Progreso de la investigación de la tecnología de producción de Furfural y el método de preparación.

Furfurales una importante materia prima química orgánica importante que no se puede sintetizar mediante el método químico en la actualidad. Es el único producto químico orgánico insaturado con un gran volumen específico obtenido de los compuestos de carbohidratos. Sus propiedades químicas son muy activas y se usa ampliamente como un intermedio químico orgánico, que se puede usar para preparar la gasolina, el aceite diesel y el queroseno de aviación. Con la crisis energética cada vez más severa y los problemas ambientales en todo el mundo, la demanda de Furfural continuará creciendo. Sin embargo, el consumo de energía de la producción de Furfural existente es enorme, la contaminación ambiental es extremadamente grave, el costo de producción es alto y el rendimiento es bajo, muchos factores adversos hacen que la Unión Europea y los Estados Unidos en las últimas décadas han prohibido estrictamente la producción de Furfural en su propio país. China es un productor y exportador importante de Furfural, que representan aproximadamente el 70% de la producción total de Furfural en el mundo. En vista del importante papel de Furfural en la industria química orgánica y el campo de la energía, el proceso de producción de Furfural existente debe mejorarse con urgencia.

Tecnología de producción furfural.

Industrialmente, Furfural se obtiene de la hidrólisis de la hemicelulosa en la biomasa lignocelulosa con ácidos diluidos (H2S04, HCl, H3P04, ácido acético), el catalizador más utilizado que es H2S04. Los principales procesos de producción de Furfural en el hogar y en el extranjero incluyen el proceso de Quakeroats, el proceso Agrifurano, el proceso de Petrole-Chimie, el proceso de Escher Wyss y el proceso de Rosenlew. En el norte de China, la tecnología Huaxia 83 mejorada se usa principalmente en reactor de lecho fijo y refinación dinámica continua.

Mecanismo de formación furfural de hemicelulosa.

Problemas existentes en el proceso existente.

1. Bajo rendimiento: solo alrededor del 50% del valor teórico, y el tiempo de reacción es largo. Al mismo tiempo, también se produce la polimerización recíproca de Furfural con xilosa y intermedios. Furfural se degradará aún más en acetona aldehído, formaldehído, gliceraldehído, glicolaldehído, etc. Estas reacciones laterales reducirán la selectividad de la formación furfural de la pentosa.

2. Corrosión: los equipos de corrosión, y su separación y reciclaje son muy difíciles, y la hidrólisis ácida diluida también conducirá a una gran cantidad de generación de aguas residuales de Furfural ácido, el tratamiento es muy difícil.

3. Consumo de energía enorme: el uso de vapor como fuente de calor y agente de extracción El consumo de energía es enorme, el consumo de vapor es de 30-50 veces de producción de furfurales, el contenido de vapor del aldehído crudo es muy alto, lo que resulta en la refinación posterior. y el costo del proceso de purificación también es alto.

4. Muchos factores de riesgo: hay incendios, explosiones, envenenamiento, ruido y otros factores de riesgo en el proceso de producción de Furfural, que es fácil causar una gran cantidad de víctimas y pérdidas de propiedades.

Exploración de mejorar la tecnología de producción de Furfural.

En la actualidad, la mejora del rendimiento de Furfural se enfoca principalmente en elevar la temperatura de reacción, lo que aumenta la resistencia al ácido y el tiempo de reacción de acortamiento. Además, el uso de ácido sulfúrico como catalizador y agregar superfosfato, superfosfato, nitrato, cloruro de amonio y otros aditivos también se han utilizado en la práctica de la producción de Furfural, conocida como \"Método de ácido sulfúrico modificado\". El rendimiento furfural podría aumentarse más y el residuo aldehído podría cambiarse al fertilizante de compuestos neutros.
Los métodos mejorados anteriores han hecho algún progreso en la mejora del rendimiento furfural, pero el punto clave es optimizar el control del proceso de la producción de Furfural, y los problemas de consumo de energía y la contaminación ambiental no se han resuelto por completo.

Progreso de la investigación en la preparación de Furfural.

Para resolver los problemas de rendimiento, contaminación ambiental, consumo de energía y seguridad en el proceso de producción de Furfural, es necesario realizar una innovación integral de la tecnología de producción existente, y el punto de innovación principal es desarrollar un nuevo sistema catalítico verde. y sistema solvente, y explore nuevos métodos de preparación para Furfural. Este tipo de investigación se ha llevado a cabo gradualmente en los últimos años, y se ha realizado algunos avances en la preparación de materias primas, catalizadores, disolventes, aditivos y métodos de calefacción de Furfural.

1. Sistema de solvente

Los disolventes se pueden dividir en un sistema monofásico y sistema de dos fases. En comparación con el sistema acuoso, el sistema de dos fases tiene una gran ventaja, la adición de fase orgánica puede hacer que FurFural se forme en la fase acuosa se puede extraer rápidamente a la fase orgánica, inhibir efectivamente la aparición de reacciones secundarias y reducir la descarga. de aguas residuales, y la fase orgánica en sí puede reutilizarse. Sin embargo, la toxicidad de los vapores orgánicos no se puede ignorar!

2. Catalizador

Se ha prestado más atención al desarrollo de catalizadores heterogéneos con buena estabilidad térmica. Las sales inorgánicas (sales de ácido, sales fuertes de ácido y base débil) y óxidos metálicos (TiO2, ZRO2, Zno, FE203) también se utilizan como catalizadores para la preparación de Furfural, que pueden reducir significativamente la corrosión del equipo y facilitar el residuo de aldehído. Ser tratado, pero el efecto catalítico debe mejorarse aún más.

3. Método de separación y aditivos.

Una forma importante de mejorar la selectividad de Furfural es eliminar el furfural generado del sistema de reacción a tiempo. Por lo tanto, se han utilizado nuevos métodos de separación de Furfural, como la extracción supercrítica de CO2, la separación adsorbente de alto molecular y la separación síncrona N2 para separar Furfural.

4. Método de calefacción.

Los nuevos métodos de calefacción, como la calefacción por microondas, pueden mejorar aún más el rendimiento de Furfural.