高压羰基合成技术由于选择性较差、副产品(丙烷和高沸物)多,已被以铑为催化剂的低压羰基合成技术所取代。具有竞争力的羰基合成技术有鲁尔化学的中压技术以及伊士曼、三菱化成和戴维的低压技术。
世界新建丁辛醇装置均采用改性铑系催化剂低压法,具有温度低、压力低、速率高、正异构比高、副反应少、铑催化剂用量少、寿命长、催化剂可回收使用、设备少、投资省以及丁醇和辛醇可切换生产等优点。
丁辛醇羰基合成工艺以丙烯、合成气和氢气为原料,在催化剂作用下生成混合丁醛,分离出催化剂循环使用,分离出正/异丁醛经加氢生成正丁醇和异丁醇,经精馏分离得到正丁醇和异丁醇产品:正丁醛在氢氧化钠的催化作用下缩合脱水生成辛烯醛,辛烯醛加氢生产出粗辛醇,经过精馏得到产品辛醇。
研究结论及建议
2010年我国是世界上主要的丁辛醇进口国家,正丁醇和辛醇的净进口量分别为62.3万t和46.1万t,预计2015年我国正丁醇和辛醇的市场供需缺口分别约为24.8万t和11.2万t,我国仍将是世界上主要的丁辛醇进口国,产品具有较好的市场发展潜力。
我国丁辛醇产业"十二五"期间的发展趋势主要包括:
(1)生产规模大型化。我国丁辛醇生产装置趋于大型化、经济规模化、上下游一体化(依托丙烯和造气装置),向综合节能型方向发展。因此,"十二五"期间我国新建或规划丁辛醇生产装置必须具有一定的经济规模,否则难以取得较强的市场竞争力。
(2)深入开展工艺技术开发。我国丁辛醇装置生产技术是在引进技术的基础上改造的,国内自主研发的丁辛醇气相加氢催化剂综合指标达到国际先进水平,可以逐步实现丁辛醇催化剂的国产化,降低丁辛醇生产成本。在设备方面,天津碱厂丁辛醇项目(2010年建成投产)两台超大型加氢反应器采用国产化设备。国内丁辛醇生产工艺综合水平达到国际先进水平。
"十二五"期间,我国丁辛醇生产企业以及相关科研机构将进一步开发研究成套自主工艺技术,保持与世界丁辛醇先进技术同步的水平。工艺技术的研究重点集中在催化剂领域,主要包括高效铑催化剂、非铑催化剂或高效新型配位体、辛烯醛液相加氢镍系催化剂、辛烯醛气相加氢铜系催化剂和镍/铜系催化剂的配合使用,使丁辛醇产品向效益型方向转变。
(3)优化下游产品结构。我国丁辛醇下游附加值高、技术含量高的衍生物产品的开发与国外存在较大差距。例如,特种增塑剂大多需要依赖进口产品满足国内消费需求。"十二五"期间我国丁辛醇上下游行业将加大开发下游高附加值产品的力度,以进一步提高丁辛醇行业的整体经济效益。