乙二醛初步调研报告一、概述乙二醛(Glyoxa1)又名草酸醛，是分子结构最简单的脂肪族二元醛，单体极不稳定，在微量水存在时即可快速聚合生成聚乙二醛水合物，加热时无水聚合物又可转变为单体。乙二醛水溶液呈弱酸性，经过真空蒸发可得到聚乙二醛或三聚乙二醛，市场上销售的产品多是浓度为30%-40%的乙二醛水溶液，以四醇型的形式存在。分子式C2H2O2，分子量58，常温下是液体，在15℃时形成黄色菱形晶体，沸点50.4℃，闪点220℃，20℃时密度为1.14g/ml,乙二醛单体不够稳定，在有水存在下形成水合物。乙二醛（40%）水溶液呈无色或淡黄色，密废1.26～1.31g/ml,乙二醛水溶液十分稳定，以一水合物的形式存在，几乎不挥发。乙二醛除了具有脂肪醛的通性外，由于其分子中含有2个相互连接的羰基，因而还具有一些特殊的化学性质，可与醇、胺、酰胺、醛和含羟基的化合物等进行加成或缩合反应，还可以与类蛋白动物胶、纤维素、聚乙烯醇以及脲等发生交联反应。乙二醛与具有单个亲核中心的化合物反应，可生成直线型分子化合物；与具有2个稳定亲核中心的化合物反应，可生成环状化合物，特别是杂环化合物，这些使得其在纺织印染、建材、皮革、医药、农药、国防、涂料、轻工、黏合剂、石油冶金、环保等方面具有广泛的应用，开发利用前景广阔。二、乙二醛的生产方法现状乙二醛的生产方法较多，有乙炔氧化法、乙烯氧化法、草酸还原水解法、乙二醇气相氧化法、乙醛硝酸氧化法等。其中工业生产方法主要有乙二醇气相氧化法和乙醛硝酸氧化法2种。2.1乙二醇气相氧化法乙二醇气相氧化法是生产乙二醛的主要方法，目前我国的乙二醛生产厂家均采用该方法进行生产。将经计量的空气与来自气柜的惰性气体加热后，与汽化后的乙二醇进入绝热反应器，在650～670℃下发生催化氧化反应，产物以水激冷，形成乙二醛水溶液。乙二醛水溶液进入萃取塔与溶剂航空煤油逆向接触进行萃取，沉降分离后脱去甲醛等副产物，分离出的乙二醛再进入脱色釜用活性炭脱色，经真空吸滤等后处理得到乙二醛产品，乙二醇的单程转化率约为80～85，产品中乙二醛的质量浓度一般为30%-40%。该法的优点是原料乙二醇易得，工艺流程短，过程简单，不足之处是产品质量较差，含有一定量的甲醛、醇和酸等杂质，需要经过进一步的纯化处理，才能满足医药等行业的质量要求。2.2乙醛硝酸氧化法乙醛硝酸氧化法是将40%的硝酸和40%的乙醛溶液按一定的比例加人到氧化反应釜内，在不同的催化剂作用下，以亚硝酸钠为引发剂，控制反应温度在38～4O℃，反应10h，常压加热回收乙醛，再通过反萃取或四级混合澄清萃取，除去乙醛、硝酸、草酸等，最后经过减压浓缩得到40%的乙二醛水溶液，以乙醛计的收率约为32%-40%。常用的催化剂有N，N一二甲基十二烷基氧化胺、有机酸与贵金属复合催化剂以及硝酸铜等。该法的优点是能耗低，产品中不含甲醛，产品质量高，能满足医药及日用化工等行业的要求。缺点是副反应较多，最主要的副反应是部分乙醛被氧化成醋酸，还有少量的目的产物乙二醛被进一步氧化成乙醛酸和草酸，进一步纯化处理比较困难，另外设备腐蚀严重，“三废”较多。三、乙二醛生产技术进展3.1乙二醇气相氧化法技术进展目前，乙二醇气相氧化法制备乙二醛的技术进展主要表现在新型催化剂的研制以及后处理两个方面。3.1.1催化剂的研究对乙二醇法氧化部分的研究主要是对催化剂的研究，使其能提高乙二醇的转化率和生成乙二醛的选择性，降低副产物甲醛的生成。所用催化剂主要有磷铜催化剂和电解银催化剂。磷铜催化剂具有来源广，价格低，收率高等优点(收率在50％以上)，最初国内生产厂家大多采用该催化剂，但该催化剂副反应多，质量差，乙二醇消耗高。电解银催化剂是一种较理想的催化剂，国内湖南衡阳第二化工厂曾采用，其产品各项质量指标明显优于磷铜催化产品，但成本较高。大连轻化工研究所研制的磷锡铜催化剂与磷铜催化剂相比，在空速、乙二醇与空气(或氧气)物质的量比基本相同条件下，前者具有反应时间短，温度低，得率高的优点，尤为突出的是转化为甲醛的量仅为磷铜催化剂的1/10～1/15。另外，还研制开发出银磷催化剂，研究表明，在乙二醇进料速度3L/min，反应温度600℃，乙二醇浓度90%，空气流量3000Nm3/h时，采用磷银催化剂，可以使乙二醛收率达到80%以上。3.1.2后处理技术的研究乙二醇法生产乙二醛后处理主要是针对脱除甲醛的研究，目前工业应用或研究的方法有水蒸气蒸馏法和溶剂萃取法等。(1)水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸馏法是利用甲醛和乙二醛沸点的差别，从乙二醛水溶液中去除甲醛。这一方法可去除70%左右的甲醛，但仍不能满足甲醛含量小于0.5的纯度要求，使其应用范围受到一定的限制。而且，其过程能耗高、操作周期长(约20h)、设备投资大；加上由于长时间蒸馏、乙