[發明專利]一種基于催化蒸餾溶劑法合成叔戊醇的工藝

有效

• 申請號: 201910549230.6
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110172013B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 董凌云;郭巖鋒;彭光輝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司齊魯分公司
• 主分類號: C07C31/125
• 分類號: C07C31/125;C07C29/04;C07C29/80
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 杜瑞鋒

本發明屬于化學合成技術領域，具體涉及一種基于碳五餾分催化蒸餾溶劑法水合生成叔戊醇的工藝。本發明所述基于催化蒸餾溶劑法合成叔戊醇的工藝，以富含叔戊烯的碳五餾分和水為原料，在親油親水性溶劑??乙二醇丁醚溶劑存在下，以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，在催化蒸餾塔中進行水合反應，制得所需叔戊醇。相比于通常使用的醇類溶劑或是不添加溶劑的催化工藝，以及傳統固定床水合工藝而言，本發明所述生成叔戊醇的工藝，提高了叔戊烯的轉化率達到80％以上，遠遠高于固定床反應器的48％，并且進一步提高了整個反應的選擇性(從90.3％提高到99％以上)，可達到叔戊烯深度轉化的目的，同時整個工藝具有流程簡單及能耗低的優勢。

技術領域

本發明屬于化學合成技術領域，具體涉及一種基于碳五餾分催化蒸餾溶劑法水合生成叔戊醇的工藝。

背景技術

叔戊醇是一種基本有機化工原料，主要用于生產新型農藥頻那酮、三唑酮等，也是合成香料、彩色膠片成色劑的原料，還可制取增塑劑、非鐵金屬浮選劑和油漆溶劑等；此外，叔戊醇還可用作潤滑油、液壓油和其它石油產品的添加劑，并且在纖維素酯、纖維素醚、涂布漆、清漆的溶劑、硝基噴漆的助溶劑、香料、礦物浮選劑、抗氧劑等生產領域也廣泛應用。

目前工業上生產叔戊醇的工藝主要采用丙酮-乙炔法，其工藝過程為以丙酮和乙炔為原料反應生成甲基丁炔醇，再經過加氫得到叔戊醇。此工藝不但原料成本較高，而且在電石水解制備乙炔時，會產生難以處理的廢渣，對環境造成較大污染。

以叔戊烯為原料與水在催化劑的作用下合成叔戊醇的工藝也是一種有效合成叔戊醇的清潔型路線，其具有反應物單一、清潔無污染的優勢，其中催化劑可以是無機酸或陽離子交換樹脂。但由于碳五烯烴與水的互不相容性，導致叔戊烯轉化率僅為10％左右，嚴重影響了反應收率，使其工業應用受到極大的限制。

美國專利US3257469報導了使用諸如醇類、酮類和醚類等極性有機溶劑可以增加水和烯烴的互溶性，以增大反應物分子向催化劑表面的擴散速度和產物向溶液中的擴散速度，從而提高碳五烯烴的轉化率。但該工藝中在水合反應完成后，必須在精餾塔中逐步分離出未反應的碳五餾分、有機溶劑后，才能得到水和叔戊醇的共沸物，導致工藝過程較復雜，且能耗較大。

為了進一步提高反應的轉化率，如美國專利US4182920采用了三級反應方式，即將反應物和溶劑以均相通入一級反應器，部分烯烴通入二級反應器，并將二級反應器的流出物再通入三級反應器，進而在三級反應器中進行多次蒸餾、冷凝過程先后除去溶劑、未反應的烯烴和水，并得到終產物叔戊醇。該方案中所使用的溶劑為沸點低于100℃的醇類和酮類，且所需設備較多，并存在操作過程復雜、生產周期較長的問題。

如中國專利CN1233609A公開了一種以陽離子交換樹脂為催化劑，以沸點高于叔戊醇的極性有機物為溶劑(諸如異丁醇、正丁醇、正戊醇、丁二醇、二丙酮醇)進行水合反應制備叔戊醇的工藝，經蒸餾分出未反應的烯烴、水和叔戊醇，余下的溶劑可循環使用。

又如中國專利CN1374284A公開了一種基于催化蒸餾工藝生產叔戊醇的方法，從汽油餾分中分離出碳五餾分的同時，經脫除其中的共軛二烯烴等雜質，分離出來的碳五餾分與水和溶劑混合，進入固定床反應器與固體酸催化劑接觸完成水合反應。該工藝中，催化分餾塔的上部裝有固體酸催化劑，床層設置在塔溫分布55-80℃處，其作用是二烯烴疊合生成大分子烯烴，大分子烯烴和重組分從蒸餾塔塔底引出，不含共軛二烯烴的碳五餾分從塔頂引出。

又如中國專利CN107879894A公開了一種叔戊醇的制備方法，通過先將富含異戊烯的物料、水和四丁基溴化銨助催化劑混合物同時進入靜態混合器進行混合，混合后的物料進入裝有強酸性陽離子交換樹脂的固定床反應器中進行水合反應，經蒸餾、精餾即可得到高純度的叔戊醇產品。又如