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电子级四氢呋喃编制说明.pdf

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《电子级四氢呋喃》编制说明

1.工作简况

有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物,分子量不大,它存在于涂料、

粘合剂、漆和清洁剂中。在工业生产中广泛用于清洗、去污、稀释和萃取等过程,也被作为

中间体用于化学合成。经常使用有机溶剂如,苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚

和三乙醇胺等。从19世纪40年代开始用于工业生产以来,距今己有100多年的历史,现今

工业有机溶剂的种类己达3000余种。

2021年12月,经浙江省固废利用处置与土壤修复行业协会发起,由浙江工商大学牵头,

联合杭州三隆新材料有限公司、杭州青云新材料股份有限公司、诸暨清荣新材料有限公司、

杭州微源检测技术有限公司组成起草单位,对电子级四氢呋喃产品标准进行编制。2022年1

月,起草单位依次完成了资料收集和检索,制定了工作方案,并就不同产品纯度的试验方法

分别进行了试验验证工作。根据试验结论起草了《电子级四氢呋喃》团体标准(初稿)及编

制说明。

2.产品及行业概况

2.1电子级四氢呋喃产品综合情况

在工业生产中,四氢呋喃具有低毒、低沸点、流动性好等特点,是一种非常重要的溶剂

和有机合成原料,广泛应用于医药、防腐涂料、印刷油墨、电镀涂层等行业。四氢呋喃的来

源途径一是以1,4-丁二醇为原料环化脱水生产四氢呋喃(中国产能约80万吨,各厂家以自

用为主),途径二是生产可降解塑料PBAT和工程塑料PBT及生产医药中间体γ-丁内酯

等副产四氢呋喃(中国市场副产四氢呋喃合计产能约55万吨/年),未来5年内全球需求约

30万吨/年,其中高端需求集中于医药及电子行业约20万吨/年,中低端需求以副产为主。

中低端产品收市场影响价格波动较大,医药及电子级四氢呋喃的产品价格不受竞争影响,利

润空间较大且稳定。

3.电子级四氢呋喃产品生产工艺情况

目前工业化生产四氢呋喃工艺普遍采用糠醛法、雷珀法、丁二烯法、顺酐加氢法四种。

相比较而言,雷珀法工艺技术更为成熟、应用更广泛,并在现代化工领域也得到进一步的优

化与提升。

3.1糠醛法

糖醛法是工业上最早生产四氢呋喃的方法之一,是以多糖植物(如玉米芯、燕麦壳、甘

蔗渣等)为原料,在酸的作用下水解、脱水转化为糖醛。糖醛在锌-铬-锰氧化物(或钯)催

化剂和水的作用下于400℃脱去羰基而生成呋喃,然后以骨架镍为催化剂,于80℃下加氢制

得四氢呋喃。该生产方法原料消耗高,副产物多,污染严重,且难以得到高纯度的产品,不

利于大规模生产,己被逐步淘汰。

3.2丁二烯法

丁二烯法以1,4-二氯-2-丁烯为原料,进行水解反应生成丁烯二醇,再经催化加氢制得

1,4-丁二醇,1,4-丁二醇在酸性介质中发生分子内脱水生成四氢呋喃。此方法操作较为简便,

反应条件温和,四氢呋喃收率较高,催化剂的用量较少,选择性较好,但丁二烯、烯丙醇工

艺均属于短线产品,价格高昂,不宜采用。此外,丁二烯还可以通过直接氧化得到呋喃的工

艺路线生产四氢呋喃。

3.3顺酐法

顺酐法工艺路线包括液相加氢和气相加氢两种。液相加氢是用顺酐和氢气为原料,在铜、

铝、锌等金属混合氧化物催化剂作用下,直接生成四氢呋喃。该方法具有催化性能好、反应

条件温和,操作方法简单,收率高、流程短、投资少等特点。气相加氢是将酸酐与甲醇在酸

性树酯作用下发生酯化反应生成马来酸二甲酯,马来酸二甲酯在装有铜锰催化剂的固定床反

应器内发生加氢反应生成γ-丁内酯,1,4-丁二醇,联产四氢呋喃。在我国大多数地区,顺酐

和氢气多以煤焦为基础原料制得。因此,受能源和环境方面影响,该方法难以扩大与延伸。

3.4雷珀法

雷珀法包括乙炔化、加氢、脱水三步主要反应。是以乙炔和甲醛为基础原料,在离子交

换树酯作用下,温度在90-110℃,0.5-2MPa条件下发生炔化反应,生成1,4-丁炔二醇;精

制后的丁炔二醇溶液在金属镍催化剂作用下,温度在100-130℃,20-30MPa条件下加氢生

成1,4-丁二醇,再将1,4-丁二醇在硫酸或磷酸及酸离子的交换树脂下酸性脱水,生成水、四

氢呋喃和少量副产物混合溶液,混合溶液再送入到变压脱水塔中,利用共沸精馏原理,将脱

水反应产生的水脱除。再经过产品精制去除原料以及反应过程中带入的金属离子、轻组分物

质、重组分物质,得到高纯的四氢呋喃产品或者电子级的四氢呋喃产品(图1)。该法是国

际上较先进可行的生产方法,工艺技术成熟,副产品少,催化剂活性良好寿命长,回收率高,

投资较低,经济性良好,适于大规模化生产。

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