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IB合成IBIB新工艺
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歧化反应(新工艺,或称无酸工艺)

异丁醇(IB)“脱氢歧化酯化”为异丁酸异丁酯 (IBIB)

   2(CH3)2CHCH2OH= (CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2  + 2H2 +35.54 KJ(吸热)

   反应历程(在同一个催化剂不同活性中心上顺序进行):

 1)异丁醇脱氢为异丁醛 (金属Cu催化)

      (CH3)2CHCH2OH =  (CH3)2CHCOH + H2  +70.855 KJ

 2)异丁醛歧化为异丁酸和异丁醇 ( Cu--碱多中心协同催化)

     (三分子反应,速度最慢,称为“决速步”)

      2(CH3)2CHCOH + H2O = (CH3)2CHCOOH + (CH3)2CHCH2OH -95.80 KJ

  3) 异丁酸与异丁醇酯化为异丁酸异丁酯 (IBIB) (酸催化)

 (CH3)2CHCOOH + (CH3)2CHCH2OH= (CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2 +H2O -10.36 KJ

 

歧化概念浅释——氧化和还原:

    无机物元素化合价升高称为氧化   Cu0 Cu+2O Fe0 Fe+2O

             元素化合价降低称为还原   Cu+2O Cu0 Fe+2O Fe0

    有机物有机化合物中插入O原子或除去H原子称为氧化 

            (因为有机化合物是以共价键相连,相连原子共享电子对,化合价变化不明显)  (CH3)2CHCOH     (CH3)2CHCOOH 

              有机化合物中插入H原子或除去O原子称为还原 

                     (CH3)2CHCOH      (CH3)2CHCH2OH  

    歧化 (disproportionation, 不相称的意思。有多种不同歧化反应)


新工艺优点:

1. 经济性好 (不计H2收益时,成本还比酯化法约低2000/吨)

   1)原料便宜 (醇一般比酸便宜,只有由甲醇羰基化制的乙酸比乙醇便宜。)

   2)收率 97.27%,比酯化法(88.89 %) 高8.38%

2. 副产H2   (每吨IBIB 副产H2  312 M3H2价格 0.8-2 /M3 )

   ( 中小规模制氢方法:甲醇水蒸汽重整 CH3OH +H2O = 3H2 + CO2 )

3. 绿色合成 (原料、催化剂、产品、工艺过程等对人体和环境无害,废物易处理,无废水、废酸、废渣等等。)

4. 原子经济性合成 (原料中的原子进入到产品的比例高)

5. 适应性强 (同样催化剂可用于各种醇脱氢制醛、制酯或制酮,反过来加氢也行)

6. 生产连续性容易 (比釜式反应容易实现自动化、连续化生产)

进展:现处于500IBIB/年中试阶段,计划稳定运行半年后,建万吨装置及配套加氢装置。


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