甲缩醛生产的基本工艺及设计

更新: 2024-01-10

  甲缩醛为无色澄清易挥发可以燃烧的液体,有氯仿气味和刺激味,可溶于3倍的水(20℃时水中溶解度32%(质量))。对粘膜有刺激性,有麻醉作用。能大范围的应用于化妆品、药品、家庭用品、工业汽车用品、杀虫剂、皮革上光剂、清洁剂、橡胶工业、油漆、油墨等产品中,也由于甲缩醛(109-87-5)拥有非常良好的去油污能力和挥发性,作为清洁剂可以替代F11和F113及含氯溶剂,因此是替代氟里昂,减少挥发性有机物(VOCs)排放,降低对大气污染的环保产品。

  ⑴在杀虫剂配方中的应用。在杀虫剂配方中大多采用胺菊脂、氯菊脂、高效氯氰菊脂、溴氰菊脂类拟杀虫菊脂,它们在脱臭煤油及水基中很难溶解,因此往往先用助剂,如二氯甲烷、二甲苯、丙酮及异丙醇进行溶解后再配制杀虫剂。甲缩醛对拟除虫菊脂的溶解性比上述溶剂要好,且成本低,又可替代含氯溶剂。

  ⑵在皮革上光剂、汽车上光剂配方中的应用。皮革上光剂的配方一般都会采用少量的固体蜡、微晶石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡等,采用二氯甲烷、溶剂汽油、松节油等来溶解往往比较难,且容易分层,使产品质量不稳定。使用甲缩醛后,能改善溶剂性能,提高质量,且挥发快,使用起来更便捷。在汽车上光剂配方中也存在同样情况,特别是甲缩醛的水溶性特性,对提高乳化蜡的稳定性起很大作用。

  ⑶在空气清新剂配方中的应用。市场上出售的空气清新剂中的香精通常用乙醇作为溶剂达到与丙丁烷的互溶,用使用较多的乙醇,影响清新剂的气味。采用甲缩醛后,可使香精的溶解性能大大改善,减少乙醇的用量,可提高清新剂的香味,减少VOCs的排放。特别是对干雾型空气清新剂,使用少量的甲缩醛就可以使香精丙烷互溶,更能体现干雾型的干。

  ⑷在彩带配方中的应用。在彩带配方中主要是采用高分子聚丙烯酸脂类固体原料,原配方中采用F11作溶剂。随着氟里昂的禁用,采用甲缩醛作溶剂,将可达到溶解性好、挥发性快的目的。

  ⑸在电子设备清洁剂配方中的应用。生产中大多采用F11及F113作主要的组成原材料,随着氟里昂的禁用,亦将被甲缩醛所替代。

  ⑹甲缩醛可用于脂、蜡、硝基纤维、天然树脂、松香、妥尔油、大多数合成树脂、聚苯乙烯、醋酸乙烯聚合物及共聚物、聚酯、丙烯酸酯、偏丙烯酸酯、聚胺树脂、环氧树脂、氯化橡胶等作定量溶解用。

  ⑺将少量甲缩醛与乙醇、酯或酮混合可使溶剂得到增效作用。甲缩醛的这些特点使它特别适于作为油漆及清漆配方、胶水与黏合剂、油墨及各种气雾剂产品中的添加剂,使产品获得优良的均匀相。

  另外,它可以用作燃料添加剂,添加后对燃料的燃烧性能有显著改善,并减少了有害化学气体排放,在空调制冷剂方面也可当作氟利昂的替代品。

  以甲醇和甲醛为原料,生产甲缩醛的工艺主要有两种:液相缩合法和反应精馏法。

  色可赛思催化剂催化甲醇和甲醛在合成塔中反应。生成的甲缩醛从塔顶馏出,塔顶温度控制在41.5-42℃,从产物中分离未反应的甲醇供循环使用,得含量为85%以上的甲缩醛也可达到含量为99.9%以上(工艺不同)。每吨产品消耗甲醇1100kg,37%的甲醛1300kg。产品甲缩醛中的杂质主要是甲醇和甲醛,当要求比较高纯度时,可用碱性过氧化氢氧化除去甲醛,加金属钠蒸馏可除去甲醇。

  液相缩合法是一种常用的工业方法。采用无机酸(如硫酸、盐酸)、路易斯酸(如三氯化铝、三氯化铁等)以及杂多酸(如硅钨酸、磷钨酸)作为催化剂,甲醇和甲醛水溶液在列管反应器中发生缩醛反应,每生产1吨甲缩醛产品分别消耗甲醛水溶液约1.3吨,工业级甲醇原料约1.1吨。该法简单易操作,反应条件温和,但是生产中要产生大量的含甲醛的酸性有机废水,难于处理,对环境造成污染,因此该法已经逐步被淘汰。

  反应精馏法已在工业化生产中得到大规模应用,是国内外生产甲缩醛的主流工艺。与液相缩合法中采用液体酸性催化剂不同,反应精馏法采用固体酸催化剂(色可赛思牌甲缩醛专用催化剂),生产的基本工艺与液相缩合法相似。每生产1吨85%的甲缩醛需分别消耗甲醛水溶液约1.0 t,工业级甲醇原料0.86吨。

  山东中天科技工程有限公司有着丰富甲缩醛项目的设计经验,曾为多家知名生产公司进行工艺设计,工艺先进,设计合理,能够直接进行工程定制设计,实现前期设计、过程跟踪、后期优化的“一站式”设计服务。返回搜狐,查看更加多