一種丁烯水合製備仲丁醇的方法與流程
2023-08-03 21:37:01
本發明涉及一種仲丁醇的製備方法,特別是一種丁烯水合製備仲丁醇的方法。
背景技術：
：仲丁醇的傳統生產法是將正丁烯和80%硫酸反應生成硫酸酯然後水解而得,正丁烯的轉化率高達90%,SBA的選擇性為95%,再循環使用前必須消耗大量能量來提濃。由於產品中含水量較高還有其它雜質，必需進一步純化,造成設備投資及能耗比較高,因此仲丁醇的生產成本及產品價值偏高。以強酸性離子交換樹脂為催化劑,將混合正丁烯一步水合而得,不需經過特殊提純精製就符合制MEK的原料要求。工藝的缺點是轉化率較低,單程轉化率約10%左右,總轉化率為35%。CN101395111公開了仲丁醇的製備方法,特徵在於仲丁醇的製備方法,該方法是使用雜多酸水溶液作為催化劑,直接水合正丁烯,該方法的特徵在於:在原料水中使用溶有氧的水。原料水優選為氧飽和水。這樣可以防止鈦材料表面的氧化覆膜因為氫發生氫脆化，而造成腐蝕。CN101289368涉及一種正丁烯直接水合連續生產仲丁醇的工藝方法,屬於石油化工
技術領域：
,在強酸型離子交換樹脂催化劑存在下,新鮮正丁烯原料與循環正丁烯混合進入水合反應器進行水合反應,然後進入粗產物分離單元進行分離,增設正丁烯精製單元,由粗產物分離單元分離出的未反應正丁烯,一部分作為循環正丁烯返回至水合反應器繼續參加水合反應,另一部分送去正丁烯精製單元進行精製,脫除丁烷,回收正丁烯,繼續作為新鮮正丁烯原料使用。現有專利及文獻技術所使用硫酸作催化劑，雖然正丁烯單程轉化率較高，但設備腐蝕嚴重，廢水多，汙染環境；使用強酸型離子交換樹脂催化劑，又存在正丁烯單程轉化率較低的缺點；使用傳統雜多酸水溶液作催化劑，催化活性較好，但去離子水需要在大氣中暴露而融入氧，以避免氫催化發生設備腐蝕。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種丁烯水合製備仲丁醇的方法。為了解決以上技術問題，本發明採用了如下的技術方案：一種丁烯水合製備仲丁醇的方法，包括以下步驟：（1）氫吸收劑的製備在反應釜中加入粉煤灰，粉煤灰質量百分比含量500-1000的去離子水,粉煤灰質量百分比含量0.01-0.1的雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸,加入粉煤灰質量百分比含量0.5-2的γ-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550),於40-80℃攪拌反應10-20h，過濾，烘乾製得氫吸收劑。（2）水合反應將去離子水，去離子水質量百分比含量0.5-5的雜多酸，於40-80℃攪拌反應1-5h，製得反應水，將混合碳四，反應水進入水合反應器中，混合碳四中的正丁烯和水的摩爾比為1:5-15，加入去離子水質量百分比含量0.5-2的氫吸收劑，加入去離子水質量百分比含量0.01-0.1的脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽，溫度180-250℃，壓力10-25MPa,停留時間0.5-5h，從反應器上方採出仲丁醇粗品，未反應的水和催化劑由反應器側方採出。氫吸收劑留在水合反應器中重複使用。步驟（2）所述的雜多酸是由雜原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的結構通過氧原子配位橋聯組成的一類含氧多酸，優化為十二磷鎢酸，鉬磷酸、為市售產品。所述的粉煤灰、雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸、γ-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550)、脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽均為市售產品。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：經本專利採用雜多酸為催化劑，不需要去離子水在大氣中暴露而融入氧，以避免氫催化發生設備腐蝕，本專利採用粉煤灰為基體的氫吸收劑，在水合反應器中，壓力10-25MPa的高壓下，反應產生的氫被氫吸收劑所吸收，避免了鈦材質的水合反應器表面的氧化覆膜因為氫發生氫脆化而被破壞，該方法採用的氫吸收劑原料廉價易得，操作簡單，水合反應器的鈦材料基本不吸收氫。脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽的加入也提高了丁烯水合單程反應轉化率。具體實施方式以下結合具體實施例，進一步闡明本發明，但這些實施例僅用於解釋本發明，而不是用於限制本發明的範圍。實施例1步驟1：氫吸收劑的製備在2000L反應釜中加入100Kg粉煤灰，700Kg的去離子水,0.05Kg的雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸,1Kg的γ-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550),於60℃攪拌反應11h，過濾，烘乾製得氫吸收劑。步驟2：水合反應將100Kg去離子水，2Kg的雜多酸，於60℃攪拌反應3h，製得反應水，將混合碳四，反應水進入容積為2立方釐米的鈦材質水合反應器中，混合碳四中的正丁烯和水的摩爾比為1:8加入1Kg的氫吸收劑，0.05Kg的脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽，溫度220℃，壓力19MPa,停留時間2h，從反應器上方採出仲丁醇粗品，未反應的水和催化劑由反應器側方採出。氫吸收劑留在水合反應器中重複使用。實施例2步驟1：氫吸收劑的製備在2000L反應釜中加入100Kg粉煤灰，500Kg的去離子水,0.05Kg的雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸,0.5Kg的γ-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550),於40℃攪拌反應10h，過濾，烘乾製得氫吸收劑。步驟2：水合反應將100Kg去離子水，0.5Kg的雜多酸，於40℃攪拌反應1h，製得反應水，將混合碳四，反應水進入容積為1立方釐米的鈦材質水合反應器中，混合碳四中的正丁烯和水的摩爾比為1:5，加入0.5Kg的氫吸收劑，0.01Kg的脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽，溫度180℃，壓力10MPa,停留時間0.5h，從反應器上方採出仲丁醇粗品，未反應的水和催化劑由反應器側方採出。氫吸收劑留在水合反應器中重複使用。實施例3步驟1：氫吸收劑的製備在2000L反應釜中加入100Kg粉煤灰，1000Kg的去離子水,0.1Kg的雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸,2Kg的γ-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550),於80℃攪拌反應20h，過濾，烘乾製得氫吸收劑。步驟2：水合反應將100Kg去離子水，5Kg的雜多酸，於80℃攪拌反應5h，製得反應水，將混合碳四，反應水進入容積為5立方釐米的鈦材質水合反應器中，混合碳四中的正丁烯和水的摩爾比為1:15，加入2Kg的氫吸收劑，0.1Kg的脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽，溫度250℃，壓力25MPa,停留時間5h，從反應器上方採出仲丁醇粗品，未反應的水和催化劑由反應器側方採出。氫吸收劑留在水合反應器中重複使用。對比例1步驟（1）不加入雙1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸，其它同實施例1。對比例2步驟（2）不加入氫吸收劑,其它同實施例1。對比例3步驟（2）不加入脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽,其它同實施例1。對比例4步驟（2）不加入脂肪胺聚氧乙烯醚雙磺酸鹽,也不加入氫吸收劑,其它同實施例1。實施例4將實施例1-8及對比例1-4的水合反應重複運行50批次，按JISH1619-1995鈦及鈦合金中氫的測定方法檢測鈦材質水合反應器的鈦材料的氫濃度。並使用氣相色譜檢測仲丁醇粗品的各組分含量，計算單程轉化率。表1：實施例1-3及對比例1-4的單程轉化率及水合反應器的鈦材料的氫濃度。實施例單程轉化率%鈦材料的氫濃度ppm實施例14324實施例24127實施例34623對比例13836對比例23853對比例33329對比例42958未使用鈦材料21當前第1頁1 2 3