1,4-butandiol BDO

- Mar 20, 2019-

Butandiol HOCH2CH2CH2CH2OH är huvudsakligen 1,4-butandiol i branschen. Det är en färglös vätska med en kokpunkt på 228 ° C, en fryspunkt på <-50 °="" c="" och="" är="" löslig="" i=""> Den tillverkas huvudsakligen av acetylen och formaldehyd. Det används som en kedjeförlängare för framställning av polybutylentereftalat och polyuretan och som ett viktigt råmaterial för tetrahydrofuran, y-butyrolakton och farmaceutisk och organisk syntes. Eftersom polybutylentereftalat är en utmärkt polyester växer efterfrågan på plastplaster snabbt.

Grundläggande information

Handelsnamn: 1,4-butandiol (BDO)

Molekylformel: C4H10O2

Molekylvikt: 90,121

CAS: 107-88-0

Engelska förkortningar: BDO

Foldning i kosmetika
Butandiol är mycket vanlig i kosmetika. Det engelska namnet som ofta framträder är: Butylenglykol, även känd som 1,3-dihydroxibutan, vilket är ett slags polyol. Det används ofta som en fuktgivare och lösningsmedel i kosmetika. När det gäller fuktgivande, eftersom butandiol är en liten molekylär fuktighetsgivande ingrediens, är andelen vattenfångande liten, och det finns också en viss antibakteriell effekt. Säkerheten för butandiol är värd att erkännas. Testet visade att det applicerades intermittent på människokroppen, applicerades en gång varannan dag i 16 dagar. Ingen irriterande inflammation hittades bland alla 200 personer som deltog i testet. . När det gäller irritationen mot ögons slemhinna har den testats i vita möss, och de erhållna resultaten är fortfarande mycket säkra. Det sägs att det har använts i tandkräm i fyra veckor av muntliga test. Som ett resultat är det också irriterande för munslimhinnan och är en mycket säker ingrediens.

Foldning produktionsmetod
Före andra världskriget hade Tyskland använt Repe-metoden för att syntetisera butandiol från acetylen och formaldehyd. Denna metod löser risken för acetylen som arbetar under högt tryck och är fortfarande den huvudsakliga produktionsmetoden för butandiol. På 1960-talet utvecklade Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd. ett förfarande för framställning av butandiol genom katalytisk hydrogenering av maleinsyraanhydrid. På 1970-talet utvecklade företaget en ny process för butadienacetoxyleringsprocessen. 1971 etablerade Japans Toyo Soda Industrial Co., Ltd. en produktionsanläggning för butadienklorering. Dessutom har USA och Japan successivt studerat olika syntetiska metoder med användning av propylen eller eten som råmaterial.

Repefa Denna metod utvecklades av den tyska WJ Repe, och reaktionen utfördes i två steg.

1 En vattenhaltig lösning av acetylen och formaldehyd omsätts i närvaro av en kiseldioxidbärande kopparinnehållande acetylenkatalysator för att bilda 2-butyn-1,4-diol (förkortad som 1,4-butynediol): 2HCHO + HCCH- ^ HOCH2CCCH2OH

Reaktionen utförs i en reaktor med fast bädd med ett partialtryck av acetylen av 0,5 MPa och en reaktionstemperatur av 90-100 ° C. Selektiviteten hos 1,4-butynediol är upp till 80% i termer av acetylen och större än 90% i form av formaldehyd.

2 Hydrogenering av 1,4-butynediol till 1,4-butandiol: HOCH2C ^ CCH2OH + 2H2i → HOCH2CH2CH2CH2OH Hydrogenering kan utföras vid 70 ~ 140 ° C, 30MPa, med kiselhaltig bärare (se silikagelbärare) Nickeln koppar-mangan användes som en katalysator, och utbytet av 1,4-butandiol var 95%.

US General Aniline and Film Company har gjort förbättringar av denna lag. I det första steget ändrades katalysatorn till kopparacetylid, som uppburits på magnesiumsilikat, och rutenium innehölls för att hämma polymerisationen av acetylen. Katalysatorn är säker att använda och är inte lätt att avaktiveras. Reaktionsbetingelserna är en temperatur av 95 ° C och ett acetylent partialtryck av 0,2 MPa. Tankreaktorn med omröring användes och den fasta katalysatorn suspenderas i det flytande reaktionsmediet. Det andra steget med hydrogenering utförs i två steg: först, lågtrycksvätskefashydrering, katalysatorn är ramnickel, reaktionstemperaturen är 50-60 ° C, trycket är 1,4-2,1 MPa och tankreaktorn med omrörning används, och sedan i en fast bädd. Högtrycksvätskefashydrering.

Repefa tillverkningsprocess är inte för komplicerad och kostnaden är låg. För närvarande är produktionskapaciteten för denna metod nära 90% av den totala kapaciteten hos olika metoder. Nyckeln till utvecklingen av denna metod i framtiden är utbudet och priset på acetylenråvaror.

Maleinsyraanhydrid-hydrogeneringsreaktionen utföres i två steg för att samproduka tetrahydrofuran. 1 flytande fas katalytisk hydrogenering av maleinsyraanhydrid till y-butyrolakton och tetrahydrofuran, katalysatorn är nickel-rutenium, reaktionstemperaturen är 240-280 ° C, trycket är 5,8 ~ 11,5 MPa och omvandlingshastigheten av maleinsyraanhydrid är 100% . Selektiviteten för y-butyrolacton och tetrahydrofuran är 90%. Molförhållandet mellan y-butyrolakton och tetrahydrofuran kan justeras i intervallet 10: 1 till 1: 3 under användning av olika reaktionsbetingelser. 2y-butyrolakton hydreras ytterligare för erhållande av 1,4-butandiol och en kopparkromkatalysator med användning av kaliumoxid som en promotor har en omvandlingshastighet av 85% till 90% och en selektivitet på 99% vid 200 ° C och 10 MPa. ovanstående.

Denna metod har höga råmaterialpriser, men har få reaktionssteg, låg investering och justerbara samprodukter. Därför ökar många länder fortfarande forskning och utveckling. Butadienacetoxyleringsprocessen utförs i tre steg för samproduktion av tetrahydrofuran.

21,4-diacetoxi-2-buten utsätts för vätskefas-hydrogenering i närvaro av en palladiumkatalysator vid 60 ° C och 5 MPa för erhållande av 1,4-diacetoxibutan i ett utbyte av 98%.

31,4-diacetoxibutan hydrolyseras med ett jonbytarharts katalyserat (se fast syrakatalysator) för framställning av produkten 1,4-butandiol.

1,4-diklorbutenprocessen Vid framställning av kloropren från butadien är 1,4-diklorbuten en mellanprodukt. Metoden utvecklad av Toyo Soda Industrial Co., Ltd. är att hydrolysera 1,4-diklorbuten med ett överskott av natriumformiat vid ca 110 ° C för att bilda 2-buten-1,4-diol med en omvandling av nästan 100% och en selektivitet på mer än 90%. Efter hydrolys neutraliserades den fria myrsyra med natriumhydroxid. 2-buten-1,4-diolen hydreras sedan i närvaro av 100 ° C, 27 MPa och en nickel-aluminiumkatalysator för att ge 1,4-butandiol. Denna metod har en hög kostnad för offentliga arbeten och en hög produktionskostnad.

Allylalkohol kan framställas från propylen, så denna metod kan också betraktas som en metod som börjar från propen. Från propylen kan allylacetat eller akrolein också användas för att producera 1,4-butandiol, men dessa metoder är fortfarande bara i utvecklingsstadiet.