[发明专利]一种甲基异丁基酮加氢合成4-甲基-2-戊醇的方法

说明书

本发明属于化工领域，公开了一种甲基异丁基酮加氢合成4‑甲基‑2‑戊醇的方法，该方法包括：预热后的甲基异丁基酮以部分液态的形式进入超重力旋转床反应器内，与预热后的氢气在设置于超重力旋转床反应器转子上的催化剂床层中接触，生成含有4‑甲基‑2‑戊醇的产物流股，其中，与所述氢气接触的甲基异丁基酮的液相含量不低于50％。本发明提出一种在超重力场中对甲基异丁基酮加氢制备4‑甲基‑2‑戊醇的方法，该方法可以显著降低反应温度，反应压力，提高液时空速，延长催化剂的使用寿命，具有一定的工业应用价值。

技术领域

本发明属于化工领域，更具体地，涉及一种甲基异丁基酮加氢合成4-甲基-2-戊醇的方法。

背景技术

4-甲基-2-戊醇(英文简称MIBC)作为一种性能优良的中沸点溶剂，被广泛用于矿物浮选、涂料、农药、医药、合成树脂、纤维素、粘结剂等中。在矿物浮选中，以MIBC为起泡及浮选溶剂，可以提高矿石的处理能力，降低起泡剂的用量。2013年，全球浮选剂消费量约10万t，销售额近2亿美元。同时近年来，发展中国家向发达国家出口煤炭资源，为了达到出口目的国的环保要求，需要对煤炭进行浮选，可见全球浮选剂需求量会进一步增大。而且由于环保问题，甲基苯酚等矿物浮选剂多被淘汰，因此MIBC在矿物浮选中的需求量将会大大增加。

工业上生产4-甲基-2-戊醇(MIBC)，多是通过丙酮/异丙叉丙酮催化加氢合成甲基异丁基甲酮(MIBK)时联产得到，但该工艺中MIBC的选择性和收率较低，满足不了日益增长的工业需求。另一方面，随着国内甲基异丁基酮(MIBK)装置的不断建设，单纯生产MIBK的装置已经不具有盈利能力，大多装置处于停产或低负荷运行状态。业内人士开始寻找MIBK的下游产品以提高装置的盈利水平和抗风险能力，其中一个重要的产品就是MIBC，具有较好的市场价值。

CN 1325837A公开了一种酮加氢制备相应醇的方法，在固定床反应器中，原料酮与加氢催化剂接触，与氢气发生加氢反应，生成与原料酮碳原子数相同的醇。原料酮选自丙酮、甲基异丙酮、甲基异丁基酮，二异丁基酮，加氢催化剂组成为10～80％CuO、2～85％Al₂O₃、0.1～5.0％碱金属氧化物和0～60％Zn、Mg、Cr的氧化物或其混合物。反应温度为100～250℃，反应压力为常压～6.0MPa，进料的氢酮分子比1～6，进料酮的液时体积空速为0.2～5.0h^-1。在实施例中，将100ml催化剂加入直径20mm的固定床反应器，甲基异丁基酮的液时体积空速为1.0h^-1，氢酮比为5:1，反应温度180℃，压力2.0MPa，MIBK转化率89.4％，MIBC选择性为99.9％。

唐晓博考察了铜基催化剂在甲基异丁基酮加氢反应中的性能。采用并流共沉淀法合成了CuO-ZnO体系催化剂，考察了催化剂的组成、制备条件和反应条件等因素对催化剂反应性能的影响。在温度220℃、压力4MPa、空速0.6h^-1，氢酮比15、还原温度270℃的条件下，使用铜锌摩尔比为1:3的CuO-ZnO催化剂，在固定床反应器中完成加氢反应，MIBK的转化率能达到99.7％，MIBC的选择性大于99％。

童孟良使用骨架镍作为催化剂，液相加氢MIBK制备MIBC，得到最佳的骨架镍活化条件是碱液质量分数20.00％，活化温度90℃，活化时间3h；在105-115℃，氢气压力1.2MPa，搅拌转速1000r/min的条件下，MIBK转化率可以达到100％，MIBC收率为99％。但该方法工艺较为复杂，反应时间需50min左右，操作较为麻烦。

廖涛等使用自制的氧化铝负载骨架雷尼镍作催化剂，在反应温度170℃、反应压力4.0MPa、氢酮体积比为400、液体空速为0.8h^-1条件下，甲基异丁基甲酮的转化率可达99.1％，甲基异丁基甲醇选择性可达到99.9％。