[發(fā)明專利]一種制備環(huán)戊醇的方法

有效

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• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN108069819B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉野;霍穩(wěn)周;李花伊;鄧玉媛;張寶國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C29/09
• 分類號: C07C29/09;C07C35/06;C07C67/04;C07C67/54;C07C69/14;B01J31/08
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本發(fā)明公開了一種制備環(huán)戊醇的方法，包括如下內(nèi)容：以醋酸和環(huán)戊烯為反應(yīng)原料，在裝填有離子交換樹脂催化劑的固定床連續(xù)反應(yīng)裝置進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)后的物料和水進(jìn)入催化精餾塔再沸器，共沸蒸汽上升至裝有改性離子交換樹脂催化劑的催化精餾塔反應(yīng)段進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)過程中向反應(yīng)段頂部加入少量水，水解產(chǎn)物由塔頂餾出，經(jīng)提純后得到環(huán)戊醇產(chǎn)品。該方法反應(yīng)流程簡單，條件溫和且催化劑活性穩(wěn)定并能夠長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備環(huán)戊醇的方法，尤其是以醋酸和環(huán)戊烯為原料制備環(huán)戊醇的方法。

背景技術(shù)

環(huán)戊醇，又名羥基環(huán)戊烷，為無色透明液體，帶有芳香性氣味，溶于乙醇，微溶于水。是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體，可用于生產(chǎn)燃料、香料，也可用作藥物和香料的溶劑。環(huán)戊醇是合成環(huán)戊酮的主要原料，環(huán)戊酮是一種重要的精細(xì)化工中間體，是香料和醫(yī)藥工業(yè)的主要原料之一，可用于多種抗炎、抗癌藥物的制備，也可用于殺蟲劑和除草劑的合成。此外，由于環(huán)戊酮對樹脂具有很好的溶解性能，高純度的環(huán)戊酮在電子行業(yè)作為溶劑得到了廣泛的應(yīng)用。因此，環(huán)戊醇作為環(huán)戊酮的合成原料，市場需求會越來越大。由于環(huán)戊醇合成技術(shù)含量較高，生產(chǎn)上受到環(huán)保和原料來源的限制，全球的產(chǎn)量較低，市場價(jià)格會越來越高。

環(huán)戊醇的生產(chǎn)方法主要有：1、以己二酸為主要原料，經(jīng)高溫脫羧制得環(huán)戊酮，環(huán)戊酮再加氫得到環(huán)戊醇；2、環(huán)戊烯水合制得環(huán)戊醇，其中包括間接水合和直接水合兩種方法。間接水合法制備環(huán)戊醇在合成過程中需要大量的質(zhì)子酸，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；直接水合法使用酸性催化劑催化合成環(huán)戊醇，存在著選擇性差，收率低的問題。

近年來，由于C5餾分資源豐富，價(jià)格低廉，C5餾分是石腦油蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯的副產(chǎn)物，其中雙環(huán)戊二烯經(jīng)解聚、選擇性加氫得到環(huán)戊烯。因此，以環(huán)戊烯為原料生產(chǎn)環(huán)戊醇仍然是主要的技術(shù)路線。

CN102911106A公開了環(huán)戊烯水合生產(chǎn)環(huán)戊醇的方法，該方法為直接水合法，在反應(yīng)過程中添加了第三種有機(jī)溶劑，使得后續(xù)的分離過程復(fù)雜，增加了整個過程的能耗，且直接水合法的單程轉(zhuǎn)化率普遍較低；CN102399133A公開了間接水合由環(huán)戊烯制備環(huán)戊醇的方法，雖然轉(zhuǎn)化率較直接水合法有所提高，但在整個過程中環(huán)戊烯與醋酸加成反應(yīng)產(chǎn)物需要通過精餾精制后再進(jìn)行水解反應(yīng)，工藝流程復(fù)雜，能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種制備環(huán)戊醇的方法。該方法以醋酸和環(huán)戊烯為原料，通過加成反應(yīng)生成醋酸環(huán)戊酯，再在改性樹脂催化劑的作用下，通過催化精餾反應(yīng)裝置水解生成環(huán)戊醇，反應(yīng)流程簡單，條件溫和且催化劑活性穩(wěn)定并能夠長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的制備環(huán)戊醇的方法，包括如下內(nèi)容：以醋酸和環(huán)戊烯為反應(yīng)原料，在裝填有離子交換樹脂催化劑的固定床連續(xù)反應(yīng)裝置進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)后的物料和水進(jìn)入催化精餾塔再沸器，共沸蒸汽上升至裝有改性離子交換樹脂催化劑的催化精餾塔反應(yīng)段進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)過程中向反應(yīng)段頂部加入少量水，水解產(chǎn)物由塔頂餾出，經(jīng)提純后得到環(huán)戊醇產(chǎn)品。

本發(fā)明方法中，加成反應(yīng)使用的離子交換樹脂催化劑為苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，交換容量為4.5～5.1mol/kg，水的質(zhì)量含量為48%～51%，濕視密度為0.77～0.93g/ml，濕真密度為1.0～1.3g/ml。

本發(fā)明方法中，加成反應(yīng)的反應(yīng)條件如下：反應(yīng)溫度80～120℃，優(yōu)選為90～100℃；反應(yīng)壓力為1～6MPa，優(yōu)選為3～4MPa；烯酸摩爾比為1：1～6：1，優(yōu)選為2：1～5：1；醋酸對催化劑的體積空速為 0.2～1h^-1，優(yōu)選為 0.4～0.8h^-1。

本發(fā)明方法中，再沸器的進(jìn)水量與醋酸進(jìn)料量的體積比為0.2：1～1：1，優(yōu)選為0.4：1～0.8：1。

本發(fā)明方法中，催化精餾水解反應(yīng)條件如下：再沸器溫度80～100℃，優(yōu)選為85～95℃，反應(yīng)段溫度90～140℃，優(yōu)選為120～130℃；反應(yīng)壓力為常壓；回流比為20%～50%，優(yōu)選為30%～40%。