論述雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)

陶長文

（安徽金禾實業(yè)股份有限公司 三公司，安徽滁州 239200）

論述雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)

陶長文

（安徽金禾實業(yè)股份有限公司 三公司，安徽滁州 239200）

雙乙烯酮是重要的化工原料，其生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和進步，對我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步意義重大。首先分析了幾種常用的雙乙烯酮生產(chǎn)工藝，并對雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行分析，為雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和研發(fā)提供參考。

雙乙烯酮；生產(chǎn)技術(shù)；現(xiàn)狀；展望

雙乙烯酮作為一種可溶于水和多數(shù)有機溶劑的有機物，常被用于藥物中間體、食物防腐劑、顏料和調(diào)節(jié)劑。與此同時，雙乙烯酮還是乙酰乙酸乙酯、氯丁酰氯、乙酰乙酯甲胺的生產(chǎn)原料。由于雙乙烯酮易燃并且有致命毒性，因而其工業(yè)生產(chǎn)中一定要做生產(chǎn)工藝的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用十分重要。

1 雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

包括冰醋酸、丙酮、醋酸乙酯、磷酸三乙酯都能夠用于生產(chǎn)雙乙烯酮的原料，雙乙烯酮生產(chǎn)制備工藝也比較多樣。在現(xiàn)代的工業(yè)化生產(chǎn)中，雙乙烯酮的生產(chǎn)制備工藝和技術(shù)主要包含以下幾種。

1.1 乙炔氧化法

乙炔在100℃左右的環(huán)境中氧化可以直接生成乙烯酮，在乙炔制備雙乙烯酮的工藝中，乙炔和氧按照2∶1的物質(zhì)量混合，并且以氧化鋅、氧化二銀等為催化劑。生成乙烯酮后，再通過聚合反應(yīng)來生產(chǎn)雙乙烯酮。該工藝雖然反應(yīng)條件、流程比較簡單，但很難控制雙乙烯酮的生產(chǎn)純度，因而在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用并不廣泛。

1.2 丙酮熱解法

丙酮在800℃的高溫條件下熱解可得到乙烯酮，乙烯酮再經(jīng)過聚合反應(yīng)就能夠制備雙乙烯酮。在該生產(chǎn)工藝中，會得到甲烷副產(chǎn)物，并且甲烷和雙乙烯酮很難分離。這導致在該生產(chǎn)工藝中，雙乙烯酮的純度控制比較困難，由于丙酮與雙乙烯酮的物化性質(zhì)比較接近，殘留的去除也比較困難。但由于該反應(yīng)比較容易控制，因而在小規(guī)模雙乙烯酮生產(chǎn)中有一定的應(yīng)用價值。

1.3 醋酸酐分解法

醋酸酐熱解能夠得到乙烯酮，在該生產(chǎn)工藝中，熱解的控制溫度在280～650℃。但該生產(chǎn)工藝生產(chǎn)效率較低，因而僅在實驗室雙乙烯酮制備中有所應(yīng)用。

1.4 醋酸裂解法

醋酸裂解法是當前雙乙烯酮生產(chǎn)的主流工藝，該工藝將純度為85%的冰醋酸經(jīng)過提濃處理至92%后，在磷酸三乙酯的催化作用下高溫裂解，裂解后得到乙烯酮，再經(jīng)過聚合反應(yīng)得到雙乙烯酮。為了提高催化劑催化效率，提濃酸會氣化后與10%的磷酸三乙酯水溶液反應(yīng)，并在裂解爐的出氣口加入氨氣保護氣，聚合得到的雙乙烯酮會經(jīng)過蒸餾提純。殘余的冰醋酸提濃回收，通入裂解爐重新制備。

2 雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展展望

雙乙烯酮生產(chǎn)的關(guān)鍵問題是提高雙乙烯酮的純度，因而生產(chǎn)工藝的研發(fā)也是以如何得到更高純度的雙乙烯酮為方向。由于雙乙烯酮工業(yè)化生產(chǎn)中會產(chǎn)生甲烷、一氧化碳等氣體參與，并且會有較大“三廢”排放量，在環(huán)保理念深入人心的背景下，如何處理“三廢”，也是雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。

2.1 雙乙烯酮生產(chǎn)新工藝

由上文分析可知，最適合工業(yè)生產(chǎn)的雙乙烯酮工藝流程就是醋酸裂解法，因而當前大部分雙乙烯酮生產(chǎn)新工藝的研發(fā)都是建立在這一反應(yīng)機理上。在這些雙乙烯酮生產(chǎn)新工藝中，一種包括裂解、冷凝、吸收、聚合、精餾、殘渣水解等處理步驟的生產(chǎn)工藝，已經(jīng)投入生產(chǎn)。

2.2 “三廢”處理技術(shù)

雙乙烯酮生產(chǎn)中的三廢處理技術(shù)，同樣是雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。在醋酸裂解工藝中，三廢主要來自裂解過程中的廢氣以及烯酸提純的雙乙烯酮殘渣。對于三廢的處理，最近研發(fā)出一種符合菌種的生物處理技術(shù)，該技術(shù)能夠清除96%的三廢，并殘留少數(shù)固體殘余物，焚燒即可全部清除。還有一種減壓蒸餾發(fā)酵的處理工藝，該工藝同樣基于生物處理技術(shù)發(fā)展而來，通過蒸餾發(fā)酵，能夠生產(chǎn)出可用于生產(chǎn)的沼氣，實現(xiàn)能量的循環(huán)利用。

2.3 分離技術(shù)

如何提高雙乙烯酮生產(chǎn)的純度，同樣是雙乙烯酮技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。值得我們關(guān)注的是一種丁酯及丙酮的回收方法。該方法將廢水進入丁酯回收釜，氣相經(jīng)過丁酯板冷凝后的液體進入丁酯分離器分層，分層的丁酯放至提濃釜，分層的水放入丙酮回收釜中，加熱至80℃，丙酮回收釜中的氣相進入丙酮冷卻器，冷卻后的丙酮液體進入丙酮分離器，分離后的丙酮流入丙酮儲槽。該方法中能夠?qū)崿F(xiàn)丙酮和丁酯的回收利用，有效降低雙乙烯酮生產(chǎn)對大氣和水的污染。

3 結(jié)束語

綜上所述，雙乙烯酮的工業(yè)化生產(chǎn)中，三廢產(chǎn)生量較大，如果不能實現(xiàn)對三廢的資源回收利用，必然會造成資源、能源的浪費。因而雙乙烯酮生產(chǎn)技術(shù)的研究，關(guān)鍵是三廢的處理和對其中可用副產(chǎn)物的回收利用。隨著雙乙烯酮生產(chǎn)制備技術(shù)的不斷發(fā)展，雙乙烯酮的生產(chǎn)技術(shù)必然更加環(huán)保，資源回收利用率更高。

[1] 沈德智，宋為利，朱建，等.一種高效環(huán)保的雙乙烯酮生產(chǎn)工藝∶CN104262299A[P]2015.

[2] 陶長文，葛恒杰.一種雙乙烯酮生產(chǎn)中丁酯及丙酮的回收方法及回收裝置∶CN103588734A[P].2014.

Discussion of Diketene Production Technology

Tao Chang-wen

Diketene is an important chemical raw material，its production techn ology development and progress，the development of China’s chemical industry and the progress of great significance.This paper firstly analyzes several commonly used technology of diketene production preparation，and analysis the diketene production technology development status and development trend，to provide references for the application and development of diketene production technology.

diketene；production technology；status；Prospect

TQ224.2

A

1003-6490（2017）02-0045-01

2017-02-12

陶長文（1968—），男，安徽滁州人，主要研究方向為精細化工。