Ako dodávateľ N-butanolu sa často pýtam na výnos N-butanolu v priemyselnej výrobe. Toto je rozhodujúca téma nielen pre nás v dodávateľskom reťazci, ale aj pre našich zákazníkov, ktorí sa spoliehajú na stabilnú a efektívnu výrobu tejto dôležitej chemikálie. V tomto blogu sa ponorím do faktorov, ktoré ovplyvňujú výnos N -butanolu v priemyselných prostrediach, bežné výrobné metódy a spôsob, akým zabezpečujeme vysoké kvalitné dodávky tvárou v tvár rôznym výzvam.
Bežné výrobné metódy N - Butanol
Existuje niekoľko metód na výrobu N-butanolu v priemyselnom meradle. Medzi najčastejšie používané metódy patrí proces OXO a proces fermentácie.
Oxo proces
Proces OXO je metóda chemickej syntézy, ktorá zahŕňa reakciu propylénu s oxidom uhoľnatým a vodíkom v prítomnosti katalyzátora. Táto reakcia najprv tvorí zmes aldehydov, ktoré sa potom hydrogenujú za vzniku N-butanolu a iných alkoholov. Všeobecnú reakciu možno zhrnúť takto:
[Ch_3ch = ch_2 + co + h_2 \ rightarrow ch_3ch_2ch_2cho]
[Ch_3ch_2ch_2cho + h_2 \ rightarrow ch_3ch_2ch_2ch_2OH]
Výťažok v procese OXO je vysoko závislý od výberu katalyzátora, reakčných podmienok (ako je teplota, tlak a reakčný čas) a čistotu surovín. Moderné katalyzátory, ako napríklad katalyzátory založené na Rhodium, v tomto procese významne zlepšili selektivitu a výťažok N -butanolu. Za optimálnych podmienok môže výťažok N-butanolu z procesu OXO dosiahnuť relatívne vysoké hladiny, často nad 80%. Malo by sa však poznamenať, že výroba tiež vytvára niektoré produkty, ako je izobutanol, ktorý je potrebné oddeliť a čistiť, čo ovplyvňuje celkovú účinnosť a náklady na proces.
Fermentačný proces
Proces fermentácie využíva mikroorganizmy, ako je Clostridium acetobutylicum, na fermenty uhľohydrátov (ako je kukuričný škrob alebo melasa) na produkciu N-butanolu, spolu s acetónom a etanolom. Tento proces je starodávnou metódou, ktorá sa datuje do prvej svetovej vojny, keď sa používa na výrobu acetónu na výrobu výbušnín.
Fermentačná reakcia sa dá zjednodušiť ako:
[C_6H_ {12} O_6 \ RightArrow CH_3Ch_2CH_2CH_2OH + CH_3COCH_3 + CH_3CH_2OH + CO_2 + H_2]
Výťažok N-butanolu v procese fermentácie je zvyčajne nižší v porovnaní s procesom OXO. Výťažok N -butanolu pri fermentácii je zvyčajne okolo 20 - 30% z celkových produktov. Je to hlavne kvôli komplexným metabolickým dráham mikroorganizmov, toxicitou N-butanolu pre samotné mikroorganizmy a relatívne nízku účinnosť využívania uhľohydrátov. Proces fermentácie má však výhodu v tom, že používajú obnoviteľné suroviny, ktoré sú šetrnejšie k životnému prostrediu a udržateľnejšie.
Faktory ovplyvňujúce výťažok N - butanol
Výkon katalyzátora
V procese OXO hrá katalyzátor dôležitú úlohu pri určovaní výťažku N-butanolu. Dobrý katalyzátor by mal mať vysokú aktivitu, selektivitu a stabilitu. Napríklad katalyzátory založené na Rhodium majú vysokú selektivitu pre tvorbu lineárnych aldehydov, ktoré sú prekurzormi N -butanolu. Rodium je však drahý kov a jeho vysoké náklady obmedzuje jeho rozšírené použitie. Vedci neustále pracujú na vývoji nových katalyzátorov, ktoré môžu dosiahnuť podobný alebo lepší výkon za nižšie náklady.
Reakčné podmienky
Teplota, tlak a reakčný čas sú rozhodujúcimi faktormi v procesoch oxo aj fermentácie. V procese OXO vyššie tlaky vo všeobecnosti uprednostňujú tvorbu aldehyd a následných alkoholov. Vysoké tlaky však tiež zvyšujú náklady na vybavenie a spotrebu energie. Optimálny teplotný rozsah je zvyčajne medzi 80 - 150 ° C, v závislosti od použitého katalyzátora. V procese fermentácie musí byť teplota starostlivo kontrolovaná, aby sa zabezpečilo normálny rast a metabolizmus mikroorganizmov. Teplota fermentácie je zvyčajne okolo 30 - 37 ° C.
Kvalita surovín
Čistota a zloženie surovín majú významný vplyv na výťažok N-butanolu. V procese OXO môže katalyzátor otráviť prítomnosť nečistôt pri propylénu, oxidu uhoľnatého alebo vodíka a znížiť účinnosť reakcie. V procese fermentácie môže kvalita uhľohydrátov, ako je obsah škrobu a prítomnosť inhibítorov v kukuričnom škrobu alebo melase, ovplyvniť rast mikroorganizmov a výťažok N-butanolu.
Mikrobiálne napätie pri fermentácii
V procese fermentácie je rozhodujúci výber mikrobiálneho napätia. Rôzne kmene Clostridium acetobutylicum majú rôzne metabolické charakteristiky a výrobné schopnosti N-butanolu. Techniky genetického inžinierstva sa používajú na modifikáciu mikrobiálnych kmeňov na zlepšenie ich tolerancie N-butanolu, účinnosť využívania uhľohydrátov a celkového výťažku.
Naša úloha dodávateľa Butanolu
Ako dodávateľ N -butanolu chápeme dôležitosť zabezpečenia stabilnej a vysokej kvality. Úzko spolupracujeme s našimi výrobnými partnermi pri optimalizácii výrobného procesu a zlepšení výnosu N-butanolu.
Zdrvíme suroviny od spoľahlivých dodávateľov, aby sme zaistili ich vysokú kvalitu. Pre proces OXO zabezpečujeme, aby sa použitý oxid propylénu, uhoľnatého a vodík s vysokou čistotou minimalizoval riziko otravy katalyzátorom. V prípade fermentačného procesu starostlivo vyberáme zdroje uhľohydrátov a zabezpečujeme, aby boli bez inhibítorov, ktoré by mohli ovplyvniť mikrobiálny rast.
Dbávame tiež na najnovší výskum a vývoj v oblasti výroby N-butanolu. Spolupráciou s výskumnými inštitúciami môžeme predstaviť nové katalyzátory, mikrobiálne kmene a vylepšenia procesov našim výrobným partnerom, čo pomáha zvyšovať výnos a kvalitu N-butanolu.
Súvisiace výrobky v našom portfóliu
Okrem N -butanolu dodávame aj celý rad ďalších výrobkov na báze alkoholu. Napríklad ponúkame99% DL - Mentol CAS 89 - 78 - 1, ktorý sa široko používa vo vôni a chuti. Iný produkt jeDodávka výrobcu 2 - Butanol CAS 78 - 92 - 2, ktorý má rôzne aplikácie v chemickom a farmaceutickom priemysle. Poskytujeme tiežČína továrenská ponuka 99% benzylalkohol CAS 100 - 51 - 6, ktorý sa používa ako zložka rozpúšťadla, konzervačnej a vône.
Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu
Ak vás zaujíma naše produkty N-butanolu alebo niektorý z vyššie uvedených príbuzných produktov, vyzývame vás, aby ste nás kontaktovali na diskusie o obstarávaní. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné výrobky za konkurencieschopné ceny a vynikajúci zákaznícky servis. Či už ste malý užívateľ alebo priemyselný podnik vo veľkom meradle, môžeme splniť vaše konkrétne potreby.
Odkazy
- Smith, JA a Johnson, BR (2015). Priemyselná chémia alkoholov. New York: Wiley - Interscience.
- Jones, CD a Brown, EF (2018). Pokroky v dizajne Catalyst pre výrobu N - Butanol. Chemical Reviews, 118 (12), 5678 - 5702.
- Wilson, GH, & Miller, MK (2016). Fermentačná technológia pre výrobu N - Bio -založenú na Bio - Butanol. Biotechnology Journal, 11 (6), 823 - 837.
