[发明专利]一种3-甲基-3-丁烯-1-醇的提纯设备及其工艺

说明书

本发明公开了一种3‑甲基‑3‑丁烯‑1‑醇的提纯设备和工艺，所述3‑甲基‑3‑丁烯‑1‑醇的提纯设备，包括反应釜，精馏塔，冷凝器，缓冲罐和回流泵，反应釜具有进料口，反应釜釜顶与精馏塔连通，精馏塔通过管道分别连接冷凝器和回流泵，冷凝器通过管道连接缓冲罐，缓冲罐通过管道与回流泵相连，回流泵的出料管道通过三通分成两个物料管，一根回精馏塔顶，一根出料至接收罐。所述提纯工艺清洁高效，制备的高品质3‑甲基‑3‑丁烯‑1‑醇能满足下游产品的需求。

技术领域

本发明涉及一种3-甲基-3-丁烯-1-醇的提纯设备及其工艺，属于精细化工技术领域。

背景技术

3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH)是合成混凝土第三代聚羧酸高性能减水剂侧链-TPEG聚醚的起始剂，由该原料合成的TPEG聚醚，对于聚羧酸高性能减水剂产品的质量和性能具有决定性的作用，使其具有较强的水泥颗粒分散性保持能力、低掺量、减水率高、增强效果好、耐久性、不锈蚀钢筋及对环境友好等优点。此外，3-甲基-3-丁烯-1-醇可以异构化为异戊烯醇，用于合成仿生农药拟“除虫菊酯”前驱体-贲亭酸甲(乙)酯主要原料，也是人工合成柠檬醛的主要原料并由此可进一步合成L-薄荷醇及其衍生物、紫罗兰酮类香料、类胡萝卜素及维生素A类香料、营养素、医药另类刹那品等。目前，3-甲基-3-丁烯-1-醇全球只有德国BASF和日本Kuraray公司生产，随着其在混凝土聚羧酸外加剂和仿生农药合成中的广泛应用，需求和产品品质大幅上升，而国内3-甲基-3-丁烯-1-醇的工艺研发和生产技术研究进展缓慢，特别是高品质产品提纯方法为最大瓶颈，故展开对其立项研究，实现自主化工业生产，具有较大的经济效益和社会效益。

国内外报道的3-甲基-3-丁烯-1-醇的合成方案主要归纳为四类：1、普林斯缩合反应(催化剂)，国外主要的生产工艺，关键是催化剂、物料比(异丁烯/多聚甲醛)、溶剂等工艺参数的控制；2、无溶剂无催化剂的普林斯缩合反应，反应清洁，但反应压力高，设备要求苛刻，产率较低；3、以异戊二烯为起始原料的合成，路线较长，HCl参与反应，对设备腐蚀大，后处理困难，产生废水废渣，异戊二烯蒸气毒性强；4、以甲代烯丙基氯为起始原料，利用金属参与的烯丙基化反应合成3-甲基-3-丁烯-1-醇，过渡金属参与，成本较高，产率一般，也产生废水废渣。技术方案相对多元，但工业化生产的常采用催化条件下和无催化无溶剂条件下的普林斯缩合反应，前者常采用间歇釜式反应器，后者常采用高长径比管式反应器，特别是后者，为BASF、Kuraray和国内公司常采用的反应器。但对3-甲基-3-丁烯-1-醇提纯方法的研究相对滞后，仅有零星的专利报道。

专利CN201810176513和CN20180131833公开了一种用于3-甲基-3-丁烯-1-醇的提纯精馏塔及提纯方法，采用高沸点脂肪烷烃溶剂作为溶剂加入萃取精馏塔内，高沸点脂肪烃为正十二烷烃、脂肪醇为正辛醇、正壬醇，高沸点脂肪烃溶剂的进料温度为110℃，在精馏塔顶增加了高沸点溶剂加热器，精馏塔顶增加一个液相溶剂进口，塔顶再沸器与塔体分开设置，塔底液体通过再沸器部分气化，气体返回塔体内，进入塔顶冷凝器，设计合理的回流比，冷凝液一部分采出，一部分返回塔体内，该方法可增强分离体系与溶剂的互溶性，显著提升产品纯度，但加入溶剂流量和原料的比例为3:2，表明将有大量的高沸点溶剂进入循环，高沸点溶剂提纯需要增加溶剂回收塔，沸点高达200℃以上，将极大增大能耗和设备投资。

专利CN20180176512公开了另外一种3-甲基-3-丁烯-1-醇的提纯方法，在含有3-甲基-3-丁烯-1-醇和异戊烯醇的原料中加入1-2wt％的环氧乙烷和2-3wt％多聚膦酸，在80-100℃温度下搅拌1.5-2小时，得有机溶液，加入1-2wt％的锌粉，搅拌均匀的悬浊液，然后进行减压蒸馏，蒸馏压力为-0.08MPa，收集130-132℃的馏分，该方案提纯效率高，产品收率可达99.99％，但反应机理不清晰，副产物为有机膦酸金属盐，只能作为固废，难以高效利用。