loading新戊二醇的生产工艺
摘要 ：新戊二醇（NPG）是典型的新戊基结构二元醇，具有良好的化学反应性能，可快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。新戊二醇主要用于生产不饱和树脂、聚酯粉末涂料﹑增塑剂﹑表面活性剂及合成航空润滑油等，同时，新戊二醇又是优良的溶剂，可用于芳烃和环烷烃的选择分离，高级润滑油的添加剂及其他精细化学品。 关键词: 新戊二醇 歧化反应 工艺优化
New production process of ethylene glycol
Abstract: Neopentylglycol (NPG) is typical of Neopentyl structure diol and has good chemical performance, quick in esterification, condensation and oxidation, a variety of chemical reactions. Neopentyl glycol is mainly used for the production of unsaturated resin, polyester powder coating, plastic agent, surface active agent and synthetic aviation lubricating oil etc.. At the same time, neopentyl glycol is an excellent solvent for aromatic and naphthenic hydrocarbon separation, high grade lubricating oil additives and other
fine chemicals.
Key words: new e - glycol, reaction process optimization 引言：新戊二醇(Neopentyl glyco,l简称NPG),化学名: 2, 2-二甲基-1, 3-丙
二醇,分子式: C5H12O2,相对分子量104. 2。在室温下是无臭的白色
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晶状薄片固体，低毒，密度 1.06(21 ℃，g/cm3)，熔点 124～130 ℃，沸点 211℃，闪点 129 ℃，自燃点 399 ℃，升华温度 210 ℃。当相对湿度大于50%时,有吸湿性。温度接近熔点时能很快升华。易溶于水、醇、醚、酮和甲苯,较不易溶于脂肪烃和脂环族。
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1.1 新戊二醇生产工艺路线选择
目前国内外工业生产新戊二醇均采用异丁醛路线，即以异丁醛、甲醛为起始原料，经碱性催化剂催化缩合生成中间体2,2-二甲基-3-羟基丙醛(俗称羟基新戊醛，简称HPA)，再还原为新戊二醇。
新戊二醇工业化生产路线有2条，即卤代丙醇路线和异丁醛路
甲醛按坎氏反应（歧化反应），羟基新戊醛被甲醛还原生成新戊二醇，甲醛则被氧化成甲酸，经液碱中和成甲酸钠。
反应方程式如下：
该工艺的具体操作为：将异丁醛、甲醛按1:2(摩尔比，下同)
线。
的配比备料并投入反应釜，搅拌
卤代丙醇路线以2,2-二甲基
下升温至30-35℃。滴加液碱，保
-3-氯代丙醇为起始原料，先环醚
持pH=9--11,缩合反应
化，再碱解生成新戊二醇，因原
2.0--2.5h；再加液碱至pH≥13，
料紧缺，产量极微。
即发生歧化反应，通过不断滴加
1.1.1 歧化法
液碱保持该pH值； [1]
歧化法又称一锅法、甲酸钠
由异丁醛与甲醛在碱性条件
法，以异丁醛、甲醛为原料，在
下反应而得 :异丁醛与甲醛在
液碱(30%-40%NaOH溶液)催化作
30～40℃、pH值 9～11、碱催化
用下，先缩合生成羟基新戊醛；
剂作用下缩合反应 3h, n (异丁
此后再在碱作用下羟基新戊醛与
醛 ) ∶n (甲醛 ) = 213～
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212∶1。缩合生成的 2, 22二甲基 232羟基丙醛再与过量甲醛在强碱条件下还原成新戊二醇。反应液用甲酸中和 ,减压蒸馏脱水 ,浓缩液经分层萃取 ,除去甲酸钠后 ,冷却、分离得成品。[3]
1.1.2 缩合加氢法 反应方程式如下：
而且产品质量也好，适用于下游各种产品。
目前国外大型装置都采用加氢法，并根据原料来源和企业技术特点进行工艺改进，采用不同的加氢催化剂，已有多种工艺形式。
1.2 1 甲酸钠法(歧化法)工艺的优点
工艺条件温和．操作简单。工
艺反应相对简单．投资少稳定性好。在生产工艺不断完善的今天，
间歇式液相缩合加氢法工艺的具体操作是：将，然后去脱溶
甲酸钠法工艺产品质量可与缩合
釜减压脱除水(或有机溶剂)，分
加氢法产品相媲美。
馏低沸物，最后冷却结晶得产品。
1.2 2 甲酸钠法(歧化法)
其工艺流程见图2.2。
工艺的缺点：
图2.2 加氢法工艺流程图
原料异丁醛易被空气氧化生
缩合加氢法是在中、高压下的
成异丁酸，再与产品NPG缩合成
气-液-固三相反应，又要求较高
酯，形成异丁酸新戊二醇单酯．影
的搅拌速度，因此对设备(如加氢
响产品收率和产品质量。国产工
釜)要求较高，但后期精制简单，
业异丁醛中含有少量正丁醛．其
设备总投资并不比歧化法的高。
性质和异丁醛基本相同．碱性条
它不仅工艺总收率达到95%以上，
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件下也能与甲醛缩合．再歧化生成2．2．4一三羟甲基丙烷(TMP)．导致甲醛消耗量的增加。[2]
1.3 新戊二醇生产过程中所用到的设备
反应釜、机泵、 贮罐、缩合液储槽、缩合液泵、蒸发器、离心机、蒸发釜等。
1.4 国内生产现状
就投资而言，歧化法为一步法，投资小，工艺条件温和，但副产物甲酸钠大量存在于反应产物中，给新戊二醇精制带来困难。
缩合加氢法是两步法，产品收率较高且无副产物甲酸钠产生，但缺点是加氢反应需压力设备，投资大，技术难度高，需要氢源和催化剂。
就技术而言，歧化法工艺相对落后，从产品质量、经济指标到环保要求都无法与缩合加氢法工艺相比，缺乏竞争力。
缩合加氢法工艺，具有物耗、能耗低，催化剂寿命长，加氢反应转化率高等特点。
目前国内基本上采用歧化法生产新戊二醇，因此，通过工艺条件考察，提高原料转化率和新戊二醇收率，使副产物甲酸钠也成为合格产品是很有经济价值的研究工作。[5]3 国外新戊二醇
截至2006年底,我国有11家NPG生产企业,总产能达8. 3万t·a-1 [2]。0.3万t·a-1装置,2004年底扩能至0.7万t·a-1。表2列出2002~2007年我国新戊二醇供需统计数据。表2说明我国NPG产不足需,供求矛盾仍然突出,不足部分靠进1
1.5 新戊二醇生产工艺比较 [5]目前，国内外几种新戊二醇生产工艺原材料及公用工程消耗比较见下表：
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