連續(xù)法合成工藝
季戊四醇的連續(xù)合成工藝包括連續(xù)合成、多效連續(xù)蒸發(fā)、連續(xù)結(jié)晶分離和連續(xù)干燥包裝等。整個生產(chǎn)過程的連續(xù)化,使得裝置的自動化程度大幅度提高。
日本、意大利、捷克、西班牙等國對連續(xù)法合成工藝進行了深入的研究,大多數(shù)廠家均采用連續(xù)化生產(chǎn)工藝。日本、捷克的連續(xù)化合成工藝為:反應體系由6個左右的串聯(lián)反應器組成,每個反應器由混合段、冷卻段和反應段組成,反應段的長徑比約為7,將甲醛和堿連續(xù)送入第一個反應器的混合段,然后依次流經(jīng)各反應器,乙醛分別由每個反應器的混合段進入(乙醛添加量各反應器依次遞減),反應混合物在每個反應器的停留時間為5~30min,最后一個反應器的停留時間可以是30~60min。該工藝已實現(xiàn)工業(yè)化,收率可達95%以上。
意大利Poliali公司的連續(xù)合成工藝為:反應在兩個串聯(lián)反應器中進行,將被冷卻到30℃的甲醛、乙醛、燒堿水溶液加入第一反應器,第一反應器是一個常壓立式容器,分為4個不同的段,并裝有帶4層攪拌槳的立式攪拌器,反應器器壁上有立式折流板,反應液在各段都能得到充分混合;全部甲醛溶液及60%的乙醛溶液加入反應器的第一段,余下40%的乙醛溶液均勻地分別加入第三段和第四段,氫氧化鈉溶液則均勻地分別加入反應器的第一段和第二段;從第一反應器中溢流出來的溶液在第二反應器中繼續(xù)反應,兩反應器的停留時間分別為15min和42min;含微量堿的反應液從第二反應器流出,在靜態(tài)混合器中用甲酸中和至pH=6,中和后的反應液在帶攪拌的立式中間罐中得到充分混合。
連續(xù)結(jié)晶工藝有全連續(xù)型和半連續(xù)型之分。全連續(xù)型工藝將90℃左右的濃縮液連續(xù)地供給保持在30℃左右的真空結(jié)晶器,平均停留時間為4h左右,此工藝所得產(chǎn)品粒徑細、分離過濾時間長、灰分含量高。為了改進全連續(xù)型結(jié)晶器的弊端,提出了二級連續(xù)型結(jié)晶工藝,即將90℃左右的濃縮液連續(xù)地依次供給溫度保持在45℃左右的第一級結(jié)晶器和溫度保持在25℃左右的第二級結(jié)晶器。此工藝所得產(chǎn)品粒徑較全連續(xù)型工藝有所改善,但仍不理想。為了改進前述兩種工藝存在的顆粒細、灰分高的問題,日本提出了分批結(jié)晶法和連續(xù)結(jié)晶法相結(jié)合的半連續(xù)法結(jié)晶工藝。該工藝為首先采用分批結(jié)晶法將90℃左右的濃縮液在第一結(jié)晶器內(nèi)冷卻到50℃左右,然后連續(xù)不斷地供給保持在30℃左右的第二級結(jié)晶器。采用此種工藝可得到粒徑粗大、純度較高的季戊四醇產(chǎn)品。
有機溶劑萃取回收工藝
國外母液回收大多采用異丁醇等有機溶劑萃取回收甲酸鈉。其工藝為:經(jīng)預熱后的母液與有機溶劑在萃取槽中逆流接觸,季戊四醇等有機物被萃取出來,萃取相經(jīng)去離子塔除去微量鈉離子,然后進入溶劑蒸發(fā)器中蒸發(fā)回收有機溶劑,從蒸發(fā)器底部排出的萃取相用泵送去焚燒。萃余相進入甲酸鈉蒸發(fā)器,經(jīng)濃縮后的甲酸鈉溶液送入結(jié)晶系統(tǒng)在真空條件下進行結(jié)晶,然后送至分離系統(tǒng),離心分離出來的甲酸鈉經(jīng)干燥得到甲酸鈉成品,母液返回季戊四醇結(jié)晶工段。
筆者認為,除上述技術外,我國季戊四醇企業(yè)今后還應加強整合管理,淘汰污染嚴重、產(chǎn)品質(zhì)量差的小規(guī)模裝置;其次,加大發(fā)展環(huán)保、綠色以及原料利用率高的工藝路線;另外,由于我國對于季戊四醇的需求有限,產(chǎn)能過剩風險已在逐步加大,因此應該積極提升產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,在積極擴大國內(nèi)需求的同時,積極擴大出口,以緩解國內(nèi)過剩矛盾。隨著近年來,國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國中高檔季戊四醇需求量也在逐年增加,加上近年來,由于資源及國家產(chǎn)業(yè)政策等方面的原因,我國周邊的印度、日本和韓國的大部分季戊四醇裝置已經(jīng)停產(chǎn),這給我國發(fā)展季戊四醇提供了良好機遇,季戊四醇將具有良好的市場前景。
?