米容立, 吴志强, 杨伯伦

(1. 西安交通大学 化学工程与技术学院, 陕西 西安 710049;2. 西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049)

1 前 言

1,4-丁二醇(1,4-butanediol，BDO)是一种含有4 个碳原子的二元伯醇，主要用于生产包括四氢呋喃(tetrahydrofuran，THF)[1]、γ-丁内酯(gamma-butyrolactone，GBL)[2]、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)[3]、聚氨基甲酸酯(polyurethane，PU)[4]等在内的一系列精细化学品，是十分重要的化工原料。然而，随着近年来BDO 产业的迅速扩张，整个行业步入供过于求的时代[5]。探索更多的BDO下游产品生产工艺，扩展BDO 产业链，缓解产能过剩所带来的风险是目前急需解决的问题。3-丁烯-1-醇(3-butene-1-ol，BTO)是一种高价值的不饱和醇类化合物，常用作医药、农化产品以及食品添加剂等产品的中间体，尤其在新型杂环类药物、抗肿瘤药物、抗艾滋药物的合成中具有不可替代的地位[6-7]。从BDO 脱水制备BTO 不但为BTO 规模化生产提供了新工艺，同时对BDO 下游产业链的扩展也具有重要的意义。然而，BDO 脱水是一个较为复杂的反应网络，能够发生包括脱水、脱氢、异构化和加氢等多种反应[8]，各反应或相互竞争，或相互促进，共同决定了BDO 脱水反应的产物分布。然而，目前的BDO脱水反应研究主要集中于催化剂的开发，对于反应机理的研究却很少[9-12]。

反应体系的热力学分析、微观反应动力学研究对于催化剂的设计、反应器的选型、工艺流程的优化乃至反应过程的强化具有十分重要的意义。王丽苹等[13]采用Benson 和Joback 基团贡献法对碳酸二甲酯与BDO 合成聚碳酸酯二醇的反应体系进行了热力学分析，计算了BDO 在不同温度下的生成焓、摩尔等压热容以及标准熵。……