丁二酸的生产方法

丁二酸的生产方法主要有化学合成法、生物发酵法、电解法。

电解法以顺酐为原料电解还原制备丁二酸,经过发展,电解合成技术和工艺较成熟,电解收率、电流效率和转化率较高,能制得高纯度的丁二酸。

生物发酵法是以淀粉、纤维素、葡萄糖、蔗糖、牛乳或者其他微生物能够利用的废料为原料,利用细菌或其他微生物发酵的方法生产丁二酸及其衍生物。

顺酐加氢法是将顺酐溶于溶剂加氢后经精馏获得丁二酸酐,后者水解后获得丁二酸。

水相法的优势和前景

与目前电解法、生物发酵法和顺酐溶剂加氢法相比,水相法生产丁二酸工艺流程短,能耗低,无“三废”污染等优点,可大幅降低丁二酸的生产成本。

在10吨中试装置运转过程中,马来酸转化率≥99.9%,丁二酸选择性≥99.9%,产品丁二酸纯度≥99.9%,每吨催化剂生产丁二酸量≥10000吨,溶剂水可以循环利用。该丁二酸中试产品提供给下游厂家试用,生产出高质量的生物降解材料PBS。

由丁二酸和1,4-丁二醇合成的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)被认为是众多生物降解塑料中综合性能最佳的一种。目前丁二酸生产成本居高不下导致PBS价格昂贵,严重限制了PBS的推广应用。

马来酸水相催化加氢法是目前工业上最有前途的丁二酸合成方法,具有转化率高、分离简单,产品纯度高、无明显副反应等优点,为低成本生产丁二酸开辟了一条新路。

目前,湖南长炼新材科技股份公司水相加氢制丁二酸也有中试装置。

新疆天业建1.5万吨丁二酸项目

在中试的基础上,新疆天业全资子公司新疆天业祥泰新材料有限公司,拟投资27557.53万元,采用顺酐水相催化加氢法,新建年产1.5万吨丁二酸绿色合成项目,项目在2023年7月已获得环评批复。

最终所有项目建设完成后,会形成10万吨/年产能,预计投资10亿元项目。

项目顺酐设计年耗量为12456吨/年,顺酐为外购。主要来源于克拉玛依金源精细化工有限责任公司(新疆克拉玛依市)和新疆凯涟捷石化公司(新疆轮台县)。

项目氢气设计年耗量为 3428992 m3/年,氢气来源于天业汇合新材料有限公司60万吨乙二醇装置,距离项目区以东约100m处。

项目所用催化剂由新疆天业(集团)有限公司与中国科学院山西煤炭化学研究所联合开发供应,加氢催化剂年消耗量为3吨。据报道,该催化剂突破现有催化剂制备技术瓶颈,攻克反应撤热难的难题,解决了现有工艺高成本、高污染、小规模的痛点,该技术获得2023年第十二届中国创新创业大赛(兵团赛区)初创组三等奖。