不具备投入到广泛工业生产的能力。

   (四)环己酮合成工艺

  以环己酮为原料,过氧化氢作为氧化剂,钨酸钠作为催化剂,能产生较高的收益率,能有效降低腐蚀性和污染性。环己酮合成己二酸时,需处在良好的酸性配体环境中,配体自身酸性的强弱效果和结构情况,都将会在很大程度上影响最终的反应结果。使用无机盐硫酸氢钠作为酸性配体,能够起到良好的效果。此法环己酮将会经过反应生成己内酯,水解之后生成醇酸,继续氧化得到己二酸,反应过程较为复杂,合成己内酯的环节中存在爆炸风险。

  三、总结

  上述己二酸生产工艺技术路线都有自身的优势和不足,就其生产效益、制备安全性以及操作效果方面来看,将苯作为原料,以环己烯水合作用获取环己醇,具有较好的应用效果,其生产成本较低且操作较为简便,拥有较强的推广性。使用环己烷空气氧化法获取到KA油为基础的己二酸生产技术在当前应用程度较高,操作较为便利。