[发明专利]一种固定床反应器中连续合成女贞醛的方法

说明书

本发明提供一种固定床反应器中连续合成女贞醛的方法，其特征在于：所述方法，包括原料混合、连续反应。本发明采用改性Al₂O₃催化剂催化反应，反应温度、压力均较低，有效避免了反应原料中丙烯醛的聚合，降低了能耗，提高了原料的利用率，同时避免了“一锅法”工艺中反应剧烈、反应温度较难控制的情况，安全系数较高。本发明制备的女贞醛纯品，含量为99.5%‑99.7%；其中异构体Ⅰ含量为78.1‑78.9%，异构体Ⅱ含量为20.7‑21.4%，过程中2‑甲基‑1,3‑戊二烯转化率为98.3‑99.1%，产品选择性为97.0‑98.4%，按2‑甲基‑1,3‑戊二烯计，反应过程收率为95.4‑97.0%。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，具体地说，涉及一种固定床反应器中连续合成女贞醛的方法。

背景技术

女贞醛，分子式为C₉H₁₄O，为2,4-二甲基-3-环己烯甲醛（Ⅰ）和3,5-二甲基-3-环己烯甲醛（Ⅱ）两种异构体的混合物，一般情况下异构体比例（Ⅰ）：（Ⅱ）=4:1。女贞醛纯品为无色或浅黄色液体，用于香精调香，是广泛应用的青香型香料，多用于日化香精配方中，特别是肥皂、合成洗涤剂、化妆品香精配方中。

目前，合成女贞醛的方法主要是2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛经过Diels-Alder反应制得。现有文献中，Diels-Alder反应合成女贞醛均采用“一锅法”进行，即一定比例的2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛分别加入反应釜中，反应釜充氮气至一定压力，一定温度下保温至反应结束，女贞醛收率85%左右。

专利CN103232332B中采用一定温度下滴加丙烯醛的方法，反应釜内加入2-甲基-1,3-戊二烯，反应釜内氮气压力0.1-0.5MPa，升温至45-75℃后，向反应釜内滴加丙烯醛，丙烯醛滴加完毕后在70-100℃下保温4h左右，反应结束。

2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛反应属于放热反应，采用“一锅法”工艺时，存在以下不足：（1）温度较难控制，容易发生冲温，造成安全事故；（2）“一锅法”工艺反应温度、压力均较高，容易使丙烯醛自身聚合，不利于反应的进行；（3）同时，“一锅法”工艺属间歇操作，生产效率较低。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种固定床反应器中连续合成女贞醛的方法，以实现以下发明目的：

（1）降低反应温度和反应压力，工艺安全可靠，易于实现工业化；

（2）实现连续化反应，提高反应收率和生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供了一种以2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛为原料，以改性Al₂O₃为催化剂在固定床反应器中连续合成女贞醛的方法，反应方程式如下：

本发明的反应流程为原料2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛混合，混合液泵送至固定床反应器，经反应、冷凝、反应液精馏得到女贞醛纯品。首先原料2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛混合，混合液在液态状态下进入固定床反应器，原料在反应器中的催化剂作用下发生反应，然后经冷却、收集反应液，精馏得到女贞醛纯品。

具体包括以下步骤：

（1）原料混合

一定比例的2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛混合，置于原料液储罐中，反应原料液为2-甲基-1,3-戊二烯和丙烯醛混合物，两者摩尔比为1:1-1:1.2。

（2）置换空气、预热

氮气通入反应器中，置换反应器内空气，控制反应器内压力为0.01-0.15Mpa，反应器开启加热，进行预热。