[發明專利]一種制備乙醇和異丙醇的方法

無效

• 申請號: 201410185261.5
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103980089A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 孟慶偉;李亞楠;都健;劉德治;周慶偉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C29/149
• 分類號: C07C29/149;C07C31/08;C07C31/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李寶元;梅洪玉

技術領域

本發明涉及一種制備乙醇和異丙醇的方法，屬于催化技術領域。

背景技術

異丙醇是一種重要的有機化工原料，在農藥、醫藥、電子、日用化學、汽油添加劑等領域具有廣泛的用途。盡管我國異丙醇的產量連年增加，但仍然不能滿足國內的需求，因此每年都要進口大量的異丙醇。

目前,國內外工業上生產異丙醇的方法主要是丙烯水合法，其工藝路線又可分為丙烯間接水合法和丙烯直接水合法。美國專利US3352930采用丙烯間接水合法制備異丙醇，把硫酸用水稀釋至70％～80％，在反應溫度70～80℃，反應壓力1.5～6.0MPa的條件下，丙烯轉化率可達90％以上，然而該工藝流程復雜，而且硫酸對裝置腐蝕嚴重。直接水合法是在催化劑作用下使用丙烯直接和水反應生成異丙醇，歐洲專利EP0323268和美國專利US5012014使用β沸石催化劑，在200℃，7.0MPa的反應條件下丙烯直接水合制備異丙醇，異丙醇的收率可以達到8.0％以上,但是該方法中產品分離較為困難。

乙醇的生產方法有化學法和發酵法?；瘜W法是通過乙烯水合生產乙醇，發酵法是以農作物中的淀粉發酵得到乙醇，兩種方法生產成本都比較高。

目前，文獻中有較多關于以羧酸酯為原料催化加氫制備醇類的報道。中國專利CN1974510報道了一種羧酸及其酯制備醇的方法，以C_2～20羧酸及其酯為原料，以釕、銠等金屬為催化劑在高壓釜內加氫，反應溫度100～200℃，反應壓力3.0～7.0MPa，原料轉化率達75.0～99.5％，選擇性為68.2～99.5％。美國專利US7538060中作者研究了以固定床為反應器催化加氫乙醇酸酯制備乙二醇，反應溫度180～250℃，反應壓力20～35MPa，加氫所用的催化劑是用Pd或La為助催化劑的銅鉻催化劑。但其轉化率和選擇性未見明確報道。

羧酸酯加氫反應通常采用過渡金屬催化劑，其活性組分主要為銅、錳、釕、銠、鉑、鈀、鎳、鋅等過渡金屬。雖然貴金屬(如釕、銠、鉑)催化劑具有高活性等特點，但是使用成本較高，難以工業化應用。含銅催化劑在酯加氫反應中具有效果較好、性能穩定等優點，受到了廣泛關注。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以乙酸異丙酯為原料制備乙醇和異丙醇的方法，該工藝流程簡單，且催化劑成本低廉，轉化率高。得到的乙醇和異丙醇產品既可以不經分離直接作為汽油添加劑使用，也可以經精餾之后得到純品。

本發明提供的一種制備乙醇和異丙醇的方法包括以下步驟：

(1)將氧化銅基催化劑置于反應器中，以H₂/N₂混合氣體為還原氣體，其中氫氣的體積占混合氣體的20～35％，還原溫度為150～500℃，還原壓力為不大于1.0MPa，氣體空速300～2000h^-1，還原時間2～10小時；

(2)還原結束后，用氫氣充滿反應器，調整反應溫度至150～300℃，壓力4.0～10.0MPa；向反應器中通入乙酸異丙酯，液體空速0.1～1.0h^-1，乙酸異丙酯與氫氣發生氫解反應生成乙醇和異丙醇；

(3)產品經氣液分離后，液相產品收集到產品瓶。

本發明的有益效果是：

(1)本發明的工藝流程簡單，反應條件溫和。

(2)本發明所制備的催化劑工藝簡單，成本低廉，催化活性高，原料轉化率、產品選擇性能達到較高水平，后處理簡單。

附圖說明

附圖是乙酸異丙酯加氫制乙醇和異丙醇的工藝流程圖。

圖中：1?氮氣鋼瓶；2?球閥；3?壓力表；4?單向閥；5?質量流量計；

6?雙柱塞計量泵；7?乙酸異丙酯；8?氣液分離器；9?取樣閥；10?反應管；

11?定壓閥；12?背壓閥；13?控溫儀；14?氫氣鋼瓶。

具體實施方法

下面結合附圖和技術方案詳細敘述本發明的具體實施方式，但工藝條件不僅限于這些實施例。

反應轉化率和選擇性計算公式為：

實施例1

氧化銅基催化劑采用共沉淀法制備。氧化銅基催化劑包括氧化銅、助催化劑和載體，其中助催化劑包括鋅的氧化物、鉻的氧化物、鎳的氧化物、鈷的氧化物、釤的氧化物、釹的氧化物等中的一種或幾種混合物，載體為氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、分子篩等中的一種或兩種以上混合。