净水处理剂-戊二醛（一）

戊二醛是一种速效广谱的化学灭菌剂，同时还是一种优良的革鞣剂、组织固化剂、蛋白质交联剂。特别是碱性戊二醛溶液，能快速高效地杀灭大多数细菌、细菌繁殖体、真菌、芽孢和病毒等，且对人体毒性很低，被誉为第三代化学杀菌剂，受到国际上的好评。

戊二醛又名1,5-戊二醛，为无色或浅黄色略带刺激性气味的油状液体，易溶于水、乙醇，溶于苯。纯品在常温下可被空气氧化或发生缩合、聚合等反应，一般是制成较稳定的酸性水溶液储存，产品主要有25%和5%两种规格。

工艺技术

戊二醇氧化法

1,5-戊二醇在Cu-Zn催化剂存在下于320°C减压气相脱氢或在10%(质量分数）Ag/A203催化剂存在下于400°C空气氧化制得戌二醛，收率为80%。

双烯加成法

双烯加成法是由丙烯醛和乙烯基乙醚经狄尔斯-阿德尔加成反应在170°C和一定压力下进行的，无需催化剂存在，需加一定量的阻聚剂。反应生成2-乙氧基-3,4-二氢吡喃，提纯分离是在两个减压塔中进行的，先在较小真空下蒸馏回收丙烯醛，再在40°C、0.00266MPa下蒸出乙氧基双氢吡喃。在酸催化剂作用下在装有搅拌器和泡罩塔的反应器中在85%H3P04或强酸性阳离子交换树酯等存在下于适当的温度和减压下酸性水解制得25%戊二醛，反应同时蒸出乙醇，收率80%。再经脱色、过滤、蒸出乙醇后得戊二醛产品。

巴斯夫公司在制备乙氧基双氢吡喃时，是采用两个置换反应器。第一个为外循环式，反应温度150°C;第二个为管式，反应温度为175°C,压力147.5x10Pa。为了防止聚合，需加入0.3%的阻聚剂对苯二酚，收率为88.8%。

在第一步的加成反应中，所用的催化剂主要为稀土元素复合催化剂，反应可以在常温常压下进行，也可在高温高压下进行，收率接近90%。在第二步的水解反应中，采用磷酸、烷基二元酸、酸性阳离子交换树脂等复合催化剂，反应条件缓和，催化剂可方便地中分离出来循环使用。采用卤化锌，尤其是碘化锌为催化剂，采用加压水解或常压下的低酸量的催化水解，可简化操作，缩短反应时间并提高产率，在最佳条件下戊二醛的最高收率可以达到75%。此法经过改进在一定时期内仍将是工业合成戊二醛普遍采用的方法。

此法具有投资少、成本低、工艺简单、收率高、产品质量好、污染小、操作方便等发展优势，是目前国内外工业上生产戊二醛的主要方法。

还原法

由戊二酸催化加氢合成戊二醛的还原法已实现工业化。我国生产己二酸的副产物为戊二酸，且产量较大，亟待开发利用。在选择合适的催化反应条件后，与现行的吡喃法相比，成本可下降20%。从应用角度来看，该产品用作皮革鞣制剂和消毒剂，未转化的戊二酸可不经分离而直接使用（其中还有少量的己二酸和丁二酸），并不降低其使用的价值，但却能大辐度降低生产成本，与吡喃法相比，可以省去分离过程，使成本下降30%。用把作催化剂，以叔酰胺作助催化剂，将戊二酸还原得到戊二醛，收率为65%~78%,该法可降低生产成本20%,仅省去分离过程就可比双烯加成法降低生产成本约30%。

环戊二烯法

以环戊二烯（CPD)为原料，采用光氧化法首先得到环氧烯醛，质量收率120%。然后在雷基镍催化剂上加氢成1,5-戌二醇，最后在Pa/Ag/A203复合催化剂作用下于480°C下通入氧气进行脱氢，制得戊二醛收率为54%。

随着石油工业的迅速发展，乙烯生产装置的大型化，副产物碳五馏分的加工和综合利用日益重要，因此以廉价、丰富的乙烯装置副产物CPD为原料制备戊二醛，可使生产成本大幅度降低，是较为理想的合成路线。以CPE为原料合成戊二醛的新工艺，合成途径甚多，但均需把双环戊二烯（DCPD)解聚为CPD,再经选择性加氢制得关键中间体-CPE，然后再经各种途径制得所需产品-戊二醛。

环戊二烯催化氧化合成戊二醛的方法很多，按氧化剂的不同可分为臭氧氧化法、空气氧化法、过氧化氢氧化法以及氧化物氧化法等；按步骤可分为一步氧化法、二步氧化法和三步氧化法等，常用的氧化剂有无机催化剂、固体酸催化剂以及有机金属催化剂等。

二步氧化法：二步法是使CPE与过乙酸、双氧水反应或氧气自动氧化等制得环戊烯氧化物，再经双氧水氧化制得戊二醛。所用的催化剂为Mo/C及三丁基氧化锡，反应得到环戊烯氧化物，收率为77.5%,环戊烯第一步氧化所用氧化剂为过氧化氢，催化剂为硼化合物或钼化合物。第二步氧化所用氧化剂为四乙酸铅、过碘酸、空气等，催化剂也可采用硼化合物或钼化合物。采用高浓度双氧水溶液或双氧水无水溶液在钼化物、硼酸、乙缩醉等催化下，则可得环戊烯氧化物，收率提高到95%。

CPE以过乙酸为氧化剂，所得环戊烯氧化物收率甚高，环戊烯、无水碳酸纳、乙酸纳和二氯甲烷的混合物在40%过乙酸存在下，反应可以得到纯度为98%的CPES化物。

cpe在特戊酸、乙酸钠的存在下，与氧气在压力下进行环氧化反应制得CPE氧化物。

将制得CPE氧化物在双氧水的磷酸三异辛酯无水溶液和三氟化硼乙醚络合物存在下，35°C反应得到戊二醛，收率47.8%,CPES化物，H202甲基磷酸二甲酯溶液在乙酰丙酮钼催化下，45°C反应制得戊二醛，收率为85.5%。该法由于戊二醛的收率提高不大，因而工业化应用开发前景不大。