[發(fā)明專利]改性多級孔分子篩催化劑及其制備方法、3-甲基-2-丁烯-1-醇的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011193042.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112121848B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 龐計昌;劉英俊;汪攀登;張紅濤;朱小瑞;楊在剛;張永振;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;B01J35/10;C07C33/025;C07C29/46
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識產(chǎn)權代理有限公司 11728
• 代理人: 張笑笑;陳悅軍

本發(fā)明屬于生產(chǎn)3?甲基?2?丁烯?1?醇的技術領域，尤其涉及一種改性多級孔分子篩催化劑及其制備方法、3?甲基?2?丁烯?1?醇的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括：a)通過純化工序?qū)⒋磻漠悩嫽线M行純化處理，控制異構化原料中所含雜質(zhì)的含量；雜質(zhì)包括甲醛、含氮物質(zhì)、金屬離子和甲酸根中的一種或多種，純化后的異構化原料中：甲醛含量在100ppm以下，含氮物質(zhì)含量在20ppm以下，金屬離子含量在10ppm以下，甲酸根含量在100ppm以下；b)在催化劑I作用下，將純化后的異構化原料進行異構化反應，得到3?甲基?2?丁烯?1?醇。本發(fā)明生產(chǎn)方法能夠使得催化劑活性和壽命得到大幅度提高和延長。

技術領域

本發(fā)明屬于生產(chǎn)3-甲基-2-丁烯-1-醇的技術領域，尤其涉及一種改性多級孔分子篩催化劑及其制備方法、3-甲基-2-丁烯-1-醇的生產(chǎn)方法。

背景技術

3-甲基-2-丁烯-1-醇是合成二氯菊酯(DV菊酸)的重要前驅(qū)體，而二氯菊酯是合成高效低毒農(nóng)藥擬除蟲菊酯重要的中間體；另外，3-甲基-2-丁烯-1-醇也是合成維生素E、維生素A、香精香料的重要中間體，也可應用于減水劑領域。

傳統(tǒng)工藝以異戊二烯為原料與氯化氫反應，經(jīng)轉(zhuǎn)位、水解后制得3-甲基-2-丁烯-1-醇。然而，這一工藝反應存在工藝步驟長、異戊二烯蒸汽毒性大、腐蝕性大的缺點。目前，以異丁烯為原料，其與甲醛反應制備3-甲基-3-丁烯-1-醇，再經(jīng)異構化制得3-甲基-2-丁烯-1-醇。該工藝流程簡單、副產(chǎn)物少，生產(chǎn)成本低且無污染。因此，以3-甲基-3-丁烯-1-醇為原料經(jīng)異構化制備3-甲基-2-丁烯-1-醇具有很高的生產(chǎn)優(yōu)勢。

例如，專利文件WO2008037693公開了采用固定床工藝或流化床工藝，首先將3-甲基-3-丁烯醇在非均相貴金屬催化劑和氫氣存在下，經(jīng)異構化生成3-甲基-2-丁烯醇，該非均相貴金屬催化劑可由Pd、Se和Te組成；但是，該反應有2.5％的過度加氫產(chǎn)物3-甲基丁醇生成，后續(xù)難以將其分離且分離成本高。

例如，專利文件CN103861633公開了在非均相貴金屬催化劑和氫氣存在下，采用反應精餾工藝將3-甲基-3-丁烯醇異構化生成3-甲基-2-丁烯醇，該非均相貴金屬催化劑由Pd、Au、Pt、Mo等金屬構成；雖然該反應中可將過度加氫產(chǎn)物3-甲基丁醇的含量降低至0.8％，但后續(xù)仍需要將其分離去除，也會造成分離成本高的問題。

例如，專利文件CN101965325公開了在鈀碳催化劑作用下，通入一定含量氧氣將3-甲基-3-丁烯醇異構化生成3-甲基-2-丁烯醇，但同時引入了～10％的新雜質(zhì)異戊烯醛，會造成產(chǎn)品品質(zhì)下降，同時增加了分離成本。

例如，專利文件CN107141197嘗試使用羰基鐵和環(huán)氧配體組成的新催化體系通過釜式工藝催化3-甲基-3-丁烯醇異構化生成3-甲基-2-丁烯醇，該催化體系避免了氫氣的使用，因此無過度加氫產(chǎn)物3-甲基丁醇的聲稱，所得產(chǎn)品異戊烯醇的選擇性可達到98.9％；但該催化體系只能套用5次，不能在長周期運轉(zhuǎn)中使用。

鑒于此，目前合成3-甲基-2-丁烯醇的較先進的工藝是以3-甲基-3-丁烯醇為原料，在氫氣氛圍下通過金屬催化劑作用進行異構化。因此，異構化反應體系中使用的催化劑能夠高效、長周期穩(wěn)定運行起到了關鍵作用，同時能夠進一步節(jié)約成本、提高效率。然而，在3-甲基-2-丁烯-1-醇的生產(chǎn)過程中，會存在很多因素影響催化劑的性能，導致催化劑活性和壽命降低；那么，如何使得3-甲基-2-丁烯-1-醇的生產(chǎn)過程中異構化催化劑能夠高效、長周期穩(wěn)定運行，是值得研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種改性多級孔分子篩催化劑及其制備方法、3-甲基-2-丁烯-1-醇的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法能夠避免異構化反應所用催化劑的性能被雜質(zhì)影響，實現(xiàn)異構化催化劑的活性得到大幅度提高以及催化劑的壽命得到延長，從而提升反應的轉(zhuǎn)化率和選擇性。