[發明專利]一種制備β-苯乙醇的反應系統、催化劑及其工藝方法

有效

• 申請號: 201710000984.7
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN108264448B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 曾偉;陳長生;黎源;楊在剛;楊恒東;胡江林;劉運海;丁可;鮑元野
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C29/132
• 分類號: C07C29/132;C07C29/141;C07C33/22;B01J23/755
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本發明公開了一種制備β?苯乙醇的方法，包括如下步驟：(1)預先對反應器中催化劑進行還原；(2)通入經預熱的氫氣對反應器進行升溫至預定溫度；(3)打入原料氧化苯乙烯，進行加氫反應，得到β?苯乙醇。所述催化劑為Ni?Cu/Al₂O₃納米自組裝催化劑，所述反應器為超聲場微填充床反應器。通過本發明的方法，β?苯乙醇的選擇性可以達到99％以上。

技術領域

本發明涉及一種制備β-苯乙醇的反應系統、所用的催化劑、催化劑的制備方法及制備β-苯乙醇的工藝方法，具體是一種以氧化苯乙烯為原料，加氫制備β-苯乙醇的方法。

背景技術

β-苯乙醇(PEA)，又稱2-苯乙醇、苯乙醇、乙位苯乙醇，是一種簡單的芳香族伯醇，常溫下為無色液體，具有淡雅、細膩而持久的玫瑰花香氣，最早是作為植物鮮花中特征性的香氣化合物被發現的，天然存在于橙花油、玫瑰油、香葉油等芳香油中。

β-苯乙醇因其具有柔和、愉快而持久的玫瑰香氣而廣泛應用于各種食用香精和煙用香精中，是配制玫瑰香型食品添加劑、玫瑰香型香精的主要原料。β-苯乙醇作為香料在全球范圍內的使用量僅次于香蘭素。同時，β-苯乙醇由于對堿作用穩定，不溶于水，在化妝水、香皂中也經常使用。此外，由于β-苯乙醇有良好的抗菌效能，還可用于眼藥水溶液及護膚品中。

目前，市場上的β-苯乙醇基本都是化學合成的。β-苯乙醇的主要化學合成方法是苯-環氧乙烷法(Friedel-Crafts反應)和氧化苯乙烯(STO)加氫法。國際市場上，苯-環氧乙烷法產品約占40％，氧化苯乙烯加氫法產品約占60％。苯-環氧乙烷法生產的產品所含微量雜質不同，香氣差異較大，質量尚未達到香料的標準。因此，在香料工業中主要采用氧化苯乙烯加氫法。

對于氧化苯乙烯加氫制備β-苯乙醇，均相法和非均相法均有文獻報道。均相法由于存在催化劑回收困難、產物分離難度大等問題，實際生產中幾乎不采用。大多專利文獻都致力于研究開發非均相催化工藝。在非均相催化工藝中，如何提高β-苯乙醇的選擇性及催化劑壽命一直是熱點和難點，而提高β-苯乙醇的選擇性關鍵在于保證良好的氫氣傳質效果。專利US3579593介紹了以骨架Ni和Pd作催化劑制備β-苯乙醇的方法，其對比實施例表明，單獨以Ni為催化劑時，副產物乙苯的含量高達11％；單獨以Pd作催化劑時，又會產生約10％的苯乙醛；β-苯乙醇的收率均偏低，僅為85％左右；同時，反應液中若含大量苯乙醛，苯乙醛將與產物β-苯乙醇進一步反應生成高沸物，阻塞催化劑孔道，造成催化劑失活。專利US6166269、US4064186提出向反應體系中加入NaOH、Na₂CO₃、KOH等助劑，雖然β-苯乙醇的選擇性和收率大幅提高，但助劑堿的加入使得催化劑壽命縮短，同時會對后期產物分離造成困難，容易造成堵塔等諸多問題。專利US2822403提出在堿性條件下以水作溶劑、Raney Ni或Co作催化劑制備β-苯乙醇；但該工藝需要大量的水，同時為調節水和氧化苯乙烯的相容性需加入乳化劑，這均為后期產物分離帶來巨大困難。目前，氧化苯乙烯加氫制備β-苯乙醇均在反應釜或管式反應器中進行，由于氧化苯乙烯加氫為強放熱反應，為控制反應熱，常常需要加入溶劑。專利CN1111169A、US6979753、US4943667、US2524096等提出的β-苯乙醇制備工藝均需使用溶劑，這降低了生產效率，使產品分離工序復雜、增加了溶劑脫除等所帶來的成本。

綜上所述，現有的技術均在不同程度上存在一定的不足，如傳質效果不佳導致需添加助劑提高選擇性，但同時造成催化劑壽命降低、產物分離困難、甚至影響產品品質等問題；如催化劑結構及性能不佳，導致催化劑易于失活，催化劑壽命短；如因反應器傳熱限制需采用溶劑，增加了分離成本；等等。因此，開發一種高效的反應器及高選擇性、長壽命的催化劑對提升β-苯乙醇的制備工藝具有重要意義。

發明內容