[发明专利]利用甘油脱水制备羟基丙酮的生产方法

说明书

本发明公开了利用甘油脱水制备羟基丙酮的生产方法，包括以下步骤：一、催化剂制备，二、添加甘油，三、产物收集。本发明由于以联苯醚为介质液相反应，相对固定床汽化反应，减少了催化剂因积碳失活而造成反应周期短的问题在，且液相反应经过高速搅拌，使得单位体积的催化剂量大大超过甘油反应需要量，能够瞬间反应，从而具有良好的高转化率。同时，本发明以联苯醚为介质，使用纯甘油进料取代甘油溶液进料，大大提高了生产效率。且通过精馏反应精馏生产，保证了甘油与催化剂反应的停留时间。本发明通过对反应条件的优化，反应收率得以提高，反应时间明显缩短，具有很高的工业生产性。

技术领域

本发明涉及一种化合物生产方法，具体为利用甘油脱水制备羟基丙酮的生产方法。

背景技术

羟基丙酮主要作为合成药物中间体4-甲基咪唑、香料2,3-戊二酮以及染料中间体的原料，其应用广泛、需求量大。目前生产工艺主要以石化资源1,2-丙二醇为原料氧化脱氢制备或以一溴丙酮/一氯丙酮酯化醇解法生产，氧化法设备要求高、反应条件苛刻，卤代酮酯化法原料毒性高，且两种工艺所需石化原料都不可再生。

自上世纪1936年美国专利usp2036940报道亚铬酸酮催化甘油脱水制备羟基丙酮的实验方法后，由于甘油作为生物柴油的副产物，全球甘油供应量巨大,可再生循环利用，因此，研究利用甘油制备羟基丙酮的工艺有大量国内外文献和专利报道，如：世界专利wo93/05006报道，但羟基丙酮选择性仅有54%，美国专利usp20050244312报道甘油转化率及羟基丙酮选择性均可达90%，但催化剂容易固化失活，中国专利CN101284234A、CN103242149A、CN101698151A等利用不同载体对催化剂负载、或催化剂的改性制备，以固定床反应器的汽相反应和反应蒸馏的液相反应制备羟基丙酮。尽管有关报道甘油转化率高，但存在催化剂制备复杂、稳定性不足，反应不够平稳，且使用甘油浓度偏低。这些是制约甘油规模化生产羟基丙酮的最主要因素。目前还没有一种因此催化剂制备简单、稳定性高、反应平稳的工业化生产羟基丙酮的可行性途径。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提供一种因此催化剂制备简单、稳定性高、反应平稳的工业化生产羟基丙酮的可行性途径。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，

利用甘油脱水制备羟基丙酮的生产方法，包括以下步骤：一、催化剂制备，以120目的亚铬酸酮与联苯醚按质量比1:10～20投入反应釜中，在搅拌速度150～250转/分条件下，经过油浴加热至160～210℃范围内；二、添加甘油，经恒流泵匀速滴加甘油于反应釜内，控制反应釜温度在160～210℃范围内，监测塔顶馏出物温度；三、产物收集，塔顶馏出物温度达到120℃时，收集120～135℃馏份主产物，即得羟基丙酮。催化剂制备步骤中，亚铬酸酮与联苯醚按质量比1:15为最佳配比。催化剂制备、添加甘油、产物收集步骤中，反应釜搅拌速度优选200转/分。催化剂制备、添加甘油、产物收集步骤中，反应温度最佳为200℃。产物收集步骤中，塔顶采集羟基丙酮温度以130℃最佳。产物收集步骤中，塔顶温度达150℃时，则催化剂活性下降，反应结束终止。

本发明由于以联苯醚为介质液相反应，相对固定床汽化反应，减少了催化剂因积碳失活而造成反应周期短的问题在，且液相反应经过高速搅拌，使得单位体积的催化剂量大大超过甘油反应需要量，能够瞬间反应，从而具有良好的高转化率。同时，本发明以联苯醚为介质，使用纯甘油进料取代甘油溶液进料，大大提高了生产效率。且通过精馏反应精馏生产，保证了甘油与催化剂反应的停留时间。本发明通过对反应条件的优化，反应收率得以提高，反应时间明显缩短，具有很高的工业生产性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。