季戊四醇的合成.doc

常州工程职业技术学院毕业论文（2010届）

题目：季戊四醇的合成季戊四醇的合成专业：精细化学品生产技术精细化学品生产技术班级：精细0530精细学号：2005000431学生姓名：储?储?指导老师：孙毓韬孙毓韬完成日期：2010年5月26日

目录
1．前言．2．季戊四醇的性质与现状．3．季戊四醇的合成．

3．1季戊四醇主体合成原理3．2二季戊四醇合成机理
３．２．１３．２．２３．２．３３．２．４季戊四醇―丙烯醛理论丙烯醛理论三甲醇醚理论三季戊四醇合成原理

3．3合成工成
３．３．１３．３．２Cannizzaro缩合法缩合加氢法

3．４季戊四醇合成影响因素
３．４．１３．４．2３．４．３３．４．４３．４．５３．４．6温度对季戊四醇合成反应的影响甲醛、乙醛摩尔比对季戊四醇合成反应的影响压力对季戊四醇合成反应的影响pH对季戊四醇合成反应的影响混合条件对季戊四醇合成反应的影响反应时间对季戊四醇合成反应的影响

4．季戊四醇的分离．

４．１分离的方法介绍
5．结论．

1前言
季戊四醇是由甲醛和乙醛缩合而成的―种典型的新戊基结构四元醇，又名四经甲基甲烷，化学名称为2，2―双(氢甲基)―1，3―丙二醇，外观为白色粉末状结晶，可溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酞胺、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。季戊四醇具有多元醇的典型化学性质，可以进行多元醇所能参与的各种反应，如硝化、氧化、醚化以及卤化等。在工业生产中，根据由缩合产物中分离出的季戊四醇的成分以及质量分数的不同，可以分为工业级季戊四醇(季戊四醇质量分数为87%~90%)、单季级季戊四醇(季戊四醇质量分数大于98%)、双季级季戊四醇(双季戊四醇质量分数大于85%)和三季级季戊四醇(三季戊四醇质量分数大于75%)。不同的产品具有不同的应用领域。单季戊四醇主要用于生产醇酸树脂，合成润滑油及其添加剂用脂肪酸醋、松香醋及妥儿油醋、炸药、聚醚多元醇和聚醋多元醇生产的起始剂等；双季戊四醇主要用于生产防火涂料及高级汽车及摩托车用润滑油。―般认为，双季、三季属于季戊四醇系列产品中档次较高的产品，主要用于合成高档涂料和润滑油。季戊四醇是由甲醛和乙醛在碱性缩合剂存在下反应制得的，同时副产甲酸盐。用氢氧化钙作为碱性催化剂的季戊四醇生产工艺称之为“钙法”“钙法”产。品质量较好，原料成本低廉，但该方法操作步骤多，后处理必须增加沉淀和过滤以除去钙离子。此外，产品中残余“钙灰”在高温下对季戊四醇的分解有催化作用。2价钙离子也会催化甲醛缩合为甲醛聚糖的副反应，对提高季戊四醇收率不利。用氢氧化钠作为碱性催化剂的季戊四醇生产工艺称之为“钠法”。氢氧化钠法的价格虽然较贵，但由于副产物甲酸钠易溶于水，使后处理步骤减少。此外，产品中“钠灰”的存在不致促进季戊四醇的分解反应。根据反应温度的不同，“钠法”又可分为高温法和低温法。高温法是使反应温度控制在40-80℃，在反应终了时升温至85℃，以甲醛自身的Cannizzaro反应破坏过量的甲醛。低温法则将反应温度控制在25―30℃，以减少副反应。但无论那种方法均存在不合理的方面：1)季戊四醇的合成分两步进行，第―步的阿尔德尔反应是吸热反应，第二步的Cannizzaro反应是放热反应，缩合过程要求温升曲线平缓否则副反应就会发生。尤其当温度超过20℃，反应速率加剧，反应热难以及时移出，副反应加快，

副产物增多，使季戊四醇的收率下降，还增加了后分离工序的难度，影响了产品的产量和质量；2)传统的结晶方法也存在不足，大量的产品尚未结晶分离下来，就随2次或3次母液排放了，既造成了资源的浪费，又污染了环境；3)副产甲酸钠价值低且难以分离，不利于产品规模的扩大；4)强碱催化体系对设备的腐蚀较为严重。在工业生产中，将―定量的甲醛加人反应器，在搅拌条件下把―定量的乙醛和氢氧化钠逐渐加入反应器，加料时间持续5h，保持反应温度33℃。反应热由冷冻盐水撤走，乙醛和碱进料结束，缩合反应完成。碱性反应混合物用甲酸中和至pH值为6，过量甲醛通过蒸馏脱除，经真空浓缩使季戊四醇浓度达到35%―40%，再经过冷却结晶，此时甲酸钠仍在反应溶液中，然后过滤，水洗得到含少量甲酸钠的灰白色季戊四醇产品。溶液再经真空浓缩得到甲酸钠结晶，经离心过滤得到甲酸钠，残液冷却再回收季戊四醇。为了得到高纯度的季戊四醇，将含有少量甲酸钠的灰白色季戊四醇再溶于热水中，过滤脱除高级季戊四醇，经再结晶、离心、干燥、得到高纯度的季戊四醇。单季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇（分别简称PE、DPE、TPE）是精细化工中间体，在很多领域有着广泛的应用，特别是双季在高级航空润滑油、光敏涂料等方面有着季戊四醇不可比拟的优越性。目前，世界上双季生产厂家很少，产量低，国内外市场―直供不应求。研究开发单、双季戊四醇，既可满足国内外市场，又可创造较大的经济效益。世界