凈水處理劑-戊二醛（一）

戊二醛是一種速效廣譜的化學滅菌劑，同時還是一種優良的革鞣劑、組織固化劑、蛋白質交聯劑。特別是堿性戊二醛溶液，能快速高效地殺滅大多數細菌、細菌繁殖體、真菌、芽孢和病毒等，且對人體毒性很低，被譽為第三代化學殺菌劑，受到國際上的好評。

戊二醛又名1,5-戊二醛，為無色或淺黃色略帶刺激性氣味的油狀液體，易溶于水、乙醇，溶于苯。純品在常溫下可被空氣氧化或發生縮合、聚合等反應，一般是制成較穩定的酸性水溶液儲存，產品主要有25%和5%兩種規格。

工藝技術

戊二醇氧化法

1,5-戊二醇在Cu-Zn催化劑存在下于320°C減壓氣相脫氫或在10%(質量分數）Ag/A203催化劑存在下于400°C空氣氧化制得戌二醛，收率為80%。

雙烯加成法

雙烯加成法是由丙烯醛和乙烯基乙醚經狄爾斯-阿德爾加成反應在170°C和一定壓力下進行的，無需催化劑存在，需加一定量的阻聚劑。反應生成2-乙氧基-3,4-二氫吡喃，提純分離是在兩個減壓塔中進行的，先在較小真空下蒸餾回收丙烯醛，再在40°C、0.00266MPa下蒸出乙氧基雙氫吡喃。在酸催化劑作用下在裝有攪拌器和泡罩塔的反應器中在85%H3P04或強酸性陽離子交換樹酯等存在下于適當的溫度和減壓下酸性水解制得25%戊二醛，反應同時蒸出乙醇，收率80%。再經脫色、過濾、蒸出乙醇后得戊二醛產品。

巴斯夫公司在制備乙氧基雙氫吡喃時，是采用兩個置換反應器。第一個為外循環式，反應溫度150°C;第二個為管式，反應溫度為175°C,壓力147.5x10Pa。為了防止聚合，需加入0.3%的阻聚劑對苯二酚，收率為88.8%。

在第一步的加成反應中，所用的催化劑主要為稀土元素復合催化劑，反應可以在常溫常壓下進行，也可在高溫高壓下進行，收率接近90%。在第二步的水解反應中，采用磷酸、烷基二元酸、酸性陽離子交換樹脂等復合催化劑，反應條件緩和，催化劑可方便地中分離出來循環使用。采用鹵化鋅，尤其是碘化鋅為催化劑，采用加壓水解或常壓下的低酸量的催化水解，可簡化操作，縮短反應時間并提高產率，在最佳條件下戊二醛的最高收率可以達到75%。此法經過改進在一定時期內仍將是工業合成戊二醛普遍采用的方法。

此法具有投資少、成本低、工藝簡單、收率高、產品質量好、污染小、操作方便等發展優勢，是目前國內外工業上生產戊二醛的主要方法。

還原法

由戊二酸催化加氫合成戊二醛的還原法已實現工業化。我國生產己二酸的副產物為戊二酸，且產量較大，亟待開發利用。在選擇合適的催化反應條件后，與現行的吡喃法相比，成本可下降20%。從應用角度來看，該產品用作皮革鞣制劑和消毒劑，未轉化的戊二酸可不經分離而直接使用（其中還有少量的己二酸和丁二酸），并不降低其使用的價值，但卻能大輻度降低生產成本，與吡喃法相比，可以省去分離過程，使成本下降30%。用把作催化劑，以叔酰胺作助催化劑，將戊二酸還原得到戊二醛，收率為65%~78%,該法可降低生產成本20%,僅省去分離過程就可比雙烯加成法降低生產成本約30%。

環戊二烯法

以環戊二烯（CPD)為原料，采用光氧化法首先得到環氧烯醛，質量收率120%。然后在雷基鎳催化劑上加氫成1,5-戌二醇，最后在Pa/Ag/A203復合催化劑作用下于480°C下通入氧氣進行脫氫，制得戊二醛收率為54%。

隨著石油工業的迅速發展，乙烯生產裝置的大型化，副產物碳五餾分的加工和綜合利用日益重要，因此以廉價、豐富的乙烯裝置副產物CPD為原料制備戊二醛，可使生產成本大幅度降低，是較為理想的合成路線。以CPE為原料合成戊二醛的新工藝，合成途徑甚多，但均需把雙環戊二烯（DCPD)解聚為CPD,再經選擇性加氫制得關鍵中間體-CPE，然后再經各種途徑制得所需產品-戊二醛。

環戊二烯催化氧化合成戊二醛的方法很多，按氧化劑的不同可分為臭氧氧化法、空氣氧化法、過氧化氫氧化法以及氧化物氧化法等；按步驟可分為一步氧化法、二步氧化法和三步氧化法等，常用的氧化劑有無機催化劑、固體酸催化劑以及有機金屬催化劑等。

二步氧化法：二步法是使CPE與過乙酸、雙氧水反應或氧氣自動氧化等制得環戊烯氧化物，再經雙氧水氧化制得戊二醛。所用的催化劑為Mo/C及三丁基氧化錫，反應得到環戊烯氧化物，收率為77.5%,環戊烯第一步氧化所用氧化劑為過氧化氫，催化劑為硼化合物或鉬化合物。第二步氧化所用氧化劑為四乙酸鉛、過碘酸、空氣等，催化劑也可采用硼化合物或鉬化合物。采用高濃度雙氧水溶液或雙氧水無水溶液在鉬化物、硼酸、乙縮醉等催化下，則可得環戊烯氧化物，收率提高到95%。

CPE以過乙酸為氧化劑，所得環戊烯氧化物收率甚高，環戊烯、無水碳酸納、乙酸納和二氯甲烷的混合物在40%過乙酸存在下，反應可以得到純度為98%的CPES化物。

cpe在特戊酸、乙酸鈉的存在下，與氧氣在壓力下進行環氧化反應制得CPE氧化物。

將制得CPE氧化物在雙氧水的磷酸三異辛酯無水溶液和三氟化硼乙醚絡合物存在下，35°C反應得到戊二醛，收率47.8%,CPES化物，H202甲基磷酸二甲酯溶液在乙酰丙酮鉬催化下，45°C反應制得戊二醛，收率為85.5%。該法由于戊二醛的收率提高不大，因而工業化應用開發前景不大。