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异辛酸合成工艺技术

  应用背景

  异辛酸,又称2-乙基己酸,是丙烯下游衍生物中的一种高附加值精细化学品,被广泛应用于医药、香料、染料、杀菌剂、化妆品、树脂、塑料等领域。此外,异辛酸可用来制备异辛酸盐,用作催干剂,与传统环烷酸盐催干剂相比,异辛酸盐催干剂性能优势明显,正在逐步取代环烷酸盐催干剂。近年来,异辛酸的下游市场不断得到扩展,市场需求量逐年增加。

  目前异辛酸的生产主要有两种技术路线:一是以异辛醇为原料,在强碱性环境下经氧化得到异辛酸盐,再经中和、减压精馏得到异辛酸;一是以正丁醛为原料,经丁醛缩合得到异辛烯醛,异辛烯醛经选择性加氢,得到异辛醛,异辛醛再经氧化得到异辛酸。

  以异辛醇为原料的技术路线产生较多的含盐废水,氧化剂消耗量大,且生产装置在强碱、强酸环境下运行,容易腐蚀。故此路线不仅三废排放量大、安全性低、设备腐蚀快,而且难于连续生产、产量低、操作难度高和产品质量不稳定。国内现有装置基本都采用的是此技术路线,装置规模小、效益差。

  近年来,国内有些研究尝试对以异辛醇为原料的工艺路线进行改进,如用其他酸替代硫酸。但这些改进没有从根本上改变此路线的缺陷,仍避免不了强酸、强碱、三废排放量大、设备腐蚀严重、生产工艺无法连续、产品质量不稳定等的缺点。

  以正丁醛为原料的技术路线实现了连续生产,大大降低了装置的操作难度并提高了产品质量的稳定性;另外,流程中无需添加大量的碱和酸,三废排放量低。虽然本路线需要经缩合、选择性加氢和氧化等三个步骤,但每个步骤的原料转化率和目的产物选择性都很高,原料单耗低。国外公司都采用此技术路线,异辛酸装置的生产规模都较国内装置大、生产成本低。

  

  工艺简述

  上海与盈材料科技有限公司开发的异辛酸生产技术(简称YeHA技术),以价格低廉的正丁醛为原料,经正丁醛缩合反应得到异辛烯醛、异辛烯醛再经选择性加氢得到异辛醛、异辛醛氧化得到异辛酸等步骤,获得高纯度异辛酸产品。采用的加氢催化剂(YeHA-21)不含贵金属。因此,YeHA技术具有工艺连续、三废少、装置投资小、操作简单和安全性高以及异辛酸生产成本低的优点。

  YeHA技术主要性能指标见下表:


性能参数

指标值

正丁醛转化率,%

≥99.6

正丁醛单耗,t/t产品

≤1.1

异辛酸纯度,wt%

99.6


  本技术及其催化剂具有绿色环保、成本低廉、安全性高的优势,所生产的产品质量高、附加值高,具有非常好的竞争优势。

  

  工业应用

  YeHA技术和YeHA-21催化剂已获得一项技术许可,装置规模为2.0万吨/年,目前项目正在建设中。