[发明专利]一种苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛的工艺方法

说明书

本发明涉及一种苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛的工艺方法。苯甲酸甲酯与催化剂接触发生加氢反应生成苯甲醛，反应中同时引入稀释剂；所述稀释剂选自N₂、Ar、He、CO₂、CH₄中的一种及以上。该工艺方法提高了苯甲酸甲酯的转化率和选择性，显著抑制了副反应，减少了副产物的生成，使反应长期维持在高转化率、高选择性的反应进程当中。

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，特别涉及一种苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛的工艺方法。

背景技术

苯甲酸甲酯催化加氢生成苯甲醛是一类极其重要的反应。该反应所采用的催化剂主要为负载型氧化锌催化剂。苯甲酸甲酯气相加氢除生成苯甲醛之外，其主要的副产物有苯、甲苯、苯甲醇、苄基甲醚和苄基苯等，其中苯是苯甲醛高温脱羰基分解产物，甲苯、苯甲醇为苯甲醛过度加氢产物，苄基甲醚是甲醇和苯甲醇在催化剂表面脱水后的生成物，由于苄基甲醚的相对挥发度和苯甲醛极其相近，对产物分离造成很大困难。

现有苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛工艺中，为了获得较好的苯甲醛选择性，一般选择常压催化体系与较高氢酯摩尔比。如文献“陈爱民；新型氧化锰催化剂用于苯甲酸甲酯加氢反应的研究[D]；上海:复旦大学；2004.”中反应体系为常压，当氢酯摩尔比为5:1时，反应转化率与选择性分别只有26.5％、23.7％。当氢酯摩尔比为30:1，转化率与选择性都大大提高，但氢气大大过量，易造成产物夹带、冷凝困难、分离成本增加；且常压下，增加了氢气循环利用操作费用。

在苯甲酸甲酯加氢制苯甲醛方面，大多数文献都通过改进催化剂的组成和制备方法，来提高苯甲酸甲酯的转化率和产品的选择性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛的工艺方法，以提高反应转化率和选择性，并显著抑制副产物的生成。

本发明采用的技术方案为：

一种苯甲酸甲酯加氢制备苯甲醛的工艺方法，苯甲酸甲酯与催化剂接触发生加氢反应生成苯甲醛，反应中同时引入稀释剂；所述稀释剂选自N₂、Ar、He、CO₂、CH₄中的一种及以上。

所述稀释剂和苯甲酸甲酯的摩尔比为(0.1～10):1；优选为(0.5～4):1。

采用负载型氧化锌催化剂，反应压力为0.2～0.6MPa，反应温度为380～450℃，苯甲酸甲酯液相进料的体积空速为0.05～2.00h^-1，氢酯摩尔比为1.5～5.0。

本发明的有益效果为：

1.该工艺方法提高了苯甲酸甲酯的转化率和选择性，显著抑制了副反应，减少了副产物的生成。

2.该工艺方法使反应长期维持在高转化率、高选择性的反应进程当中。

3.该工艺方法简单易操作，反应条件温和，成本低廉。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

催化剂的制备：以质量份数计，催化剂含有二氧化锆95份，三氧化二铬5份。催化剂的制备方法为：将ZrO₂、Cr₂O₃粉末按比例混合均匀，利用去离子水粘合成型，之后挤压成条，在60℃条件下干燥4小时，最后在600℃条件下焙烧4小时，制得催化剂。

对比例1

将10g催化剂装填于内径为20mm的管式反应器中。用氢气、氮气混合气(体积比为1:1)在400℃的温度条件下吹扫催化剂0.5h，吹扫气空速为100mL/min。