Método de preparación industrial del n-butanol
Existen tres métodos principales de producción industrial de n-butanol: método de fermentación, método de síntesis de propileno oxo y método de condensación aldólica. Además, en la producción de alcoholes grasos superiores a partir de etileno se produce también n-butanol como subproducto. El propileno, el monóxido de carbono y el hidrógeno reaccionan mediante la reacción de oxosíntesis de un catalizador de cobalto o rodio (ver catalizador complejo) para generar n-butiraldehído e isobutiraldehído, y luego se hidrogenan para obtener n-butanol e isobutanol.
CH3CH=CH2 CO H2─→?CH3CH2CH2CHO ?(CH3)2CHCHO
CH3CH2CH2CHO H2─→CH3CH2CH2CH2OH
(CH3)2CHCHO H2─→(CH3) 2CHCH2OH
Cuando se utiliza catalizador de cobalto, la reacción se lleva a cabo a 10~20MPa y aproximadamente 130~160°C, y la proporción de n-butiraldehído a isobutiraldehído generado es aproximadamente 3. Comenzó a usarse en industria en 1976 El catalizador complejo de rodio permite que la reacción se lleve a cabo a 0,7 ~ 3 MPa y 80 ~ 120 ° C, y la proporción de n-butiraldehído a isobutiraldehído alcanza 8 ~ 16.
La hidrogenación se puede realizar en fase gaseosa utilizando níquel o cobre como catalizador, o en fase líquida utilizando níquel como catalizador. Si la hidrogenación se lleva a cabo a alta temperatura y alta presión, algunos subproductos se descompondrán para obtener butanol y se puede mejorar la pureza del producto. El crotonaldehído se puede producir a partir de dos moléculas de acetaldehído mediante condensación y deshidratación:
El crotonaldehído se hidrogena a 180 °C y 0,2 MPa en presencia de un catalizador de níquel-cromo para generar n-butanol.
CH3CH=CHCHO 2H2─→CH3CH2CH2CH2OH
Entre los tres métodos anteriores, el método de carbonilación de propileno tiene materias primas relativamente bajas, la presión del proceso de carbonilación se ha reducido relativamente y el producto n -butanol y Las ventajas de aumentar la proporción de isobutanol y poder coproducir o producir específicamente 2-etilhexanol se han convertido en los métodos de producción más importantes para n-butanol.