焦態(tài)成（新疆庫爾勒中泰石化有限責(zé)任公司，新疆 庫爾勒 841000）

1，4-丁二醇，簡稱BDO，是一種重要的基本有機(jī)化工和精細(xì)化工原料，用途廣泛，他的下游衍生物是具有高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛用于溶劑、醫(yī)藥、泡沫人造革、纖維、工程塑料、化妝品、增塑劑、固化劑、農(nóng)藥、除銹劑等領(lǐng)域，現(xiàn)在1，4-丁二醇主要用于制造，聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯樹脂、氨綸、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮等。

1 BDO工藝方案的選擇

目前全球共有五種BDO 生產(chǎn)工藝路線，主要是炔醛法、丁二烯乙酰氧化法、二氯丁烯水解法、烯丙醇?xì)浼兹┗ā㈨樁∠┒狒託浞ā?/p>

這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：

生產(chǎn)方法專利公司缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)德國BASF美國英威達(dá)美國ISP乙炔處理和合成催化劑處理要注意安全炔醛法日本三菱化學(xué)乙炔甲醛催化合成丁炔二醇，經(jīng)兩段催化加氫得BDO 1、工藝成熟可靠2、流程短收率高3、副產(chǎn)少，催化劑價(jià)廉，壽命長4、投資較低丁二烯、醋酸與空氣催化酯化生成醋酸丁烯-2，再經(jīng)催化劑加氫水解生成BDO 1、原料來源豐富2、操作條件溫和3、中間產(chǎn)品與產(chǎn)品的收率高丁二烯乙酰氧化法1、一步反應(yīng)觸媒壽命短2、水解回收醋酸的蒸汽耗量大3、建設(shè)投資高、成本高需要配套燒堿裝置二氯丁烯水解法日本東洋堿廠丁二烯氯化生產(chǎn)1，4-二氯丁烯-2，經(jīng)水解催化加氫制得BDO 1、生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜冗長2、建設(shè)投資高英國戴威麥基公司1、與氯丁橡膠聯(lián)產(chǎn)2、原料成本低來源豐富3、工藝簡單、產(chǎn)品純度高工藝過程順丁烯二酸酐加氫法美國阿可公司美國背基工程公司烯丙醇?xì)浼兹┗ǘ⊥檠趸祈橍俳?jīng)醋酸酯化低壓加氫制BDO并聯(lián)產(chǎn)四氫呋喃和γ-丁內(nèi)酯以丙烯為原料經(jīng)丙烯醇和一氧化碳基合成生產(chǎn)BDO可按需要調(diào)節(jié)各產(chǎn)品產(chǎn)量1、投資較低2、催化劑可長期使用3、蒸汽有效利用率高副反應(yīng)多，產(chǎn)品收率低

在上述的工藝生產(chǎn)方法中，與乙炔法相比，丁二烯乙酰氧化法、二氯丁烯水解法、烯丙醇?xì)浼兹┗ǖ纳a(chǎn)規(guī)模較小，這三種生產(chǎn)方法在全球的生產(chǎn)規(guī)模占總規(guī)模的15%，而乙炔法的生產(chǎn)規(guī)模占到總生產(chǎn)規(guī)模的85%。

國內(nèi)BDO生產(chǎn)路線主要有兩種即順酐路線和炔醛路線，順丁烯二酸酐加氫法只適用于丁烷價(jià)廉易得的地區(qū)，否則會由于原料順酐的價(jià)格太高，無法與其它方法競爭，因此炔醛路線目前最有優(yōu)勢，尤其是在國內(nèi)電石和天然氣資源豐富的地區(qū)尤為明顯。

2 炔醛法生產(chǎn)工藝主要技術(shù)對比

炔醛法生產(chǎn)技術(shù)的專利商有美國英威達(dá)公司、德國BASF公司和美國ISP公司，三家公司生產(chǎn)BDO的技術(shù)先進(jìn)成熟，目前美國英威達(dá)公司和美國ISP公司生產(chǎn)BDO的技術(shù)均可向中國轉(zhuǎn)讓技術(shù)，隨著炔醛法技術(shù)不斷發(fā)展和改進(jìn)，BDO 裝置的生產(chǎn)規(guī)模也不斷變大，現(xiàn)對這兩家公司年產(chǎn)10 萬噸規(guī)模的BDO 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行比較如下：

1 BYD合成對原料乙炔的質(zhì)量要求

英威達(dá)技術(shù)原料乙炔中硫≤0.2ppmw，不飽和烴含量≤1.0%，由天然氣生產(chǎn)的粗乙炔不需經(jīng)酸堿洗凈化，無廢硫酸排放和由此帶來的處置困難問題ISP技術(shù)乙炔中無硫，不飽和烴含量＜0.04%，必須采用酸堿洗對乙炔進(jìn)行凈化，有廢硫酸產(chǎn)生，廢酸處置問題需要同步考慮解決

2 BYD合成反應(yīng)器臺數(shù)及壓力

英威達(dá)技術(shù)反應(yīng)器規(guī)模大，臺數(shù)少，10萬噸規(guī)模1臺反應(yīng)壓力0.38kg/cm2.G，在乙炔安全分壓以下，安全性高ISP技術(shù)反應(yīng)器規(guī)模小數(shù)量多，10萬噸級需要15臺，5條線并聯(lián)，每條線3臺反應(yīng)器一級：1.06kg/cm2.G 二級：0.96kg/cm2.G三級0.84kg/cm2.G安全性較低

3 BYD反應(yīng)液過濾

英威達(dá)技術(shù)反應(yīng)器設(shè)內(nèi)置催化劑過濾器，每年需要更換濾布和催化劑至少3次。年操作時(shí)間7632小時(shí)ISP技術(shù)反應(yīng)器外設(shè)過濾器，清洗過濾器時(shí)反應(yīng)器不需要停車，反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可達(dá)一年以上，年操作時(shí)間7920小時(shí)，6萬噸規(guī)模設(shè)置6臺過濾器，10萬噸規(guī)模需要在6萬噸的基礎(chǔ)上將過濾器放大，沒有相關(guān)業(yè)績

4 BYD反應(yīng)液脫離子單元

英威達(dá)技術(shù)沒有Cu離子和Si離子析出，無需脫離子單元，無含銅廢水排放ISP技術(shù)有脫離子單元，有含銅廢水排放，增加了廢水處理的難度

5 加氫單元對比

英威達(dá)技術(shù)采用一步加氫，反應(yīng)壓力310 kg/cm2.G，10萬噸規(guī)模設(shè)一級（2臺）和二級（1臺）反應(yīng)器串聯(lián)，催化劑選擇性高，副反應(yīng)少，有利于提高產(chǎn)品純度。有相同規(guī)模的同類工廠業(yè)績ISP技術(shù)分低壓加氫和高壓加氫，低壓反應(yīng)壓力21 kg/cm2.G，10萬噸規(guī)模設(shè)8臺反應(yīng)器并聯(lián)，需要將標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)器放大1.25倍，含催化劑進(jìn)料泵易損壞。高壓反應(yīng)壓力200 kg/cm2.G，10萬噸規(guī)模設(shè)4臺反應(yīng)器并聯(lián)。無生產(chǎn)業(yè)績，副反應(yīng)多不利于提高產(chǎn)品純度

6 精餾單元對比

英威達(dá)技術(shù)BDO濃縮：設(shè)提濃塔一個(gè)，兼脫水和脫除丁醇，流程簡單。高沸物：設(shè)鹽塔一個(gè)，除鹽和高沸物，流程簡單，高沸物產(chǎn)生量大ISP技術(shù)設(shè)真空、常壓兩級脫水和脫除丁醇，流程復(fù)雜。設(shè)升膜、降膜蒸發(fā)器各一臺，精制過程中注意了熱能回收，加熱蒸汽和冷卻水消耗較低，副產(chǎn)低壓蒸汽，高沸物產(chǎn)生量少

7 主要消耗對比

英威達(dá)技術(shù)乙炔：預(yù)期值316.7kg/t 保證值：338kg/t甲醛：預(yù)期值753.5kg/t 保證值：771kg/t ISP技術(shù)乙炔：預(yù)期值340kg/t 保證值：350kg/t甲醛：預(yù)期值760kg/t 保證值：780kg/t

8 產(chǎn)品純度

英威達(dá)技術(shù)保證BDO純度＞99.5%，三萬噸和六萬噸規(guī)模設(shè)計(jì)BDO純度99.9%、TBA0.1%ISP技術(shù)保證BDO純度＞99.5%，六萬噸規(guī)模設(shè)計(jì)BDO純度99.64%、M-B1D 0.1% M-P1D 0.07% BHM 0.17%，實(shí)際純度約99.6%左右

3 結(jié)語

通過以上比較可以看出：

①對原料乙炔的質(zhì)量要求ISP 技術(shù)比英威達(dá)技術(shù)高，必須進(jìn)行酸洗、堿洗對原料乙炔進(jìn)行凈化，建設(shè)酸堿洗凈化裝置不僅增加投資，還會有乙炔損失，增加廢酸排放和廢酸處理的困難；

②BYD 合成反應(yīng)壓力ISP 技術(shù)比英威達(dá)高，而且超出了乙炔的安全分壓，安全性相比較低；

③BYD合成、低壓加氫和高壓加氫。英威達(dá)技術(shù)采用一條生產(chǎn)線，設(shè)備少，流程簡單，投資低，ISP 技術(shù)采用多條生產(chǎn)線，設(shè)備繁多，流程復(fù)雜，投資高。

④BYD 反應(yīng)液的過濾。ISP 技術(shù)采用多臺外置過濾器，投資高，但是可以做到BYD 反應(yīng)器的全年連續(xù)運(yùn)行；英威達(dá)技術(shù)采用內(nèi)置過濾器，每年因?yàn)楦鼡Q濾布和催化劑至少要停車3次，影響B(tài)YD反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行，特別是冬季停車更換催化劑后再開車有較大難度，如果增加一臺BYD合成反應(yīng)器投資又將增大。

⑤加氫技術(shù)。在加氫技術(shù)上英威達(dá)技術(shù)采用高壓加氫，加氫壓力高，副反應(yīng)少，產(chǎn)品質(zhì)量高，有利于高端市場和高端后加工產(chǎn)品提供原料；ISP 技術(shù)采用高低壓加氫串聯(lián)，加氫壓力低，丁醇生成量多，副反應(yīng)也多，不利于生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。

⑥消耗方面。由于ISP技術(shù)在原料消耗、催化劑成本、操作費(fèi)用等方面比英威達(dá)技術(shù)高，致使BDO的制造成本高于英威達(dá)技術(shù)。

⑦對10 萬噸∕年的1，4-丁二醇裝置，英威達(dá)技術(shù)有現(xiàn)成的同規(guī)模裝置在運(yùn)行，技術(shù)上沒有任何風(fēng)險(xiǎn)，而ISP技術(shù)則采用在6 萬噸∕年規(guī)模的基礎(chǔ)上，BYD 合成按比例增加生產(chǎn)線、高低壓加氫反應(yīng)器先增加生產(chǎn)線后再放大，不僅投資增加較多，而且具有潛在的放大風(fēng)險(xiǎn)

綜上所述，英威達(dá)技術(shù)如采用天然氣制乙炔因不需要乙炔酸洗、堿洗凈化裝置，并且BYD合成、低壓加氫和高壓加氫方面采用一條生產(chǎn)線、設(shè)備少、流程簡單，因此比ISP 技術(shù)在建設(shè)投資，生產(chǎn)成本、乙炔反應(yīng)的安全性、產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有較大優(yōu)勢，目前逐步成為國內(nèi)BDO生產(chǎn)工藝的主流技術(shù)。