1噸包甲酸的工業(yè)制法:
甲酸鈉法是甲酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法,但勞動(dòng)條件差,污染嚴(yán)重。不少工業(yè)化國家已淘汰該法,但中國絕大多數(shù)甲酸生產(chǎn)企業(yè)仍采用此法。德國BASF公司開發(fā)的甲酰胺法工藝因生產(chǎn)成本太高,隨后也遭淘汰。丁烷(或輕油)液相氧化工藝是一種生產(chǎn)醋酸同時(shí)聯(lián)產(chǎn)甲酸的生產(chǎn)方法,每生產(chǎn)1t乙酸,副產(chǎn)0.05~0.25t甲酸,上世紀(jì)70年代曾是國外生產(chǎn)甲酸的主要方法,后來隨著甲醇低壓羰基合成醋酸技術(shù)的工業(yè)化,使該法已無發(fā)展前途,現(xiàn)在大部分丁烷(或輕油)液相氧化裝置已相繼停產(chǎn)。國外甲酸生產(chǎn)主要采用甲酸甲酯水解工藝,約占甲酸總產(chǎn)能的80%以上。
甲酸甲酯水解法工藝過程為:(1)甲醇與CO羰基化合成甲酸甲酯;(2)甲酸甲酯水解生成甲酸和甲醇,甲醇循環(huán)使用。依工藝的不同特點(diǎn),該法又可分為Kemira-Leonard工藝、Bethlechem Stell工藝、BASF工藝和USSR工藝。這四種水解工藝各有所長,以Kemira-Leonard工藝投資更省,工藝過程更為經(jīng)濟(jì)合理。
在新技術(shù)路線開發(fā)方面,其主要研發(fā)路線有:
(1)甲酸前體-甲酸甲酯制備技術(shù),此領(lǐng)域有甲醇催化脫氫法、甲醇氧化脫氫法、CO2與甲醇加氫縮合法、合成氣直接合成法等,其中,甲醇羰基化制甲酸甲酯工藝和甲醇催化脫氫制甲酸甲酯工藝近年來國內(nèi)外研究較多,有一定工業(yè)化應(yīng)用前景。
(2)甲醛一步法直接氧化催化生成甲酸。BIC開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)采用V-Ti-O催化劑,溫度范圍約為100~140℃,甲酸初始選擇性可達(dá)到約96%~98%,催化劑產(chǎn)出率達(dá)到70g甲酸/L·h,該法已進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和中試。
(3)CO2直接加氫制取甲酸。這項(xiàng)技術(shù)從90年代中期開始,采用釕系催化劑,在20.5MPa、50℃和三乙胺 存在下合成甲酸。從環(huán)保角度來看,這一路線具有一定開發(fā)意義,但離工業(yè)化還有較長的距離,仍然處于基礎(chǔ)探索階段。