四氢呋喃的应用及生产与精制工艺.doc

四氢呋喃的应用和生产研究进展摘要:论述了四氢呋喃的应用及用途、生产工艺、生产废水的处理及废液的回收提纯,总结了目前对四氢呋喃的研究进展。关键词:万能溶剂;四氢呋喃;重要原料四氢呋喃,又称1,4-环氧丁烷、氧杂环戊烷、四甲撑氧、一氧五环,简称THF,分子式为C4H8O,无色透明液体,有类似乙醚气味,凝固点为-65℃,沸点为66℃,(20℃)。具有低毒、低沸点、流动性好的特点,空气中最高容许浓度为200×10-6。它是最强的极性醚类之一,在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂,是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂,具有着广泛的用途。1应用及用途THF是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂,有“万能溶剂”之称,对许多有机物和无机物有优良的溶解性,溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有化合物,特别适用于溶解丁苯胺、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯,广泛地用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂,并用作反应溶剂,用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮。THF与1,4-丁二醇缩聚生成聚四氢呋喃醚(PTMG),自身可以缩聚(经阳离子引发开环在聚合)成聚四亚甲基醚二醇(PTMEG),也称四氢呋喃均聚醚,PTMEG与甲苯二异氰酸酯(TDI)制成耐磨、耐油、低温性能好、强度高的特种橡胶;与对二本甲酸二甲酯和1,4-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯弹性材料。相对分子质量为2000的PTMEG与对亚甲基双(4-苯基)二异氰酸酯(MDI)制成聚氨酯弹性纤维(氨纶,即SPANDEX纤维)、特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料。在合成溶液丁苯橡胶时,作为引发助剂的无规剂,协同丁基锂引发反应。在有机合成方面,THF可用于生产四氢噻吩,1,4-二氯乙烷、2,3-二氯四氢呋喃、戊内酯、丁内酯、和吡咯烷酮等。 在医药方面,THF用作合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药的原料。THF经硫化氢处理生成四氢硫酚,也作燃料气中的臭味剂(识别添加剂)。此外,THF用作合成革的表面处理剂,和用作合成己二酸,己二腈、己二胺等合成聚酰胺66的原料,也在开发中。2生产工艺国际上生产THF的方法,主要有四种工艺路线:以糠醛为原料的糠醛法、以1,4-丁二醇为原料的雷由法(Reppe法)、以丁二烯为原料的丁二烯法、以顺丁烯二酸酐为原料的顺酐加氢法,同时也出现了一些新的生产工艺。,由杜邦(DuPont)公司开发成功,该法是将农产品废料,如玉米芯、燕麦壳、甘蔗渣等用稀HSO煮沸,使其中的多缩戊糖水解成戊糖,然后脱水转化成糠醛,再由由糠脱羰基生成呋喃,最后加氢直的THF。糠醛用ZnO-CrO3-MnO2作催化剂,在410℃脱羰基得呋喃;呋喃用镍作催化剂于100~120℃,3~4MPa条件下加氢得四氢呋喃。多缩戊糖多缩戊糖多缩戊糖—3H2O该法生产1吨四氢呋喃,约需消耗3吨多糖醛,因其消耗高且污染严重,国外已逐步淘汰。(Reppe法)该方法又称1,4-丁二醇催化脱水环合法,包括乙炔化、加氢、脱水三步主要反应,是德国IG公司与Reppe博士合作开发成功的。(1)乙炔化此工艺以乙炔和甲醛为原料,乙炔与浓度为10%~30%的甲醛溶液在乙炔酮催化下(SiO2或MgSiO3为载体,Bi2O3为助催化剂),在90~110℃,~2MPa条件下,乙