[發明專利]一種三羥甲基丙烷的制備方法

有效

• 申請號: 202010764501.2
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111848354B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 呂艷紅;馬巖龍;張昊;陳雁玲;王鵬;何光文;袁帥;牟通;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C31/22
• 分類號: C07C31/22;C07C29/141;B01J31/36;B01J31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種三羥甲基丙烷的制備方法。該方法將甲醛水溶液和正丁醛在叔胺催化劑的作用下反應，反應液經過精餾分離得到含有DMB的縮合反應液；含有DMB的縮合反應液在膜加氫反應器中，通過改性雙功能催化膜的催化，DMB加氫生成TMP，在縮醛類化合物、DMB甲酸酯類化合物、羥甲基丙烷甲醚類化合物分解的同時，降低DMB自身的氫解。本發明降低了加氫過程中DMB氫解生成的一元醇和二元醇，使TMP的收率提高了5％?10％。

技術領域

本發明屬于加氫合成領域，具體涉及一種三羥甲基丙烷的制備方法。

背景技術

三羥甲基丙烷(TMP)是重要的有機化工中間體和精細化工產品，由于特殊的分子結構，它既可代替甘油合成醇酸樹脂，也可通過與新戊二醇、季戊四醇等多元醇共用，生產醇酸樹脂，還可用于表面活性劑、濕潤劑、炸藥、增塑劑、玻璃鋼、松香酯、高級航空潤滑油、纖維加工劑、印刷油墨和聚氨酯泡沫塑料的生產，也可用作樹脂的擴鏈劑、紡織助劑和聚氯乙烯樹脂熱穩定劑。隨著國內三羥甲基丙烷企業的發展，三羥甲基丙烷將逐漸取代部分傳統增塑劑，發展潛力巨大。

三羥甲基丙烷的制備方法有歧化法和加氫法，其中歧化法是較為成熟的生產工藝，化學反應方程式如式1所示，由于此種方法甲醛單耗高，副產大量的甲酸鈉，產品收率低，同時該工藝產生的廢水量大，環境污染嚴重。隨著環保要求的提高，加氫法制備三羥甲基丙烷越來越受到重視。

加氫法為甲醛和正丁醛在堿性催化劑存在下，縮合反應生成2,2-二羥基丁醛(DMB)，通過簡單分離，得到的2,2-二羥基丁醛粗品在氫氣氛圍中加氫生成三羥甲基丙烷?；瘜W反應方程式如式2所示，該方法產品收率高，產生的廢水少，產品利潤率高。

CN201880005105.2公開了金屬催化劑和醇溶劑存在下使2,2-二羥基丁醛進行氫化反應來制備三羥甲基丙烷的方法，但是工藝過程中需要添加醇溶劑，增加了產品分離難度。

CN201110291103.4公開了一種多段循環加氫制備TMP的方法，其主要針對制備DMB過程中生成的三羥甲基丙烷多聚化合物等，通過加氫催化劑的改進，能有效地分解三羥甲基丙烷多聚化合物，提高三羥甲基丙烷的產率和品質。CN201310192027.0公開了一種加氫分解處理三羥甲基丙烷中縮合工序副產的三羥甲基丙烷縮醛類化合物的方法。CN201410362861.4公開了一種加氫分解處理縮合工藝生產DMB甲酸酯類化合物的方法。CN201510293250.3公開了一種加氫分解處理制備三羥甲基丙烷過程中產生的副產物三羥甲基丙烷甲醚類化合物的方法。但是，這些專利均未提到過在加氫過程中DMB本身會發生氫解，以及如何避免DMB加氫過程的所發生的氫解反應。

綜上所述，需要尋找一種新的DMB加氫制備TMP方法，在將縮醛類化合物、DMB甲酸酯類化合物、羥甲基丙烷甲醚類化合物分解的同時，提高DMB的轉化率，降低DMB自身的氫解，進而提高加氫法制備三羥甲基丙烷的經濟性。

發明內容

發明人在進行加氫法制備三羥甲基丙烷的工藝研究中發現，DMB為多羥基的醛類，在加氫催化劑的作用下不穩定，在加氫生成產物TMP的同時，自身也會發生氫解生成一元醇和二元醇，化學反應方程式如式3所示，并且發生氫解反應的DMB占縮合反應液中DMB總質量的1wt％-10wt％。如果通過創新的催化劑方案，可使DMB在加氫的同時不發生氫解，使TMP的收率提高1wt％-10wt％，從而大大增加加氫法制備TMP的經濟性。

本發明的目的在于提供一種三羥甲基丙烷的制備方法，具體地說是提供一種2,2-二羥甲基丁醛通過改性雙功能膜催化加氫制備三羥甲基丙烷的方法，該方法將加氫催化劑活性組分與無機膜相結合，并通過加入助劑，使DMB加氫生成TMP的同時，降低DMB本身的氫解，并將縮醛類化合物、DMB甲酸酯類化合物、羥甲基丙烷甲醚類化合物分解，從而提高三羥甲基丙烷的收率，提高工藝的經濟性。