[發明專利]一種工業量產丁二酸(酐)的生產方法及其生產用催化劑

在審

• 申請號: 202110733748.2
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113372311A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 楊毅;王息辰
• 申請（專利權）人: 楊毅
• 主分類號: C07D307/60
• 分類號: C07D307/60;C07C51/087;C07C55/10;B01J35/02;B01J23/89;B01J37/02
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 吳佳佳

本發明公開了一種工業量產丁二酸(酐)的生產方法及其生產用催化劑，外形為灰色球狀顆粒，直徑為4?5mm，外層由油脂包裹，內層包括載體、貴金屬、過渡金屬；與現有技術相比，本發明的有益效果是：采用間歇法在高壓反應釜內加氫氣生產，優級品順酐在密閉的高壓釜內與粉狀催化劑在槳葉攪拌下均勻混合，99.9％氫氣從釜底進入，充分接觸反應，在一定的壓力和溫度下，只得到丁二酸(酐)一種產品，其他副產物很少。投資少，設備簡單，無無氫氣損失，能耗少。

技術領域

本發明涉及丁二酸(酐)制備技術領域，具體為一種工業量產丁二酸(酐)的生產方法及其生產用催化劑。

背景技術

丁二酸又名丁二酸，是一種二羧酸，呈無色晶體，味酸，溶于水、乙醇和乙醚，不溶于氯仿、二氯甲烷。丁二酸為無色結晶；相對密度1.572(25/4℃),熔點188℃，在235℃時分解；在減壓下蒸餾可升華；能溶于水，微溶于乙醇、乙醚和丙酮中。工業上，丁二酸常由丁烯二酸催化還原制得，丁二酸也可由丁二腈水解制備。在實驗室中，丁二酸可用兩分子丙二酸二乙酯的鈉鹽與碘反應，繼而水解脫羧制得。

丁二酸的重要用途是制備五元雜環化合物，例如，丁二酸受熱迅速失水，形成丁二酸酐，它是呋喃環系化合物。丁二酸酐是制造藥物、染料和醇酸樹脂的重要原料。丁二酸酐與氨共熱，即生成丁二酰亞胺。丁二酰亞胺的亞胺基上的氫可被溴取代，生成N－溴代丁二酰亞胺,它是有機合成的溴化試劑和溫和的氧化劑。丁二酸在醫藥上有抗痙攣、祛痰和利尿作用。丁二酸二乙酯是有機合成的重要中間體。丁二酸二丁酯、二辛酯是塑料的增塑劑。丁二酸二烯丙酯與1,3－丁二烯共聚,可以制造人造橡膠。

丁二酸(包括鹽類)可產生酸味、呈味，可用于豆醬、醬油、日本酒、調味料等。丁二酸鈉具有貝類特殊滋味的白色結晶粉末，在食品工業中用于調味劑、酸味劑、緩沖劑，用于火腿、香腸、水產品、調味液等。丁二酸可以用做防腐劑,pH值調節劑,助溶劑；還可以用來合成解毒劑、利尿劑、鎮靜劑、止血藥、合成抗生素以及維生素A、維生素B等。作為離子螯和劑,丁二酸用于在電鍍行業防止金屬的溶蝕和點蝕；丁二酸是一種良好的表面活性劑,是去垢劑、肥皂和破乳劑的組分；丁二酸可生產脫毛劑、牙膏、清洗劑、高效去皺美容酯。丁二酸還用于潤滑劑、添加劑、彈性體中。紡織品加工中可上漿防收縮,改進染色性。改進己內酰胺黏度與防火性等。

丁二酸(酐)一直不能大規模量產,成本高昂,影響了降解塑料的推廣使用.上世紀90年代，人們找到一種脂肪族二元酸二元醇為原料縮聚成新型脂肪族聚酯——丁二酸丁二醇酯(PBS)，不僅具有聚乙烯，聚丙烯等普通塑料的機械強度，其酯鍵可以被自然界的多種微生物或動植物體內的酶分解，代謝成二氧化碳和水。但由于主要原料丁二酸無法工業量產放大，成為制約PBS產量的瓶頸。

目前以順桿為原料加氫生產丁二酸(酐)主要有以下幾種方法：采用順酐先水解再加氫；順酐熔融加氫；溶劑法氫氣壓縮循環加氫等；其中熔融法副反應沸點高，組份難以分離；循環法氫氣耗量大，溶劑損失大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工業量產丁二酸(酐)的生產方法及其生產用催化劑，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：包括如下步驟：

步驟一，將優級品順酐加入高壓加氫釜內，同時加入2％-6％的催化劑，攪拌升溫至120℃；

二，向反應釜內通99.9％氫氣，加熱反應釜，保持內部溫度為120-180℃至反應完成，停止通氫氣，保溫保壓1小時；

步驟三，將反應釜內物料取出，經過濾器分離催化劑，將濾后的物料放入蒸餾釜，抽真空后，加熱至180-210℃進行蒸發冷凝，產物為丁二酸酐進入成品罐內，如果需要丁二酸酐外銷則送至結片機結片，得到片狀的丁二酸酐,包裝出售。如需要丁二酸則進入溫水槽水解.再低溫結晶生成丁二酸,經脫水干燥后包裝出售.