原装丁二酸厂

丁二酸又被称为琥珀酸，为无色结晶;相对密度1.572(25/4℃),熔点188℃，在235℃时分解;在减压下蒸馏可升华;能溶于水，微溶于、和丙酮中。 工业上，琥珀酸常由二酸催化还原制得，琥珀酸也可由水解制备。在实验室中，琥珀酸可用两分子丙二酸二乙酯的盐与碘反应，继而水解脱羧制得。 琥珀酸的重要用途是制备五元杂环化合物，例如，琥珀酸受热迅速失水，形成琥珀酸酐，它是环系化合物。琥珀酸酐是制造药物、染料和的重要原料。琥珀酸酐与氨共热，即生成丁二酰亚胺。丁二酰亚胺的亚胺基上的可被溴取代，生成N-溴代丁二酰亚胺,它是有机合成的溴化试剂和温和的氧化剂。琥珀酸在医药上有抗、祛痰和作用。琥珀酸二乙酯是有机合成的重要中间体。琥珀酸二丁酯、二辛酯是塑料的增塑剂。琥珀酸二烯丙酯与1,3-共聚,可以制造人造橡胶。

CAS: 110-15-6
分子式: C4H6O4
分子量: 118.09
中文名称: 丁二酸；琥珀酸
英文名称: Succinic acid；Butane diacid；Butanedioic acid；1,2-ethanedicarboxylic acid；amber acid
性质描述: 白色棱状结晶。味酸，可燃。有两种晶形（α型和β型），α型在137℃以下稳定，而β型在137℃以上稳定。在熔点以下加热时，丁二酸升华，脱水生成丁二酸酐。熔点188℃，沸点235℃（脱水分解）。相对密度1.572（25/4℃），折射率1.452（20℃）。溶于水、和，不溶于、二氯化碳，几乎不溶于、二化碳、四氯化碳和。无气味。
生产方法: 丁二酸除存在于琥珀外，还广泛存在于多种植物、动物的组织中。工业制法较多，主要有以下几种：
1.氧化法石蜡经氧化生成各种羧酸的混合物，分离后可得丁二醇。
2.加法顺二酸酐或反二酸在催化剂作用下加反应，生成丁二酸，然后经分离得到成品。催化剂为镍或贵金属，反应温度约为130-140℃。
3.酸羰基合成法酸和在催化剂作用下，生成丁二酸。尚未工业化。
4.电解氧化法酐与酸和水按1：0.5：4比例，在陶瓷电解槽中电解，可得丁二酸。
5.法与及水在[CO(CO)4]催化剂存在下。反应温度80-250℃，压力2.94-49.03MPa，于酸性介质中反应可得丁二酸。
用途: 基本有机化工原料。主要用于涂料、染料、粘合剂和医面。由丁二酸生产的具有良好的曲挠性、弹性和抗水性。丁二酸的二基酯是染料的中间体，与氨基蒽醌反应后生成蒽醌染料。医药工业中可用它生产磺胺药、维生素A、维生素b和止血药等。另外，丁二酸在纸张制造、纺织行业中也有广泛的用途，还可用作润滑剂、照相化学品和表面活性剂的原料。丁二酸还可作食品酸味剂用于酒、饲料、糖果等的调味。
产品规格指标：
外观 无色至白色的结晶或白色的结晶粉末
含量 % ≥ 99.0
熔点（℃） ≥ 185
灰分 % ≤ 0.1
重金属 % ≤ 0.002
酸盐 % ≤ 0.02
氯化物 % ≤ 0.007
铁含量 % ≤ 0.002
包装与贮存： 内衬塑膜的编织袋包装， 25kg/袋。贮存于阴凉干燥处。
注意事项：该品对眼睛、呼吸系统和皮肤有性。使用和搬运时穿戴适当防护用具。万一触到眼睛，应立即用大量水冲洗后请医生诊治。

外文名称
succinic acid； amber acid

一种丁二酸的绿色化生产方法与流程
本发明提供了一种丁二酸的绿色化生产方法，具体来讲是在装有催化剂的固定床管式反应器中，将顺酐水溶液、马来酸水溶液、富马酸水溶液中的一种或几种任意组合与进行催化加反应生产丁二酸的方法，涉及丁二酸生产领域。
背景技术：
丁二酸是琥珀酸的学名，为白色结晶体，分子式C4H6O4，熔点185℃，相对密度1.572，常温下在水中的溶解度约为8g。丁二酸是一种重要的有机化工原料和中间体，广泛应用于表面活性剂、离子螯合剂、食品添加剂和医药工业等领域。以丁二酸和1,4-丁二醇为原料缩聚得到的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种完全生物降解塑料，它的力学性能和耐热性能优异，性价比高，具有广阔的应用前景。
丁二酸的制备主要包括生物发酵法和化学法。生物发酵法是利用或微生物发酵制备丁二酸，由于该方法存在生产效率低、生产成本昂贵及污染严重等缺陷，很难实现工业化生产。化学法主要包括石蜡氧化法、电解法和催化加法。其中，石蜡氧化法工艺比较成熟，但产品收率和纯度不高，且存在污染问题；电解法存在电流效率和转化率低、电极腐蚀严重、电解槽维修困难、投资成本高、占地面积大等问题，限制了丁二酸的大规模生产；催化加法具有转化率高、产品纯度高、环境友好等优点，是目前工业上广泛的丁二酸合成方法。
采用顺酐催化加制备丁二酸主要包括非水相法和水相法。
非水相法为顺酐在有机溶剂或无溶剂下经催化加制得丁二酸酐，丁二酸酐再经水解制得的丁二酸。采用有机溶剂进行催化加，反应结束后需要脱溶剂，不用溶剂在加热条件下顺酐液化加，顺酐粘度大，生成的丁二酸酐熔点高达120℃，不易与催化剂分离，同时容易造成管道堵塞出料难等问题。
水相法为在一定反应条件下采用负载型催化剂催化顺酐水相加制备丁二酸。顺酐首先水解为顺二酸，顺二酸在一定条件下异构化为稳定的具有反式结构的富马酸；在催化剂作用下，中间体顺二酸和富马酸被加还原为丁二酸，同时伴随有水合副产物DL-苹果酸的生成。
水相法催化加工艺存在的主要问题如下：
1.目前使用的催化剂如Pd/C、Pt/C、雷尼镍等选择性不高，催化化和水合反应同时进行，会生成副产物DL-苹果酸；
2.某些负载型催化剂中的金属活性组分如Fe、Co、Ni等会溶于酸性水溶液中造成催化剂流失降低催化活性同时影响产品质量；
3.反应温度低，副产物苹果酸少，但反应慢，同时丁二酸溶解度较小，容易析出堵塞管道；
4.反应温度高，反应快，但副产物苹果酸多，收率较低。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供了一种流程简单、成本能耗低、可连续化大规模生产的固定床催化加生产丁二酸的绿色化方法。
本发明的技术方案是一种丁二酸的绿色化生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
①浓度为10～50wt% 的加原料与在装有颗粒状负载型催化剂的固定床反应器内进行催化加反应；
②加所得物料冷却结晶后离心，得固体潮品和离心母液，潮品烘干得到丁二酸产品；
③离心母液返回前道用于配制加原料。
所述加原料为顺酐水溶液、马来酸水溶液、富马酸水溶液中的一种或几种任意组合。
所述颗粒状负载型催化剂的贵金属活性组分为Pd、Pt、Ru、Rh中的一种或几种，活性组分的含量为3.0～10.0wt%；所述催化剂的载体为CMK-3介孔碳、Y-MCM-41介孔分子筛、M41S介孔氧化硅、FDU-15介孔树脂等有序介孔材料中的一种。
所述催化加反应条件为：反应入口温度40～100 ℃，反应出口温度70～160 ℃，反应分压0. 5～5.0MPa，体积空速0. 5~ 3.0h -1，酸摩尔比2～10:1。
本发明的优点：
1.采用固定床管式反应器催化加，可以实现丁二酸的连续化和规模化生产；
2.以有序介孔材料为载体负载贵金属作为加催化剂，可有效避免水合反应生成DL-苹果酸，使催化化选择性达到**，原料完全转化为丁二酸，同时催化剂活性高，可重复使用20次以上；
3.加后的水溶液冷却结晶后离心母液可返回继续用于配制加原料；
4.无三废排放，为丁二酸的绿色化生产工艺。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
将n(Al2O3):n(SiO2):n(Na2O):n(H2O)=1:10:10:180的水凝胶在98℃下剧烈搅拌10h，得到含Y沸石次级结构单元的水凝胶。将水凝胶加入到25%的十六烷基三溴化铵（CTAB）溶液中，搅拌3h，调节PH=10。在晶化釜中110℃下晶化3天，过滤洗涤烘干，550℃下煅烧5h，得到比10:1的Y-MCM-41介孔分子筛载体。载体加入25倍量的水混合均匀，加入一定量的Pd(NH3)4Cl2水溶液，使Pd与载体质量比为0.05:1。常温搅拌24h后过滤洗涤烘干，升温到450℃煅烧2h。加入粘结剂后挤出得到颗粒状5%的Pd- Y-MCM-41介孔分子筛负载型催化剂。
采用5%的Pd-介孔分子筛负载型催化剂在固定床管式反应其中进行催化加制备丁二酸。加原料为40wt%的顺酐水溶液，反应条件为：反应入口温度为50℃，出口温度为100℃，反应分压为1.0MPa，体积空速1.0h -1，酸摩尔比3:1。物料反应结束冷却结晶，离心过滤烘干得到丁二酸。原料转化率为99.5%，丁二酸选择性**，丁二酸产品含量99.7%。
实施例2
将比10:1的Y-MCM-41介孔分子筛载体加入25倍量的水混合均匀，加入一定量的Pt(NH3)4Cl2水溶液，使Pt与载体质量比为0.05:1。常温搅拌24h后过滤洗涤烘干，升温到450℃煅烧2h。加入粘结剂后挤出得到颗粒状5%的Pt- Y-MCM-41介孔分子筛负载型催化剂。
采用5%的Pt-介孔分子筛负载型催化剂在固定床管式反应其中进行催化加制备丁二酸。加原料为35wt%的顺水（氧化法所得含顺酐混合气体初步冷却后水吸收所得水溶液），主要成分为马来酸和少量富马酸。反应条件为：反应入口温度为70℃，出口温度为130℃，反应分压为2.0MPa，体积空速2.0h -1，酸摩尔比2:1。物料反应结束冷却结晶，离心过滤烘干得到丁二酸。原料转化率为99.9%，丁二酸选择性**，丁二酸产品含量99.9%。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的要求书及其等效物界定。

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