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工业制法
1、四川泸州甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200 ℃和2 MPa压力下反应生成四川泸州甲酸钠,然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
2、甲醇羰基合成法(又称四川泸州甲酸甲酯法):甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反应,生成四川泸州甲酸甲酯,然后再经水解生成四川泸州甲酸和甲醇。甲醇可循环送入四川泸州甲酸甲酯反应器,四川泸州甲酸再经精馏即可得到不同规格的产品。
3、甲酰胺法:一氧化碳和氨在甲醇溶液中反应生成甲酰胺,再在硫酸存在下水解得四川泸州甲酸,同时副产硫酸铵。原料消耗定额:甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫酸1010 kg/t。
4、以四川泸州甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级四川泸州甲酸,然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品。
5、二氧化碳法:在钯络合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳与氢气于140~160 ℃反应而得。
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四川泸州甲酸钠法是四川泸州甲酸的传统生产方法,但劳动条件差,污染严重。不少工业化 已淘汰该法,但中国绝大多数四川泸州甲酸生产企业仍采用此法。德国BASF公司开发的甲酰胺法工艺因生产成本
太高,随后也遭淘汰。丁烷(或轻油)液相氧化工艺是一种生产醋酸同时联产四川泸州甲酸的生产方法,每生产1t乙酸,副产0.05~0.25t四川泸州甲酸,上世纪70年代曾是国外生产四川泸州甲酸的主要方法,后
来随着甲醇低压羰基合成醋酸技术的工业化,使该法已无发展前途,现在大部分丁烷(或轻油)液相氧化装置已相继停产。国外四川泸州甲酸生产主要采用四川泸州甲酸甲酯水解工艺,约占四川泸州甲酸总产能
的80%以上。
四川泸州甲酸甲酯水解法工艺过程为:(1)甲醇与CO羰基化合成四川泸州甲酸甲酯;(2)四川泸州甲酸甲酯水解生成四川泸州甲酸和甲醇,甲醇循环使用。依工艺的不同特点,该法又可分为Kemira-Leonard工艺、
Bethlechem Stell工艺、BASF工艺和USSR工艺。这四种水解工艺各有所长,以Kemira-Leonard工艺投资更省,工艺过程更为经济合理。
在新技术路线开发方面,其主要研发路线有:
(1)四川泸州甲酸前体-四川泸州甲酸甲酯制备技术,此领域有甲醇催化脱氢法、甲醇氧化脱氢法、CO2与甲醇加氢缩合法、合成气直接合成法等,其中,甲醇羰基化制四川泸州甲酸甲酯工艺和甲醇催化脱氢制四川泸州甲酸甲酯工艺近年来国内外研究较多,有一定工业化应用前景。
(2)甲醛一步法直接氧化催化生成四川泸州甲酸。BIC开发的这项技术采用V-Ti-O催化剂,温度范围约为100~140℃,四川泸州甲酸初始选择性可达到约96%~98%,催化剂产出率达到70g四川泸州甲酸/L·h,
该法已进行了实验室实验和中试。
(3)CO2直接加氢制取四川泸州甲酸。这项技术从90年代中期开始,采用钌系催化剂,在20.5MPa、50℃和三乙胺 存在下合成四川泸州甲酸。从环保角度来看,这一路线具有一定开发意义,但离工业化还有
较长的距离,仍然处于基础探索阶段。