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正丁醇最重要的三種工業生產方法

正丁醇是多種涂料的溶劑和制增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯(見鄰苯二甲酸酯)的原料,也用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作為有機合成中間體和生物化學藥的萃取劑,還用于制造表面活性劑。

丁醇最早由法國人C.-A. 孚茲于1852年從發酵過程制酒精所得的雜醇油中發現。1913年,英國斯特蘭奇-格拉哈姆公司首先以玉米為原料經發酵過程生產丙酮,正丁醇則作為主要副產物。以后,由于正丁醇需求量增加,發酵法工廠改以生產正丁醇為主,丙酮、乙醇作為副產物。第二次世界大戰期間,德國魯爾化學公司用丙烯羰基合成法生產正丁醇。50年代石油化工興起,合成法制正丁醇發展迅速,尤以丙烯羰基合成法最快。

工業制法
正丁醇的工業制法主要有發酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。此外,由乙烯制高級脂肪醇時也副產正丁醇。

發酵法
以谷物(玉米、玉米芯、黑麥、小麥)淀粉為原料,加水混合成醪液,經蒸煮殺菌,加入純丙酮丁醇菌,在36~37°C 進行發酵,發酵醪液經精餾分離得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可采用糖蜜作原料。

羰基合成法
丙烯、一氧化碳和氫經鈷或銠催化劑(見絡合催化劑) 羰基合成反應生成正丁醛和異丁醛,經加氫得正丁醇和異丁醇。
在用鈷催化劑時, 反應在10~20MPa 和約130~160°C 下進行, 生成的正丁醛與異丁醛之比約為3。1976年開始在工業上應用的銠絡合物催化劑, 使反應可在0.7~3MPa 和80~120°C 下進行,正丁醛與異丁醛之比達到8~16。

醇醛縮合法
由兩個分子乙醛,經縮合并脫水,可制得巴豆醛:
巴豆醛在鎳鉻催化劑存在下于180°C 和0.2MPa 加氫生成正丁醇。
CH3CH=CHCHO+2H2─→CH3CH2CH2CH2OH
在以上三種方法中,丙烯羰基合成法由于原料易得、羰基化工藝壓力已相對降低、產物正丁醇與異丁醇之比提高以及可同時聯產或專門生產2-乙基己醇等優點, 已成為正丁醇最重要的生產方法。
由于正丁醇屬低毒類產品,所以在包裝及貯運方面也要特別注意,如果不慎吸入,將會出現紅細胞數減少、全身不適等癥狀。

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