[发明专利]连续制备3,4-丁烯二醇的方法

说明书

本发明涉及连续制备3、4‑丁烯二醇的方法，包括如下步骤：(1)原料液的配制步骤，将1，4‑丁烯二醇配置成A液使A液中的1，4‑丁烯二醇浓度为30～60％，将氯化亚铜配置成B液；(2)连续反应步骤，将所述A液和所述B液连续地导入管式反应器，在反应温度为100℃以上、1，4‑丁烯二醇与氯化亚铜的摩尔比为10～15的条件下进行连续反应，同时收集反应后溶液。该方法简单易于控制，能够不间断地进行连续反应，生产成本低，反应转化率高。

技术领域

本发明涉及一种连续制备3,4-丁烯二醇的方法。

背景技术

3,4-丁烯二醇是一个重要的有机中间体，也是锂离子电池添加剂乙烯基碳酸乙烯酯的重要合成原料。以往3,4-丁烯二醇主要由1,4-丁烯二醇异构化制备而成，通常是由1,4-丁烯二醇在催化剂条件下进行重排而得到。所用催化剂包括两类，一类是含汞类催化剂，该类催化剂对人体有害，对环境危害也非常大，因此已经基本停止使用。另一类是铜系催化剂，该类催化剂虽然成本低，但是在目前的反应方法中催化效果差，收率低，且产生大量废水，大大增加了环境处理的成本。

例如，专利文献US4661646A公开了一种由1,4-丁烯二醇异构化合成3,4-丁烯二醇的方法，该方法使用氯化亚铜为催化剂在100℃以上的高温下回流反应2小时，从而得到3,4-丁烯二醇产品。但是该反应的收率低，只有40％左右，并且在反应过程中将原料1,4-丁烯二醇配置成了20％的低浓度溶液，大大增加了反应体系中的酸水用量，增加了环保处理的负担。

另外，专利文献US5336815A也公开了一种通过1,4-丁烯二醇异构化来合成3,4-丁烯二醇的方法，该方法使用氧化铼作为催化剂，在130℃温度下合成得3,4-丁烯二醇，但氧化铼催化剂价格昂贵，用于工业生产时极大地增加成本。

在传统的制备方法中，1,4-丁烯二醇是液体，催化剂为固体，在反应过程中搅拌的效果好坏直接影响着反应的转化率。虽然搅拌方式多样，但固液两相的釜式反应时始终存在混合不均的缺点。

所以在上述现有技术文献中将催化剂CuCl溶于30％的HCl水溶液配置成16％的低浓度进行反应，浓度过低即意味着产生更多的酸液，增加环保成本，浓度过高，CuCl很难完全溶解，不溶解的CuCl难于起到催化作用，造成成本的浪费。

管式/流路式反应装置采用特殊的微通道设计，可以使反应物在微通道内流动的过程中充分混合，其混合效果根据流速不同，可以达到釜式反应器混合效果的1000倍以上。且可以实现连续式反应，大大提高生产效率。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种以高产品转化率、废酸量大大降低、易工业化地连续制备3,4-丁烯二醇的方法。

本发明的连续制备3，4-丁烯二醇的方法，包括如下步骤：

(1)原料液的配制步骤，将1，4-丁烯二醇配置成A液使A液中的1，4-丁烯二醇浓度为30～60％，将氯化亚铜配置成B液；

(2)连续反应步骤，将所述A液和所述B液连续地导入管式反应器，在反应温度为100℃以上、1，4-丁烯二醇与氯化亚铜的摩尔比为10～15的条件下进行连续反应，同时收集反应后溶液。

作为一优选方案，在连续反应步骤中，反应温度为100～110℃。

作为一优选方案，在连续反应步骤中，连续反应的时间在120～300秒。

作为一优选方案，A液中的1，4-丁烯二醇浓度为50％，并且，在连续反应步骤中，反应温度为100℃，且1，4-丁烯二醇与氯化亚铜的摩尔比为10。。

通过本发明，能够提高原料的综合利用率，降低了成本，另外，该方法简单易于控制，能够不间断地进行连续反应，使用成本低廉的催化剂，节省生产成本，同时反应转化率提高至60％以上。

具体实施方式