98-01-1/糠醛生產工藝介紹

糠醛是一種化工產品,它由植物纖維原料中的高聚糠(纖維素、半纖維素)在一定溫度和催化劑作用下,水解成戊糖( 單糖),戊糖再脫水即生成糠醛。糠醛是重要的化工原料,用糠醛直接和間接合成的化工產品有1600多種,廣泛應用于合成塑料、醫藥、農藥等工業;它還是極好的有機溶劑, 用于提煉高級潤滑油和柴油。生產糠醛的原料很多, 如闊葉木材、油茶殼、棉籽殼、干蔗渣、玉米芯、稻殼等,噸糠醛消耗玉米芯11～13t,稻殼則22t。

1、生產工藝

糠醛生產按水解工藝可分為直接一步法和兩步法兩種, 現代幾乎全采用 一步法生產,其反應式:

工藝流程如下:

2、主要技術要點

a. 催化劑

生產糠醛用催化劑有鹽酸、 硫酸、過磷酸鈣等。 國內多用 硫酸, 其對設備腐蝕較輕, 且不易揮發。友誼農場糠醛廠曾 用過磷酸鈣做催化劑, 其糠醛得率相差不多, 但糠醛渣可為很好的有機復合肥。

b. 反應溫度

反應溫度不僅影響糠醛得率, 也影響其反應速度。 反應溫度過低 反應速度慢, 不經濟; 反應速度過高, 會使糠醛樹脂化, 影響其得率。一 般糠醛水解鍋保 持蒸汽壓力 5 88～68 6kP a, 。 飽和蒸汽溫度15 8℃, 反應時間 4～5h。

c. 蒸煮工藝

原料處理: 無論是選擇玉米芯或是稻殼做原料, 都要進行預處理, 玉米芯要進行粉碎, 顆粒粒度在1cm3左右; 稻殼則要篩出沙土和稻草等雜物。
稀硫酸的配制 : 將濃硫酸稀釋成8% 濃度的稀硫酸。

蒸煮水解: 包括投料裝鍋、升壓、 出醛、 降壓、排廢渣等。裝鍋時將 稀硫酸混拌在 原料中 , 固液比為1( 0. 5～ 0. 6) ( 質量比) 。裝好鍋后, 擰緊鍋蓋, 通飽和蒸汽升壓, 待壓力升到294kPa時排氣 一 次, 然后繼續升壓到58 8kP a, 打開排醛氣閥排 醛氣入冷凝器, 冷凝液即為糠醛原液。

d. 糠醛蒸餾

糠醛原液中糠醛只 占 4% ～ 6% , 低沸點物( 甲 醇、 丙酮、 乙酸、 乙醛) 占 5 % ～ 13 % , 其它為水分。蒸餾的目 的是除去上述雜物和水分。蒸餾在蒸餾塔中進行, 雜質和水分在蒸餾過程中被冷凝、汽化而除去, 從而獲得粗糠醛( 毛醛) 。

e. 糠醛精制

毛醛中仍含有一部分高沸點、低沸點雜物及水分, 因此需要進行精制。首先用 10% N a2CO 3 溶液中和毛醛 中的酸, 使pH值超過7; 然后去除上層的水分; 靜
止片刻, 將毛醛投入精制釜中精制。由于糖醛沸點較高( 161. 7℃ ) , 若在此溫度下精制, 不僅速度慢, 更主要的是易使糠醛樹脂化, 所以糠醛精制要在真空條件下進行。首先蒸出 的餾份是低沸點物質 , 應單獨收集貯存; 釜底的是高餾份或樹脂狀物質 , 應棄之或拌在煤中做燃料; 中間餾份便是糠醛, 化驗合格后裝桶、包裝、入庫。