1.發(fā)酵法 丁醇過去都用薯類、糧食或糖類為原料,經(jīng)水解發(fā)酵而得。由發(fā)酵液所得產(chǎn)品含正丁醇約為54.8%~58.5%,丙酮30.9%~33.7%,乙醇7.8%~14.2%。隨著石油化工的發(fā)展,發(fā)酵法逐步淘汰。反應方程式如下:(C6H10O5)n[n(H2O)]→[菌株]n-C6H12O6[發(fā)酵]→CH3COCH3+C4H9OH+C2H5OH
得到的發(fā)酵液再進行分餾,分別可得到丙酮、乙醇和正丁醇。
2.乙醛法 以乙醛為原料加入稀堿溶液,溫度在20℃以下得到2-羥基丁醛,當反應到50%即行終止,將堿用酸中和,回收未反應的乙醛,在塔底提取2-羥基丁醛,再用硫酸、乙酸等酸性催化劑在105~137℃使脫水生成巴豆醛,再用銅絡催化劑在160~240℃加氫得粗正丁醇和丁醛,經(jīng)精餾而得成品。CH3CH=CHCHO+H2[催化劑]CH3CH2CH2CHO+CH3CH2CH2CH2OH
3.丙烯羰基合成法 用丙烯、一氧化碳和氫氣在催化床層上進行反應,催化劑為沸石吸附鈷鹽或脂肪酸鈷,反應溫度130~160℃,反應壓力為20~25MPa,反應生成正丁醛和異丁醛,經(jīng)過精餾進行分離,將正丁醛催化加氫即得正丁醇。
4.低壓法 由丙烯、一氧化碳和水一步法合成丁醇,反應溫度100~104℃,壓力1.5MPa,采用五羰基鐵、正丁基吡咯烷與水的混合物,但丙烯單程轉化率較低,僅8%~10%。反應方程式:CH3CH=CH2+3CO+2H2O→n-C4H9OH+2CO2
將乙醛加入稀堿溶液,在常壓下反應生成2-羥基丁醛,將堿中和,再用硫酸、乙酸等酸性催化劑使之分解,即得巴豆醛;然后以鎳鉻為催化劑,在過量氫存在下,進行氫化反應,得正丁醇。
5.發(fā)酵法 將糧食、谷類、山芋干或糖蜜等原料經(jīng)粉碎、加水制成發(fā)酵液,以高壓蒸汽處理滅菌后冷卻,接入純丙酮丁醇菌種,于36~37℃下發(fā)酵。發(fā)酵時生成氣體含二氧化碳和氫氣。發(fā)酵液中含乙醇、丁醇、丙酮,通常比例為6∶3∶1。精餾后可分別得到丁醇、丙酮和乙醇等,亦可不經(jīng)分離作總溶劑直接使用。
6.乙醛縮合法 乙醛經(jīng)醇醛縮合成丁醇醛,脫水生成丁烯醛,再經(jīng)加氫后得正丁醇。
7.以工業(yè)品正丁醇為原料,加入新煅燒的氧化鈣,加熱回流4h,濾去氧化鈣。再加金屬鎂條回流,然后常壓蒸餾,收集116.5~118℃的餾分,即為成品。