一種利用異戊醇制備異戊醛的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用異戊醇制備異戊醛的方法，包括如下步驟：1）、將異戊醇原料連續(xù)泵送入預熱器中，加熱到250℃進行汽化；2）、在反應器中加入催化劑，將汽化后的異戊醇連同N2共同送入反應器中，在催化劑的催化作用下進行氣相脫氫反應，冷凝得到異戊醛半成品；3）、將得到的半成品異戊醛逐滴加入0.1mol/L碳酸氫鈉溶液，加熱并攪拌，靜置30分鐘，分出水層，重復操作三次；本發(fā)明采用上述技術方案，異戊醇轉化率可達99.7%，得到異戊醛純度可達99.8%，能耗低，可以降低制造成本，在保證轉換率和純度的前提下，對設備無腐蝕，污染少，安全性高。
【專利說明】
一種利用異戊醇制備異戊醛的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及化工技術領域，具體地說是涉及一種利用異戊醇制備異戊醛的方法。
【背景技術】
[0002]異戊醛是制造異戊酸的原料，合成香料的中間體，食品工業(yè)及制藥工業(yè)中的原料。前國內異戊醛的生產(chǎn)主要是用硫酸、重鉻酸于液相中將異戊醇氧化成異戊醛。但該方法存在著設備腐蝕嚴重，環(huán)境污染嚴重以及副反應多等缺點。
[0003]醇脫氫是制備醛、酮的一種主要方法。銅、鋅、鎳、鉑、鈀、銠等金屬或其合金，對于醇的脫氫具有很好的活性和很高的選擇性，但鉑等貴金屬價格昂貴，目前主要使用銅、鋅等金屬作為催化劑。
[0004]早期多使用粒、網(wǎng)、纖維等形狀的銅或黃銅等合金作為催化劑進行脫氫，該類催化劑有以下缺點:由于催化劑單位質量的活性表面積很小，催化劑活性很低，在低溫下轉化率很低，要求在400°C以上，而高溫下，催化劑積炭失活速率快，需要重復再生。
[0005]目前主要采用催化脫氫法，公開號為CN1566056A的發(fā)明公開了一種用黃銅類催化劑對異戊醇進行氣相催化脫氫反應制備異戊醛的方法，所述的黃酮類催化劑包括銅/鋅合金、銅/錫合金或銅/鎳合金，催化脫氫的反應溫度在400?500°C，反應液經(jīng)精餾后，轉化率為95?96%，選擇性達99%。采用此法，雖然產(chǎn)率和轉化率都較高，但是仍然存在能耗高，以及在高溫下催化劑易粉化、結焦，再生困難等缺點，仍然不能滿足異戊醛的工業(yè)化批量生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足提供一種異戊醇轉化率可達99.7%，得到異戊醛純度可達99.8%，能耗低，可以降低制造成本，在保證轉換率和純度的前提下，對設備無腐蝕，污染少，安全性高的用異戊醇制備異
戊醛的方法。
[0007]為解決上述技術問題本發(fā)明采用以下技術方案:一種利用異戊醇制備異戊醛的方法，包括如下步驟:
1)、將異戊醇原料連續(xù)栗送入預熱器中，加熱到250°C進行汽化；
2)、在反應器中加入催化劑，將汽化后的異戊醇連同N2共同送入反應器中，在催化劑的催化作用下進行氣相脫氫反應，冷凝得到異戊醛半成品；
3 )、將得到的半成品異戊醛逐滴加入0.1mo 1/L碳酸氫鈉溶液，加熱并攪拌，靜置30分鐘，分出水層，重復操作三次；
4)、分出水層，有機相加入純水，攪拌，靜置50分鐘，分出水層，重復操作三次，至中性，再分出水層，有機相加入無水亞硫酸鈉，攪拌，過濾，除去固體物；
5)、濾液通過活性氧化鋁層析柱；
6)、層析液加入無水硫酸鈉，攪拌，放置20h； 7)、過濾除去干燥劑，濾液中加入分子篩，進一步脫水；
8)、精餾得到成品異戊醛。
[0008]以下是本發(fā)明的進一步改進:
步驟2)中，所述催化劑有以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份。
[0009]進一步改進:
所述分子篩為ZSM-5、0沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSM-5、0沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。
[0010]進一步改進:
步驟2)中，異戊醇的空速為0.8/時，反應溫度為500攝氏度。
[0011]進一步改進:
步驟7)中，分子篩為SAP0-11分子篩，所述SAP0-11分子篩的相對結晶度為98%，晶體粒徑為2.5μηι。
[0012]進一步改進:
步驟3)中，加熱溫度為80°C。
[0013]本發(fā)明采用上述技術方案，異戊醇轉化率可達99.7%，得到異戊醛純度可達99.8%，能耗低，可以降低制造成本，在保證轉換率和純度的前提下，對設備無腐蝕，污染少，安全性尚O
【具體實施方式】
[0014]
實施例，一種利用異戊醇制備異戊醛的方法，包括如下步驟:
1)、將異戊醇原料連續(xù)栗送入預熱器中，加熱到250°c進行汽化；
2)、在反應器中加入催化劑，將汽化后的異戊醇連同N2共同送入反應器中，在催化劑的催化作用下進行氣相脫氫反應，冷凝得到異戊醛半成品；
3)、將得到的半成品異戊醛逐滴加入0.1mo 1/L碳酸氫鈉溶液，加熱并攪拌，靜置30分鐘，分出水層，重復操作三次；
4)、分出水層，有機相加入純水，攪拌，靜置50分鐘，分出水層，重復操作三次，至中性，再分出水層，有機相加入無水亞硫酸鈉，攪拌，過濾，除去固體物；
5)、濾液通過活性氧化鋁層析柱；
6)、層析液加入無水硫酸鈉，攪拌，放置20h；
7)、過濾除去干燥劑，濾液中加入分子篩，進一步脫水；
8)、精餾得到成品異戊醛。
[0015]步驟2)中，所述催化劑有以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒1份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份。
[0016]所述分子篩為ZSMU沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSM_5、0沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。
[0017]步驟2)中，異戊醇的空速為0.8/時，反應溫度為500攝氏度。
[0018]步驟7)中，分子篩為SAP0-11分子篩，所述SAP0-11分子篩的相對結晶度為98%，晶體粒徑為2.5μηι。
[0019]步驟2中催化劑制備方法如下:
a、焙燒處理
將氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份混合均勻，送入煅燒爐中，在1500-2000Γ下焙燒4-6小時得到顆粒；
b、酸化處理
將上述顆粒融入濃度為0.5mol/L的硝酸鋅溶液中，攪拌均勻后活化2h，進行粉碎處理，粉碎粒度10-100目；
C、擠壓、晾曬
將粉碎后的顆粒，在低壓4MPa下保持10分鐘，在高壓10-40MPa下連續(xù)擠壓成型，然后晚曬，晚曬后混合物的含水率< 30%；d、篩分
用振動篩進行篩分，混合物顆粒細度控制在0.l_3mm。
[0020]e、焙燒
將篩分后的混合物放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在300-350 0C，焙燒時間控制在1.5-2小時，冷卻后得催化劑。
【主權項】
1.一種利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于:包括如下步驟: 、將異戊醇原料連續(xù)栗送入預熱器中，加熱到250°c進行汽化； 、在反應器中加入催化劑，將汽化后的異戊醇連同N2共同送入反應器中，在催化劑的催化作用下進行氣相脫氫反應，冷凝得到異戊醛半成品； 、將得到的半成品異戊醛逐滴加入0.lmol/L碳酸氫鈉溶液，加熱并攪拌，靜置30分鐘，分出水層，重復操作三次； 、分出水層，有機相加入純水，攪拌，靜置50分鐘，分出水層，重復操作三次，至中性，再分出水層，有機相加入無水亞硫酸鈉，攪拌，過濾，除去固體物； 、濾液通過活性氧化鋁層析柱； 、層析液加入無水硫酸鈉，攪拌，放置20h ； 、過濾除去干燥劑，濾液中加入分子篩，進一步脫水； 、精餾得到成品異戊醛。2.根據(jù)權利要求1所述的利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于: 步驟2)中，所述催化劑有以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份。3.根據(jù)權利要求1所述的利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于:所述分子篩為ZSMU沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSM_5、0沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。4.根據(jù)權利要求1所述的利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于:步驟2)中，異戊醇的空速為0.8/時，反應溫度為500攝氏度。5.根據(jù)權利要求1所述的利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于:步驟7)中，分子篩為SAPO-1l分子篩，所述SAPO-1l分子篩的相對結晶度為98%，晶體粒徑為2.5μπι。6.根據(jù)權利要求1所述的利用異戊醇制備異戊醛的方法，其特征在于:步驟3)中，加熱溫度為80°C。
【文檔編號】C07C47/02GK106008180SQ201610381386
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】張國華, 吳明明
【申請人】山東成泰化工有限公司