特戊酸项目建议书

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1、特戊酸项目建议书1、项目建设的意义1。1项目提出的必要性1。1。1产品的性能与用途特戊酸又称三甲基乙酸或2,2二甲基丙酸，英文名为：pivalic acid（简称PA）,CA登记号：75 98 9,分子式为：CHO,结构式为：5 10 2CH 3h3c_C_X。3OHCH 3分子量为102.13,常温下为白色固体，有特殊的臭味,熔点为35。5C,沸点为163164C, 密度为0. 905g/cm3，闪点为63C，微溶于水，易溶于醇、醚，具有一定的腐蚀性。应放在 避光阴凉地方并充氮气保护或真空密封贮存，以防止产品颜色变深.特戊酸是用途最为广泛的烷基羧酸之一.作为一种重要的化工原料和化学试剂,主要

2、用于合成聚合物引发剂、农药中间体、医药中间体、增塑剂、食品添加剂、涂料、润滑油 缩水甘油、分散剂、香料等，在精细化工产品合成中也有广泛的应用.其主要用途分述如 下： 、用于合成引发剂过氧化叔丁基特戊酸酯引发剂也称引发剂PV或BPP,由特戊酸的酰氯化物与叔丁基过 氧化钠反应制备。PV引发剂是高压聚乙烯的高效引发剂，还是氯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙 烯等聚合的高效引发剂，比其它过氧化物引发剂稳定,而且能在各种Ph值的水溶液和低温 中使用。日本油脂株式会社用三甲基乙酸合成新型过氧化物引发剂过氧化叔乙基特戊酸，它是 中效引发剂，具有无毒、低温高活性的特点.它与高效引发剂过氧化二碳酸二（2乙基） 乙酯组成的

3、复合引发剂体系用于PVC悬浮法生产中，能缩短聚合反应时间，提高生产效率， 聚合反应过程放热均匀，相对分子量分布范围窄，提高了产品质量。目前，特戊酸用于合成引发剂的研究开发还有很大潜力，其用途和市场需求量不断扩大。 、用于合成医药特戊酸的酰氯化物（特戊酰氯、三甲基乙酰氯）用于生产氨苄青霉素，头孢唑啉类抗 生素oImak曾报道三甲基乙酸对位取代的苯酯具有药物作用，该衍生物具有抑制胰肽酶（弹 性蛋白酶）活性的作用,用于治疗肺气肿，粥样动脉硬化和风湿性关节炎的药物。 、用于合成农药农药2（2氯苯基）甲基4 ， 4二甲基3异恶唑酮，是具有除草效应的杂 环类化合物，是异恶唑类大豆芽前除草剂。在它的合成过程

4、以特戊酰酸为中间体，首先氯 代特戊酰氯与盐酸羟胺、氢氧化钠在水溶液中进行反应生成3氯一N 羟基一2, 2甲基 苯酰胺。然后，3氯一N羟基一2, 2二甲基丙酰胺在氢氧化钠作用下合环，生成含N、 O的五元杂环4, 4 二甲基一3 异恶唑烷酮。最后，4, 4 二甲基一3 异恶唑烷酮与邻 氯苄氯缩合反应生成2（2氯苯基）甲基4,4二甲基3异恶唑酮。除用于合成氨苄青霉素等医药、农药外，特戊酸制备的“频那酮”可用于生产农药“三 唑酮、多效唑”等杀虫剂。新葵酸可用于植物脱叶以及棉花和大豆、燕麦等农作物萌发后 期除莠剂。 、用于合成涂料叔碳酸的衍生物在许多涂料中都有应用，其中包括：硝基漆、磁漆、醇酸漆、粉末涂

5、 料以及乙烯基抛光漆等。特别值得提出的c91酸的缩水甘油酯和乙烯酯，它们可以大大的 改善涂料的光泽、化学稳定性、热稳定性、膜硬度、膜柔韧性和隔热性等。Cardura E9 11还可用作金属漆料的反应性稀释剂、赋予涂料所需要的粘度、合适的干燥速度。叔碳酸 的有机锡皂还可作为丙烯酸性房屋涂料的活性组份.加入叔碳酸制成的传递涂料在抗拉强 度、伸长度等性能上超过有机锡化合物。Kama th等报道采用特戊基过氧化物引发丙烯酸酯聚合反应。由于特戊基氧自由基进一 步分解产生的乙基自由基稳定性高，抑制抽氢反应，使链的支化度降低，得到相对分子质 量为3000至4000窄分布的齐聚物。与采用常规引发剂得到的聚丙烯

6、酸酯涂料相比，这种 通过特殊结构的引发剂和链转移剂，合成的高固含量的聚丙烯酸酯的交联漆膜在老化试验 中显示出更高的光泽度和保光性能。Shell Oil 公司报道特戊酸可以制取环氧树脂粉末涂料的处理剂.该粉末涂料由于不 用溶剂而备受青睐，环氧树脂粉末涂料采用缩水甘油酯处理剂使粉末涂料具有优良的颜色 和保持光泽，可以耐久并且不易水解。 、用于香料特戊酸等叔碳酸的酯类具有芳香气味，可用作工业香料。叔碳酸的香型如表 1：表 1 叔丁酸的香型名称香型特戊酸甲酯桔味特戊酸正丙酯水果味特戊酸正戊酯兰花味叔庚酸甲酯樟脑味叔庚酸正丁酯绿叶味叔c13酸乙酯葡萄酒味 、用于食品防腐剂Zambounis 报道特戊酸可

7、用于制备防腐剂。二碳酸二酯可用为食品和粮食防腐剂,如若 引入特殊基团将会有更好的效果.例如：二叔丁基二碳酸酯和二叔戊基二碳酸酯是优良的 防腐剂，也是重要的精细化学品。由于引入新的官能团使其在常规使用条件下有更好的稳 定性,如对水和热均保持很好的稳定性。 、其它方面的应用BASF 公司报道特戊酸可用于制备水性聚合物的分散剂，特戊酸的锂盐可用于汽油添加 剂，提高辛烷值，特戊酸还用于粘合剂、增塑剂、分散剂、润滑油等精细化学品。1.1.2 项目的建设是创立和*公司长期合作的契机1。1。3项目建设的有利条件1.1.4 探索精细化工产品开发模式本项目的建设具有投资小、技术较成熟、风险小、投入产出比高等特点

8、，其后续衍生 产品（如特戊酰氯、氯代特戊酰氯等）也有很大的市场前景。投资成功，便可充分提高公 司今后开发其它精细化工产品的决策能力、技术及市场适应能力。2、产品生产及市场需求情况2。1 国内生产情况国内从 20 世纪 70年代初开始采用异丁醇法生产特戊酸.目前共有生产厂家 10 余家,总 装置生产能力约7000吨/年，实际产量约为5000 吨/年.特戊酸及系列产品企业主要集中在 天津、河北省范围内，除天津四友科技发展有限公司、林峰精细化工有限公司、宣化化肥 厂三家采用异丁烯法外（其中宣化因企业整体破产,已于2001年初停产），河北省其余八、 九家小厂均采用异丁醇法工艺.天津四友科技发展有限公司

9、年产 2000 吨左右特戊酸，居国 内之首.林峰公司年产 1500 吨特戊酸，居河北之首。2。2 国内的市场情况由于特戊酸是一个基础产品，其用途需依靠下游产品实现，所以市场上较少见有单独 的特戊酸销售.一般厂家将其加工成特戊酰氯、氯代特戊酰氯等产品用于医药（氨苄青霉 素合成）、涂料、引发剂、农药（杀虫剂广灭灵生产）等行业。我们通过与*公司等的接触交流，获得了特戊酰氯用于制药的 内控质量指标、价格及大致的市场需求量。目前特戊酰氯的主要用户有：先泰药业、中润 制药、哈药集团、丽珠集团、联邦制药、山东鲁抗集团、山东新华制药等企业。国内特戊 酰氯总需求为 5000-6000 吨/年，其中先泰药业需50

10、0 吨/年，中润制药约需 1000吨/年， 丽珠集团需 800吨/年。另外，由于巴斯夫公司的特戊酸、特戊酰氯生产线停产，导致目前特戊酸系列产品供 应偏紧.如果巴斯夫不再生产，估计对特戊酸及系列产品的出口是个很好的机会.2。3 产品价格初步分析2001 年 7 月至今特戊酸价格一直在 1500016500 元/吨之间波动.而 1999 年,最高时达 到 26000 元 / 吨。由于采用异丁醇法工艺路线的生产成本约为 13000 元 / 吨，再加上销售税 金，其保本销售价已接近 15000 元/吨。因此，本项目将特戊酸产品价格设定为 15000 元/ 吨，是近年的最低价.3、产品方案和拟建规模3.

11、1 拟建规模选择本项目的产品特戊酸全部供应*公司作为广灭灵生产所需原料。按*公司现在 年产 2000 吨广灭灵计，约需消耗 1500 吨特戊酸。在考虑其生产能力适当扩大的前提下， 建议特戊酸装置的规模暂定为 2000 吨/年.3.2 产品规格表 4 特戊酸产品规格序号指标名称指标1外观白色晶体2特戊酸含量% Wt 99. 003沸点C1631644、工艺技术初步方案4。1 国内外特戊酸的主要合成路线介绍4。1。1 以特戊醛或特戊醇为原料特戊酸分子中羧基的a 碳上没有氢原子相连，因此,可以由相应的醛经Cannizzarro 歧化反应而制得。1958 年 Nienburg 等人以特戊醛碱熔制得特戊

12、酸。将特戊醛与适量氢氧 化钠置于压力釜中，高温（240C ）加热3小时后将反应混合物溶于水中，用蒸汽蒸馏法 除去非酸产物后酸化、水洗、蒸馏制得特戊酸。该工艺需要高温高压，对生产设备的要求 较高，非酸产物占有相当的比例,使反应总产率不高。该法中另一产物是特戊醇，也是合成特戊酸的原料。1984年，Artamkina等报道了特 戊醇制特戊酸的方法在碱性条件下用氧气氧化特戊醇，虽然费时比较多（1214小时完 成），但产率达8085%.用氧气作氧化剂，使副产物减少，后处理比较方便。该工艺有一定 的先进性。4。1.2以叔丁醇为原料以叔丁醇为原料生产特戊酸，相当于在叔丁醇分子中插入一个 CO 分子。在实际生

13、产 中可以用甲酸参加反应。1985 年吴洋等人在研制生产高压聚乙烯引发剂 PV 时，用叔丁醇 与甲酸在浓硫酸催化下制得特戊酸。在低温（05C）反应3小时可获得满意的结果;产品 纯度达97%，产率62.8%。该法使用易得的化工原料，生产过程费时不多，操作也比较方 便，缺点是催化剂浓硫酸的用量较多。4。1。3 以异丁醇为原料异丁醇和一氧化碳经 KochHeaf 反应可制得特戊酸,是目前使用较多的方法之一。日 本专利向装有异丁醇的反应釜内通一氧化碳气体，使釜内压力达到0。5Mpa，反应进行26 小时，产率可达91.2%。若不加催化剂HF，反应完全不能进行。这种工艺对设备要求较 高，但反应转化率高，副

14、产物少,后处理比较方便。迄今未见该工艺有工业化的报道。罗马尼亚专利用甲酸代替一氧化碳，对设备的要求大为降低，操作更为方便。将异丁 醇：甲酸：硫酸=1:2：6（摩尔比）投料，反应在室温下即可完成.4。1。4以异丁烯为原料异丁醇实际上由异丁烯加水而成，因此可以直接用异丁烯参加反应。1980 年闻庆辉等 人将异丁烯溶于氯仿中，在浓硫酸存在下向反应釜通一氧化碳气到釜内压力达5Mpa，室温 下搅拌半小时后经水解、干燥和蒸馏制得特戊酸。反应产率达 74%，产品纯度达 97%。4。1。5 以频那酮为原料甲基酮的卤仿反应是合成某些特殊结构羧酸的方法之一。1985 年 Shoji 等人以频那酮 为原料经卤仿反应

15、制得特戊酸.将频那酮溶于 NaOH 水溶液后，加入适量的次溴酸钠和溴化钠，60C搅拌1小时，即得特戊酸的钠盐和溴仿，经酸化和精制得纯度较高的特戊酸，产 率 80。该法反应条件温和，操作简便，缺点是原料频那酮较贵.4.1.6 以异丙醇为原料在 H SO 、BF 等无机酸或有机酸中加入 Ag O 等物质制成的复合催化剂催化下，异丙醇 2 4 3 2与乙烯反应制得特戊酸.反应条件适当时，产率可达70%。由于催化剂的制备比较麻烦，应 用受到限制。4。2 生产工艺方案选择 根据上述工艺的比较，合成特戊酸比较成熟的工艺主要有两种,其一是异丁醇硫酸 甲酸法，该法的特点是操作压力低（常压），但产品收率低（小于 64%），酸耗量大（生产 每吨产品消耗浓硫酸 58 吨），原材料消耗定额高。另一比较成熟的工业方法是异丁烯羰 基合成法，其反应式如下：CH-t理 + CO + 桦卓 H3C-该法的优点是产品纯度、收率都比较高，成本低。目前异丁烯羰基合成法是生产特戊 酸的国际主流工艺.Shell公司采用异丁烯羰基合成法在荷兰建成10000吨/年的生产装置。用异丁烯羰基合成法生产特戊酸，催化剂体系的种类、使用方法以及其回收技术是决定该技