季戊四醇是由甲醛和乙醛縮合而成的一種典型的新戊基結(jié)構(gòu)四元醇，又名四羥甲基甲烷，化學(xué)名稱為2,2-雙(羥甲基)-1,3-丙二醇，外觀為白色粉末狀結(jié)晶，可溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。其作為重要的化工原料，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，它在涂料、輕工、汽車等工業(yè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。但主要還是用在涂料工業(yè)生產(chǎn)中，可用以制造醇酸樹(shù)脂涂料，能使涂料膜的硬度、光澤和耐久性得以改善。它也用作色漆、清漆和印刷油墨等所需的松香脂的原料，并可制干性油、陰燃性涂料和舫空潤(rùn)滑油等。季戊四醇的脂肪酸酯是高效的潤(rùn)滑劑和聚氯乙烯增塑劑，其環(huán)氧衍生物則是生產(chǎn)非離生表面活性劑的原料。由于季戊四醇分子中含有四個(gè)等同的羥甲基，具有高度的對(duì)稱性，因此常被用作多官能團(tuán)化合物的制取原料。由它硝化可以制得季戊四醇四硝酸酯（太安，PETN），是一種烈性炸藥；酯化可得季戊四醇三丙烯酸酯（PETA），用作涂料。

　　近年來(lái)，我國(guó)季戊四醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，已成為世界最大的季戊四醇生產(chǎn)基地。據(jù)了解，我國(guó)大型的季戊四醇生產(chǎn)廠家規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸級(jí)的企業(yè)主要有衡陽(yáng)三化實(shí)業(yè)公司、湖北宜化集團(tuán)公司、云天化集團(tuán)公司和保定化工原料廠等。隨著產(chǎn)能的快速增加，季戊四醇生產(chǎn)技術(shù)也取得了較大進(jìn)步。

　　離子交換樹(shù)脂催化法

　　除了采用氫氧化鈉和氫氧化鈣作為生產(chǎn)季戊四醇的催化劑外，近來(lái)一些研究提出了在環(huán)境友好條件下，用強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂為縮合催化劑，使甲醛和乙醛在水溶液中反應(yīng)合成季戊四醇的工藝。該工藝使用的是固定床間歇式反應(yīng)器。即含有15.5立方分米SBK離子交換柱，反應(yīng)停留時(shí)間為1～2h，交換柱的流出物經(jīng)蒸餾分離出甲醛，母液濃縮分離出季戊四醇和甲酸鈉。離子交換樹(shù)脂催化劑用稀的強(qiáng)堿溶液（如6%NaOH溶液）再生，然后用蒸餾回收的甲醛溶液進(jìn)行洗滌。離子交換劑催化法能有效地抑制甲醛的自身縮合產(chǎn)生副產(chǎn)物，但工藝較為復(fù)雜，對(duì)離子交換樹(shù)脂的再生和洗滌較為繁瑣，且同樣面臨副產(chǎn)物甲酸鈉的問(wèn)題，產(chǎn)品規(guī)模也不大，此外，該法目前尚處于探索階段。

　　混合堿法

　　20世紀(jì)90年代末期，國(guó)外公司提出了采用弱堿碳酸鹽而后以碳酸氫鹽為催化劑的混合堿法生產(chǎn)季戊四醇。該方法的反應(yīng)原理基本與傳統(tǒng)方法相仿，即通過(guò)醇醛縮合與Cannizzaro反應(yīng)得到季戊四醇和副產(chǎn)甲酸鹽，不同的是該工藝中還包括將甲酸鹽在貴金屬催化劑作用下，通過(guò)氧化或水解轉(zhuǎn)化為本工藝所需要的碳酸鹽和碳酸氫鹽的工序，回收的碳酸鹽和碳酸氫鹽作為下一批反應(yīng)的催化劑循環(huán)利用。與傳統(tǒng)的“鈉法”和“鈣法”相比較，混合堿法具有如下特點(diǎn)：一是以弱堿碳酸鹽和碳酸氫鹽為催化劑合成季戊四醇，反應(yīng)條件較為穩(wěn)定，可減少副反應(yīng)的發(fā)生，有利于提高季戊四醇的產(chǎn)率。二是弱堿碳酸鹽和碳酸氫鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕性較小。三是該法能將副產(chǎn)物甲酸鹽在貴金屬催化劑的作用下，通過(guò)氧化或水解轉(zhuǎn)化為本反應(yīng)所需要的碳酸鹽和碳酸氫鹽，作為下一批反應(yīng)的催化劑，循環(huán)使用。一方面節(jié)省了大量的堿，得到高質(zhì)量高收率的產(chǎn)品，既降低了成本，又有利于提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，該工藝副產(chǎn)物少，無(wú)三廢產(chǎn)生，是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色工藝，必將產(chǎn)生很好的環(huán)境社會(huì)效益，具有良好的發(fā)展前景。

　　縮合加氫法

　　縮合加氫法是將甲醛、乙醛和三乙胺及水按一定比例混合后，在低溫下縮合生成季戊四糖，再在減壓下蒸餾，分離出來(lái)的三乙胺返回縮合工序。季戊四糖在加壓下催化加氫，使醛基還原為羥基而制得季戊四醇。與傳統(tǒng)的方法相比較。該法生產(chǎn)季戊四醇不僅反應(yīng)溫度較低、后處理步驟簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好、節(jié)省甲醛和大量的堿，而且該法徹底解決了“鈉法”和“鈣法”生產(chǎn)季戊四醇所副產(chǎn)的甲酸鹽沒(méi)有銷路和對(duì)環(huán)境污染大等問(wèn)題。該法提純精制工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、投資省、成本低，但對(duì)氫源質(zhì)量、加氫設(shè)備和催化劑要求高。目前該方法還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

　　電滲析法分離工藝

　　電滲析是一種在電場(chǎng)作用下使溶液中的離子選擇性地透過(guò)而使產(chǎn)品得以提純的分離工藝。電滲析裝置由交替排列的陽(yáng)離子和陰離子選擇性透過(guò)膜分隔成的陽(yáng)極室、一系列交替相間的濃縮室和稀釋室以及陰極室構(gòu)成。在陽(yáng)極室和陰極室加入導(dǎo)電液并不斷循環(huán)。經(jīng)精餾除去甲醛后的濃縮液用母液稀釋到季戊四醇含量為10%左右，將溶液加熱到50～80℃，在電流密度為500～800A/m2的條件下進(jìn)行電滲析，濃縮的甲酸鈉溶液不停地從濃縮室排出，經(jīng)過(guò)提純的季戊四醇溶液不斷地從稀釋室的另一端排出。提純后的季戊四醇和甲酸鈉溶液可通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶和過(guò)濾得到甲酸鈉含量小于0.01%的季戊四醇和有機(jī)物含量很低的高純度甲酸鈉產(chǎn)品。