丁二酸的用途及生產(chǎn)工藝

1、丁二酸的用途及生產(chǎn)工藝（總4頁）本頁僅作為文檔封面，使用時可以刪除This document is for reference only-rar21 year.March丁二酸的用途及生產(chǎn)工藝丁二酸，又名琥珀酸，英文名稱succinic acid, CAS： 110-15-6,分子式 C4H6O4,分子量。理化特性：外觀無色或白色、無嗅具有酸味的固體，熔點185°C，沸點： 235°C,相對密度（水=1）（15°C）,溶于水、微溶于乙醇、乙醴、丙酮。建規(guī)火險分 級：丙一、用途在食品加工中，丁二酸是一種理想的酸味劑，丁二酸的鈉鹽可改善醬油、豆 醬、液體調(diào)味及煉制品的

2、質量，用于咸菜、火腿、香腸、魚加工產(chǎn)品、肉罐頭等 的風味改良劑，還用于奶粉、奶片、餅干的強化劑，促進生長發(fā)育。在醫(yī)藥衛(wèi)生中，丁二酸鈉具有醫(yī)治昏迷的療效，丁二酸的鞍鹽可做鎮(zhèn)靜劑， 丁二酸及其酸酊用于制造磺胺藥、維生素A、B6、止血藥和可的松衍生物，丁二 酸對巴比妥酸鹽中毒具有解毒作用，丁二酸乙酯紅霉素乂名利菌沙，是人們常用 的口服抗菌藥。在農(nóng)業(yè)方面，丁二酸是一種植物生長激素，它能控制植物生長、調(diào)節(jié)養(yǎng)分、 增加抗旱、抗病、抗凍能力，施用于農(nóng)作物一般能增產(chǎn)10%-20%,還用來處理大 麥黑穗病，用作除草劑的添加劑。丁二酸也是合成照相化學品的中間體。丁二酸酯與2,6-二氨基毗唳縮合的產(chǎn) 物廣泛用于照相

3、底片中的固酸顏料，明膠與丁二酸反應得改進鹵化銀照相乳液性 能的載色劑。丁二酸衍生物是一種良好的表面活性劑，是去垢劑、肥皂和破乳劑的組分； 丁二酸可生產(chǎn)脫毛劑、牙膏、清洗劑、高效去皺美容酯。丁二酸還用于燃料、潤 滑劑、添加劑、彈性體中。丁二酸對化學鍍傑有加速和穩(wěn)定作用。丁二酸還是合成可降解聚酯PBS的重要原料，每噸PBS消耗原料丁二酸噸。 預計未來我國對PBS的需求為300萬噸/年，丁二酸市場需求204萬噸/年，口前 國內(nèi)丁二酸的產(chǎn)能不足5萬噸，滿足不了市場需求，每年都需要進口丁二酸；有 限的丁二酸產(chǎn)能成為PBS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。二、制法丁二酸的生產(chǎn)方法有化學合成法、生物法（生物轉化法和發(fā)酵法）、

4、電解 法。U前國內(nèi)生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家有：江蘇省丹陽市仙橋涂料有限公司、安慶和興 化工有限責任公司、陜西寶雞寶玉化工有限公司、陜西渭南惠豐化工有限公司、 安徽三信化工有限公司、安慶和興化工有限責任公司、常州曙光化工廠等，除了 陜西寶雞寶玉化工有限公司和陜西渭南惠豐化匸有限公司使用順酊加氫法外，其 他廠家兒乎都使用電解法。1、順丁烯二酸催化加氫順丁烯二酸在催化劑作用下加氫反應，生成琥珀酸，然后分離得到成品。反 應的催化劑為傑以及其它一些貴金屬，反應溫度約為130-140°C。該法轉化率 高，產(chǎn)率高，無明顯的副反應，產(chǎn)物質量良好，但操作條件高，使用催化劑價格 昂貴。tl前順丁烯二酸價格在17

5、000元/噸左右，而丁二酸價格在16000元/噸左 右，此種生產(chǎn)工藝不適合生產(chǎn)丁二酸。O|H2CCOOH 學 n HzfC oh七直COOH ZiH2C一C一OHO2、石蠟氧化法石蠟在鈣、猛催化下深度氧化得到混合二元酸氧化石蠟，后者通過熱水蒸汽蒸鐳，去除不穩(wěn)定甕基油溶性酸和酷后，水相含有琥珀酸，干燥后得到琥珀酸的結晶。此法是傳統(tǒng)生產(chǎn)丁二酸的方法，工藝成熟，但產(chǎn)率（只有10%）、純度都 y .不同。3、山二澳乙烷和亂化鉀轉化為乙二睛，然后水解制取0IIHqCC0HH2ccOHII0U前二漠乙烷的售價在4萬/噸左右，原料成本較高，此法不適合工業(yè)化生產(chǎn) 丁二酸。4、氯乙酸屮酯的氯化水解法a丄嚴花篇；

6、鬧二篇+-“工藝流程目前氯乙酸甲酯售價為7500元/噸左右，理想狀態(tài)下2mol氯乙酸甲酯生成 ImolT二酸，核算單原料氯乙酸中酯的成本在14000元左右，成本較高，此法不 適合工業(yè)化生產(chǎn)丁二酸。5、順酊加氫制丁二酸酊聯(lián)產(chǎn)丁二酸順酊通過一步加氫可制得丁二酸酊，丁二酸酊在溫和條件下水解為丁二酸， H前國內(nèi)陜西寶雞寶玉化工和陜西渭南惠豐公司采用此工藝生產(chǎn)丁二酸酊聯(lián)產(chǎn)丁 二酸，此生產(chǎn)工藝是新型工藝,前兩家公司還沒有轉讓技術的意向；另外，山西大學已經(jīng)開發(fā)出順酊加 氫制丁二酸酊聯(lián)產(chǎn)丁二酸技術，目前正在與河南煤化合作進行中試。理想狀態(tài)下，lmol順酊與lmolH2反應生成lmol 丁二酸酊，lmol 丁二

7、酸酊 消耗lmol H20生成ImolT二酸。據(jù)此，理想狀態(tài)下，生產(chǎn)1噸丁二酸酊消耗順 酊噸，消耗H2的量224Nm3,按目前順Bf市場價11000萬/噸,氫氣元/Nm?計 算，生產(chǎn)1噸丁二酸酊的原料成本為：11000X+224X =11556元；生產(chǎn)1噸丁二 酸在丁二酸酊消耗原料的基礎上再消耗噸水，水價按元/噸計算，可知生產(chǎn)1噸丁 二酸的原料成本為11000X+224X + X=元。6、電化學還原法電解法以順酊為原料電解還原制備丁二酸，經(jīng)過近80年的發(fā)展，電解合成 技術和工藝較成熟，電解收率、電流效率和轉化率較高，能制得高純度的丁二 酸，同時通過母液循環(huán)套用技術實現(xiàn)了廢水的零排放，是一種真正

8、的綠色化學合 成技術。基本原理如下：首先是順酊先水解成順丁烯二酸:然后順丁烯二酸被電解還原成丁二酸:陰極反應：IIOOCCH CHCOOII 4- 2ir * 2c > IIOOCH2C112CO(U陽極反應：Il2o > 21 廣 + 1/26+2e總反應：IIOOCCIICIICOOII -»- II2O 1- IIOOClI2Cn2COOII +1 /2O2LI前，已開發(fā)出隔膜法、無隔膜法和成對電合成等多種合成丁二酸的電化學 技術。早期人們?yōu)榱朔乐龟帢O生成的丁二酸擴散到陽極進一步氧化而影響電流效率 和電解收率，一般使用隔膜將陰、陽兩級分開，在實際中發(fā)現(xiàn)這些隔膜存在許

9、多 缺點，如選擇性和導電性差，易碎、安裝困難、進口膜價格昂貴等，導致了電解 生產(chǎn)丁二酸時能耗高，操作強度大，限制了其發(fā)展；后來人們研究發(fā)現(xiàn)陰極生成 的丁二酸擴散到陽極進一步氧化而影響電流效率和電解收率，因此發(fā)展了無隔膜 電解生產(chǎn)丁二酸的技術，無隔膜電解法使設備結構簡化，大大減少投資，同時還 簡化了操作，維修工作量小。1.整流電源2.電流表3.電壓表4電動攪拌5.陰極6.陽極7.電解槽8恒溫水浴無隔膜電解合成丁二酸裝置示意圖浙江工業(yè)大學馬淳安課題組是國內(nèi)最早研究無隔膜電解合成丁二酸的單位， 從1994年起就先后開發(fā)成功無隔膜電解合成丁二酸小試和工業(yè)化模試技術，于 2006年和安徽安慶和興化工建成

10、了 3000t/a 丁二酸無隔膜、連續(xù)化綠色電化學合 成生產(chǎn)線，這一工藝技術目前在國內(nèi)外數(shù)首創(chuàng)。采用該工藝生產(chǎn)丁一酸，節(jié)能效 果好，原料成本低，產(chǎn)品質量優(yōu)，含量在以上，相比傳統(tǒng)隔膜生產(chǎn)技術，每生 產(chǎn)1噸丁二酸可節(jié)約直流電600Kwh,節(jié)能效率達25%,此外，新工藝較傳統(tǒng)路 線相比，每噸丁二酸可減排15噸廢水、174m3酸性廢氣。7、發(fā)酵法所謂的發(fā)酵法產(chǎn)丁二酸就是利用細菌或其他微生物發(fā)酵的方法以淀粉、糖或其 他微生物能夠利用的廢料生產(chǎn)琥珀酸及其衍生物的方法。此法存在成本較高、產(chǎn) 生廢水較多等缺點，需進一步完善。忖前世界范圍內(nèi)只有美國應用碳化學公司、 法國roquette公司與帝斯曼公司采用發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸，主要是供食品工業(yè)用。表1化學法和發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸工藝對比化學方法發(fā)酵方法來源非可再生的原料石化化合物生物基原料碳水化合物價格仍然比可再生資源便宜。原材料在成木中占的比例不大，主要是下 游匸藝占成木的比重大工藝成熟的工藝路線.和己確立的技術匸藝路線正在不斷改進.新產(chǎn)生的技術產(chǎn)雖與產(chǎn)率一般比較商有時產(chǎn)生大雖的副產(chǎn)物.稀的培養(yǎng)基和比 較長的反應時間主婆的缺點需要高能耗（壓力和溫度）。催化劑的處理 問題微生物