1,4-丁二醇的制备与应用：从工艺优化到绿色环保的探索

1,4-丁二醇的制备与应用：从工艺优化到绿色环保的探索

概括：

1,4-丁二醇（BDO）是一种重要的基本有机原料，附加值高，用途广泛，常用于医药、纺织、军事等领域，其下游产物聚丁二酸丁二醇酯可用于制备可生物降解塑料，对绿色环保具有重要意义。目前，1,4-丁二醇的工业化生产还存在工艺条件苛刻，选择性不高等问题。本文以1,4-丁炔二醇（BYD）为原料，采用催化加氢法制备1,4-丁二醇，研究了催化剂种类及用量、溶剂种类、底物浓度、反应时间、反应温度、反应压力等因素对反应过程的影响。选用釜式反应器和固定床反应器，探究雷尼镍催化剂催化加氢的最佳反应条件。釜式反应器中，以水为溶剂，反应温度为100℃，氢气压力为2.0MPa。 h，1，4-丁炔二醇转化率100%，1，4-丁二醇选择性90.6%；在保证良好催化性能的前提下，催化剂可循环使用5次。在固定床反应器中，以水为溶剂，反应温度100℃，反应压力2.0MPa，空速0.91h~(-1)，氢油比400，1，4-丁炔二醇加氢反应转化率99.8%，1，4-丁二醇选择性78.9%。根据实验结果，利用Aspen Plus软件设计了高纯度1，4-丁二醇的生产工艺，模拟规模为10万吨/年1，4-丁二醇。通过对进料板数、理论板数、萃取剂进料板数等一系列工艺参数的优化以及精馏塔的详细设计，1,4-丁炔二醇的转化率为99.8%；1,4-丁二醇的选择性为98%，纯度为99.81%。研究结果可为1,4-丁二醇的工业应用提供一定的科学依据。

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