THF的5种生产方法
(1)糠醛法:
由糠醛脱羰基为呋喃,再加氢而得。
这是最早工业化生产四氢呋喃的方法之一。糠醛主要由玉米芯等农副产品水解生产。该法污染严重,不利于大规模生产,已逐步淘汰。
(2)马来酸酐催化加氢法:
马来酸酐和氢气由底部进入装有镍催化剂的反应器,通过调节操作参数可控制产品中四氢呋喃与γ-丁内酯的配比。反应产物与原料氢气经降温至50℃左右进入洗涤塔底部,将未反应的氢气及气态产物与液相产物分离,未反应的氢气及气态产物经洗涤后循环回反应器,液相产物经蒸馏可得到四氢呋喃产品。该工艺可在0~(5:1)范围内任意调节γ-丁内酯与四氢呋喃的配比,马来酸酐单程转化率为100%,四氢呋喃选择性为85%~95%,产品含量为99.97%。该工艺具有催化剂性能好、工艺简单、投资少的特点。
(3)1,4-丁二醇脱水环化法:
工艺流程为:将1087kg22%硫酸水溶液加入反应器,在100℃下以110kg/h的速度加入1,4-丁二醇,以约110kg/h的速度加入,塔顶温度保持在80℃。从塔顶得到含80%四氢呋喃的水溶液。在加入50t1,4-丁二醇后,约70kg自燃物从反应器中除去。将热解液过滤,得到的硫酸水溶液可重复使用,此工艺四氢呋喃收率可达99%以上。硫酸是工业生产四氢呋喃最早使用的催化剂,也是当今生产中应用较多的催化剂。该工艺技术成熟,流程比较简单,反应温度较低,四氢呋喃收率较高,但硫酸易腐蚀设备、污染环境。
(4)二氯丁烯法:
它是以1,4-二氯丁烯为原料,经水解生成丁烯二醇,再经催化加氢而得。1,4-二氯丁烯在氢氧化钠溶液中水解,在110℃时生成丁烯二醇,经离心除去氯化钠,滤液经蒸发结晶器浓缩,分离出碱金属羧酸盐。由精馏塔除去高沸水,将纯化后的丁烯二醇送入反应器,在80~120℃温度和一定压力下,丁烯二醇经加氢生成丁二醇,再经常压旋风反应器精馏,并在120~140℃酸性介质中生成粗四氢呋喃,经脱水脱气,最后经蒸馏,可得到高纯度的四氢呋喃。该方法操作简单、条件温和、产率高、催化剂用量少、可连续使用。
(5)丁二烯氧化法:
它是以丁二烯为原料,经氧化得到呋喃,再加氢而得。该法国外已实现工业化。