[實用新型]一種制備新戊二醇的二步法加氫工藝系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120235436.0
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN202186949U
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金生亞;蔣文;張佶璘;陳建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海焦化有限公司
• 主分類號: C07C31/20
• 分類號: C07C31/20;C07C29/141
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種制備新戊二醇的工藝系統(tǒng)，具體的講是涉及一種由羥基新戊醛催化加氫制備新戊二醇的二步法加氫工藝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

新戊二醇是重要的化學(xué)中間體，新戊二醇主要用于生產(chǎn)無油醇酸樹脂、聚酯粉末涂料、不飽和聚酯樹脂、印刷油墨、合成增塑劑及航空潤滑油等。具有良好的熱穩(wěn)定性、耐酸性、耐堿性、耐候性。廣泛應(yīng)用于涂料、建筑及絕緣材料行業(yè)，全球80％的新戊二醇用于涂料工業(yè)。

新戊二醇在工業(yè)上通常由歧化法和縮合加氫法兩種方法制備。歧化法為，用強堿性催化劑，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣，使異丁醛與甲醛水溶液在堿性催化劑作用下發(fā)生醇醛縮合反應(yīng)生成羥基新戊醛，羥基新戊醛再與過量的甲醛在強堿性條件下發(fā)生交叉卡尼扎羅反應(yīng)生成新戊二醇，甲醛被氧化生成甲酸，甲酸與堿中和生成甲酸鹽，反應(yīng)混合物再經(jīng)脫鹽、精制得合格產(chǎn)品。然而，這種方法的缺點是形成大量副產(chǎn)物甲酸鹽。

縮合加氫法為，在胺催化劑，尤其是三乙基胺存在下，使甲醛和異丁醛反應(yīng)得到新戊二醇，由此形成主產(chǎn)物羥基新戊醛，它可以進一步加氫，由此得到預(yù)期的最終產(chǎn)物新戊二醇。也可以用陰離子交換樹脂作為催化劑來進行縮醛反應(yīng)。

已經(jīng)提出了許多類型的催化劑作為加氫催化劑。美國專利4,250,337提出了以鋇為其助催化劑的亞鉻酸銅作為催化劑。美國專利4,855,515中，采用氧化錳促進的氧化銅/亞鉻酸銅催化劑，但其催化活性略低，加氫需要在160～170℃的條件下進行，然而，該溫度下原料HPA溶液發(fā)生分解，致使對NPG的選擇性降低。

《碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)》(應(yīng)衛(wèi)勇、曹發(fā)海、房鼎業(yè)編)第250頁：RaneyNi催化劑不僅活性不夠和穩(wěn)定性較差，而且催化劑制備和后處理都比較復(fù)雜；銅鉻催化劑活性同樣不夠，加氫反應(yīng)必須在高溫下進行，原料中的微量雜質(zhì)也會造成催化劑中毒失活，而影響催化劑的壽命，同時由于催化劑含鉻，在催化劑制備，NPG生產(chǎn)以及催化劑后處理過程中都必須防止鉻的污染。

已經(jīng)觀察到，鎳催化劑在低于100℃的相對低的溫度下尤其起不到令人滿意的作用，得到的羥基新戊醛轉(zhuǎn)化率和NPG轉(zhuǎn)化率未達到足以用于商業(yè)工藝的水平當(dāng)使用鎳催化劑時，由于加氫溫度高，使得副產(chǎn)物，特別是新戊二醇-單異丁酸酯和羥基新戊酸羥基新戊酯的量急劇增加。這些有害的副產(chǎn)物與預(yù)期的新戊二醇，特別是新戊二醇單異丁酸酯難以分離。而且，由于副產(chǎn)物量增加使選擇性降低，所以降低了制造過程的利潤。此外，當(dāng)使用較低的反應(yīng)溫度時，需要明顯更大量的催化劑，從而導(dǎo)致更大的工藝容積，而且反應(yīng)時間也顯著延長，這些因素使得該方法在工業(yè)規(guī)模上不太適用。

只有用某些貴金屬催化劑，才得到了相對好的結(jié)果。因此，例如，根據(jù)歐洲專利343?475，甚至在80℃的溫度下使用含鉑、釘和鎢的催化劑，使用水或水和醇的混合物作為溶劑。《碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)》(應(yīng)衛(wèi)勇、曹發(fā)海、房鼎業(yè)編)第250頁：貴金屬催化劑具有良好的活性和選擇性，但成本昂貴。

通常在溶劑相中進行羥基新戊醛的加氫反應(yīng)，HPA原料的溶液中通常含水。在加氫反應(yīng)中，水降低選擇性。此外，由于高水含量往往破壞催化劑的顆粒結(jié)構(gòu)，因此鎳催化劑的使用壽命明顯下降。

中國專利98813171.4中，實施例2，采用甲醇做羥基新戊醛的溶劑，二氧化硅為載體的Ni/Cr催化劑，在70℃，液體進料空速為2，折合相應(yīng)的HPA空速為0.696，HPA的轉(zhuǎn)化率為93.2％，選擇性為99.7％。但其缺點采用含鉻催化劑，制備催化劑時易產(chǎn)生污染，并且反應(yīng)壓力高達70巴。并且該專利引入了甲醇作為溶劑，這樣在整個流程中必然會增加甲醇與產(chǎn)物NPG的分離回收的工序，提高了能耗。另外，其為了避免三乙胺在加氫過程中對選擇性產(chǎn)生不利的影響，其縮合工序采用弱陰離子交換樹脂催化劑，由于弱陰離子交換樹脂催化劑的性能較弱，需要大量使用。

中國專利CN200910201434.7提出的工藝為：縮醛步驟完成之后，為了避免三乙胺在加氫過程中對選擇性產(chǎn)生不利的影響，需要分離出其中的三乙胺等縮醛催化劑和未反應(yīng)的原料，然后將羥基新戊醛配制成一定濃度的溶液送入加氫反應(yīng)裝置，加氫采用銅系催化劑。然而，即使采用真空蒸餾的方法也難以完全除盡縮醛所得溶液中的三乙胺等催化劑，如果采用結(jié)晶、萃取等方法從縮醛所得的溶液中提純HPA，將使HPA的收率有較大下降。同樣該專利也引入了甲醇作為溶劑，增加了回收利用甲醇的能耗。

實用新型內(nèi)容