丁二酸/琥珀酸的工业制备合成

2018-10-18 10:20 安庆普华贸易有限公司技术交流

丁二酸又名琥珀酸,是一种重要的有机化工的原料及中间体,被美国能源部列为未来12种最有价值的生物质平台化合物之一。

丁二酸可以采用丁烷为原料制取,也可以生物发酵法合成。其中生物发酵过程中可大量利用化工装置副产二氧化碳。据报道每生产1吨丁二酸产品,可以吸收0.37吨二氧化碳。丁二酸可用于合成1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯以及生物可降解材料聚丁二酸丁二醇酯。因此作为C4生物平台化合物的丁二酸进一步高效转化和增值吸引了学术界和工业界的广泛关注。

目前国内采用的成熟合成方法,主要有以下几种:

1、电解法合成的原料为顺丁烯二酸或顺酐,阴、阳极液用稀硫酸,最初用阳离子膜隔开两极,但目前都不再使用,阴、阳极一般均用铅板,通常用板框式电解槽合成。这种生产方式,目前为国内最常用方式。

2、加氢法,顺丁烯 二酸酐或反丁烯二酸在催化剂作用下加氢反应,生成丁二酸,然后经分离得到成品。催化剂为镍或贵 金属,反应温度约为130- 140℃。

3、丙烯酸羰基合成法,丙烯酸和一氧化碳在催化剂作用下,生成丁二酸。尚未工业化。

4、电解氧化法,苯酐与硫 酸和水按1:0.5:4比例,在陶瓷电解槽中电解,可得丁二酸。

5、氧化法,石蜡经深度氧化生成各种羧酸的混合物,再经过水蒸气蒸馏和结晶等分离步骤后可得丁二酸。

6、乙炔法,乙炔与一氧化碳及水在[CO(CO)4]催化剂存在下,于酸性介质中反应可得丁二酸,反应温度80-250℃,压力2.94-49.03MPa。

7、新兴的发酵法。与传统化学方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸具有诸多优点:生产成本具有竞争力;利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料,避免了对石化原料的依赖;减少了化学合成工艺对环境的污染。