化工
三、縮合加氫法
縮合加氫法是將甲醛、乙醛和三乙胺及水按一定比例混合后，在低溫下縮合生成季戊四糖，再在減壓下蒸餾，分離出來(lái)的三乙胺返回縮合工序。季戊四糖在加壓下催化加氫，使醛基還原為羥基而制得季戊四醇。與傳統(tǒng)的方法相比較。該法生產(chǎn)季戊四醇不僅反應(yīng)溫度較低、后處理步驟簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好、節(jié)省甲醛和大量的堿，而且該法徹底解決了“鈉法”和“鈣法”生產(chǎn)季戊四醇所副產(chǎn)的甲酸鹽沒有銷路和對(duì)環(huán)境污染大等問題。該法提純精制工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、投資省、成本低，但對(duì)氫源質(zhì)量、加氫設(shè)備和催化劑要求高。目前該方法還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
四、電滲析法分離工藝
電滲析是一種在電場(chǎng)作用下使溶液中的離子選擇性地透過(guò)而使產(chǎn)品得以提純的分離工藝。電滲析裝置由交替排列的陽(yáng)離子和陰離子選擇性透過(guò)膜分隔成的陽(yáng)極室、一系列交替相間的濃縮室和稀釋室以及陰極室構(gòu)成。在陽(yáng)極室和陰極室加入導(dǎo)電液并不斷循環(huán)。經(jīng)精餾除去甲醛后的濃縮液用母液稀釋到季戊四醇含量為10%左右，將溶液加熱到50～80℃，在電流密度為500～800A/m2的條件下進(jìn)行電滲析，濃縮的甲酸鈉溶液不停地從濃縮室排出，經(jīng)過(guò)提純的季戊四醇溶液不斷地從稀釋室的另一端排出。提純后的季戊四醇和甲酸鈉溶液可通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶和過(guò)濾得到甲酸鈉含量小于0.01%的季戊四醇和有機(jī)物含量很低的高純度甲酸鈉產(chǎn)品。
五、連續(xù)法合成工藝
季戊四醇的連續(xù)合成工藝包括連續(xù)合成、多效連續(xù)蒸發(fā)、連續(xù)結(jié)晶分離和連續(xù)干燥包裝等。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化，使得裝置的自動(dòng)化程度大幅度提高。
日本、意大利、捷克、西班牙等國(guó)對(duì)連續(xù)法合成工藝進(jìn)行了深入的研究，大多數(shù)廠家均采用連續(xù)化生產(chǎn)工藝。日本、捷克的連續(xù)化合成工藝為：反應(yīng)體系由6個(gè)左右的串聯(lián)反應(yīng)器組成，每個(gè)反應(yīng)器由混合段、冷卻段和反應(yīng)段組成，反應(yīng)段的長(zhǎng)徑比約為7，將甲醛和堿連續(xù)送入第一個(gè)反應(yīng)器的混合段，然后依次流經(jīng)各反應(yīng)器，乙醛分別由每個(gè)反應(yīng)器的混合段進(jìn)入(乙醛添加量各反應(yīng)器依次遞減)，反應(yīng)混合物在每個(gè)反應(yīng)器的停留時(shí)間為5～30min，最后一個(gè)反應(yīng)器的停留時(shí)間可以是30～60min。該工藝已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，收率可達(dá)95%以上。
意大利Poliali公司的連續(xù)合成工藝為：反應(yīng)在兩個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器中進(jìn)行，將被冷卻到30℃的甲醛、乙醛、燒堿水溶液加入第一反應(yīng)器，第一反應(yīng)器是一個(gè)常壓立式容器，分為4個(gè)不同的段，并裝有帶4層攪拌槳的立式攪拌器，反應(yīng)器器壁上有立式折流板，反應(yīng)液在各段都能得到充分混合;全部甲醛溶液及60%的乙醛溶液加入反應(yīng)器的第一段，余下40%的乙醛溶液均勻地分別加入第三段和第四段，氫氧化鈉溶液則均勻地分別加入反應(yīng)器的第一段和第二段;從第一反應(yīng)器中溢流出來(lái)的溶液在第二反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)，兩反應(yīng)器的停留時(shí)間分別為15min和42min;含微量堿的反應(yīng)液從第二反應(yīng)器流出，在靜態(tài)混合器中用甲酸中和至pH=6，中和后的反應(yīng)液在帶攪拌的立式中間罐中得到充分混合。
連續(xù)結(jié)晶工藝有全連續(xù)型和半連續(xù)型之分。全連續(xù)型工藝將90℃左右的濃縮液連續(xù)地供給保持在30℃左右的真空結(jié)晶器，平均停留時(shí)間為4h左右，此工藝所得產(chǎn)品粒徑細(xì)、分離過(guò)濾時(shí)間長(zhǎng)、灰分含量高。為了改進(jìn)全連續(xù)型結(jié)晶器的弊端，提出了二級(jí)連續(xù)型結(jié)晶工藝，即將90℃左右的濃縮液連續(xù)地依次供給溫度保持在45℃左右的第一級(jí)結(jié)晶器和溫度保持在25℃左右的第二級(jí)結(jié)晶器。此工藝所得產(chǎn)品粒徑較全連續(xù)型工藝有所改善，但仍不理想。為了改進(jìn)前述兩種工藝存在的顆粒細(xì)、灰分高的問題，日本提出了分批結(jié)晶法和連續(xù)結(jié)晶法相結(jié)合的半連續(xù)法結(jié)晶工藝。該工藝為首先采用分批結(jié)晶法將90℃左右的濃縮液在第一結(jié)晶器內(nèi)冷卻到50℃左右，然后連續(xù)不斷地供給保持在30℃左右的第二級(jí)結(jié)晶器。采用此種工藝可得到粒徑粗大、純度較高的季戊四醇產(chǎn)品。
六、有機(jī)溶劑萃取回收工藝
國(guó)外母液回收大多采用異丁醇等有機(jī)溶劑萃取回收甲酸鈉。其工藝為：經(jīng)預(yù)熱后的母液與有機(jī)溶劑在萃取槽中逆流接觸，季戊四醇等有機(jī)物被萃取出來(lái)，萃取相經(jīng)去離子塔除去微量鈉離子，然后進(jìn)入溶劑蒸發(fā)器中蒸發(fā)回收有機(jī)溶劑，從蒸發(fā)器底部排出的萃取相用泵送去焚燒。萃余相進(jìn)入甲酸鈉蒸發(fā)器，經(jīng)濃縮后的甲酸鈉溶液送入結(jié)晶系統(tǒng)在真空條件下進(jìn)行結(jié)晶，然后送至分離系統(tǒng)，離心分離出來(lái)的甲酸鈉經(jīng)干燥得到甲酸鈉成品，母液返回季戊四醇結(jié)晶工段。
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（苒兒）