[發明專利]一種3-甲基-2-丁烯醇的制備方法

有效

• 申請號: 202010143942.0
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111217674B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 張紅濤;李廣瓊;張碩磊;劉英俊;朱小瑞;龐計昌;張永振
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C29/56
• 分類號: C07C29/56;C07C33/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種3?甲基?2?丁烯醇的制備方法，將原料3?甲基?3?丁烯醇、異構化催化劑在含有催化劑助劑的含氫載氣環境下進行反應，可以提高催化劑的穩定性，實現了反應設備的700天長周期穩定運轉，降低了催化劑的生產消耗。

技術領域

本發明專利涉及一種通過3-甲基-3-丁烯醇異構化反應制備3-甲基-2-丁烯醇的方法。

背景技術

3-甲基-2-丁烯醇，即異戊烯醇，是生產醫藥或農藥的重要原料。近年來，異戊烯醇的制備方法主要是采用異丁烯和聚甲醛在磷酸氫二鈉催化作用下反應生成3-甲基-3-丁烯醇，之后通過Pd/C催化異構分子內碳碳雙鍵生成異戊烯醇。其工藝流程簡單、副產物少原料來源豐富，但催化劑的穩定性能需要進一步提升。

專利CN103861633公開了一種非均相催化劑制備3-甲基-2-丁烯-1-醇的方法，該催化劑由Pd、Au、Pt、Mo等金屬構成，該反應中過度加氫產物3-甲基丁醇含量大幅降低至0.8％，其分離除去的成本仍然非常昂貴。

專利CN107141197公開了一種新的催化體系：羰基鐵和環氧配體組成的新催化體系，該催化體系避免了氫氣的使用，因此無過度加氫產物3-甲基丁醇，產品異戊烯醇選擇性可達到98.9％，但催化體系可重復套用次數少，催化劑運行壽命短。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種實現異戊烯醇生產的700天長周期穩定運轉方法。

具體的，本發明提供了一種3-甲基-2-丁烯醇的制備方法，該方法包括：將原料3-甲基-3-丁烯醇和含有催化劑助劑的含氫載氣通入反應器中，在異構化催化劑的存在下進行異構化反應生成3-甲基-2-丁烯醇，所述催化劑助劑選自常壓標準狀態下第ⅣA族或第Ⅴ族元素的氣態氧化物，優選一氧化碳或一氧化氮，特別優選一氧化碳。

進一步地，將反應后獲得的反應液經過精餾分離得到產品異戊烯醇。反應液的精餾分離可以采用現有技術中已知的精餾條件來進行。

本發明對異構化催化劑種類不作嚴格限制，例如可以為第Ⅷ族過渡金屬元素的金屬催化劑，如鉑、鈀、鎳的載體催化劑及骨架鎳等，或金屬氧化物催化劑，如氧化銅-亞鉻酸銅、氧化鋁-氧化鋅-氧化鉻催化劑等本研究領域人員熟知的常規加氫反應催化劑。

在本發明的具體方案中，所述異構化催化劑選自鉑、鈀、鎳的載體催化劑及骨架鎳中的一種或多種，優選鈀碳或鈀氧化鋁中的一種或兩種。異構化催化劑一般裝填到固定床反應器中。

本發明中，生產異戊烯醇的原料里存在微量的難以脫除的自由基、有機弱酸以及小分子醛類，這些雜質在實驗工況環境中表現為一定的氧化性，使催化劑表面的貴金屬從基態上升至高價態，喪失了催化活性；本發明中驚奇的發現，一氧化碳或一氧化氮等助劑的加入，可以強化催化劑表面貴金屬價態的動態平衡，表現為更長時間范圍內貴金屬價態的動態平衡穩定性，這可能與一氧化碳或一氧化氮等助劑和氫氣在貴金屬表面的協同作用有關，實現了反應裝置的700天長周期穩定運轉，延長了催化劑的使用壽命，降低了成本。

特別地，催化劑助劑以一定含量稀釋于含氫載氣中，含氫載氣中催化劑助劑的含量優選10～300ppm，優選30～100ppm，基于含氫載氣的總體積計算。

進一步地，所述3-甲基-3-丁烯醇和所述催化劑進行異構化反應的反應溫度80～300℃，優選100～180℃，反應壓力0.1～3MPa(A)，優選0.1～2MPa(A)，3-甲基-3-丁烯醇的體積空速0.3～30h^-1，優選0.5～10h^-1，含氫載氣體積空速20～800h^-1，優選50～500h^-1，含氫載氣中氫氣含量0.5vol％～10vol％，優選0.5vol％～5vol％，含氫載氣中,載氣優選為氮氣，氮氣含量90vol％～99.5vol％。

本發明的實施，具有以下優勢：