[发明专利]一种异戊醛多聚体的连续水解工艺及其生产系统

说明书

本发明涉及一种异戊醛多聚体的连续水解工艺及其生产系统，属于化工合成的技术领域。本发明提供一种逆羟醛缩合反应的新思路，采用固定床反应器，在负载改性分子筛催化剂催化下水解生成异戊醛，解决了异戊醛多聚体水解过程中异戊醛二次缩合的问题，同时实现了催化剂与反应体系的分离，避免了强酸强碱直接与反应器接触对设备的损耗及残留酸对后续分离的影响，是一种较为高效并利于工业化的方法，解决了异戊醛多聚体无法利用的问题。

技术领域

本发明涉及化工合成的技术领域，具体涉及一种异戊醛多聚体的连续水解工艺及其生产系统。

背景技术

异戊醛是一种重要的化工原料，例如作为制造异戊酸的原料，作为合成香料的中间体，作为食品工业及制药工业中的原料等。尤其是做为维生素E的合成原料，用量极大。根据反应原料的不同，异戊醛的制备工艺可以分为氧化脱氢法和甲酰化法。氧化脱氢法制备异戊醛已日趋成熟。袁金桃等(CN1261399)利用铜固定床反应器，对异戊醇进行高温脱氢制备异戊醛；张钟文等(CN106117024)在催化剂存在的条件下经高温脱氢制备异戊醛；RecepOzen(AsianJ.Chem.2014.26(18):6081-6083)制备了一种稳定易储存且制备成本低的新型铬试剂3,4-二氢异喹啉三氯乙酸铬，可有效地将羟基氧化成羰基化合物。由于氧化脱氢法起始原料为异戊醇，掺有较多杂质，需纯化处理，大大增加了成本。

目前工业中主要采用异丁烯的氢甲酰化反应实现异戊醛的生产。埃克森美孚化学有限公司(US2012253059)用双亚磷酸酯配体，以四甘醇二甲醚作溶剂，催化异丁烯制备异戊醛；赢创德固赛(US2015224488及US2015273455)也陆续开发了新型不对称的双亚磷酸酯混合物配位体，以及添加有机胺用以稳定配体，可以实现异戊醛生产；浙江新和成股份有限公司(CN1569790A)在淘汰了用异戊醇制备异戊醛后，开发了通过异丁烯的氢甲酰化合成异戊醛的新工艺。虽然该方法已广泛应用于工业生产，但氢甲酰化过程中异戊醛的自聚是不可避免的，且随着催化剂的不断套用异戊醛自聚产生的脚料越来越多。

目前羟醛缩合相关反应应用较多，但逆羟醛缩合研究较少。张松林(J.Org.Chem.2016,81,57-65)报导了一个利用逆羟醛缩合反应实现β-羟基羰基化合物的C-C活化，并与卤代芳烃偶联得到α-单芳基化的酮和酯；毛建拥(CN101633610)提出了一种丙酮多聚体的水解方法，将水加压至22～25MPa，并预热至400～500℃，在380～400℃管式反应器中进行水解反应，反应完全后得到的水解反应液进行分离得到异佛尔酮。逆羟醛缩合相关专利中反应条件苛刻，催化剂常选用强酸强碱，对设备要求极高，极大增加了生产成本。

择形催化是一类分子筛具有的独特催化性能。当这类分子筛作催化剂时，因为具有特殊的几何构型所产生的对扩散的效应，反应只能在分子筛晶体内孔道中进行，起到控制反应方向的作用。只有那些大小和形状与分子筛孔道相匹配、能够扩散进入孔道大分子，才能反应生成产物，可使反应向生成目的产物方向进行，有效抑制副反应发生，大大提高了反应选择性。将此类分子筛加入反应器管(催化管)中，制备固定床反应器，使原料与催化剂在反应器内接触而发生反应，降低高温高压下，强酸强碱催化剂对设备的损坏，减少催化剂损失。

发明内容

针对现有技术中因异戊醛的自聚反应产生的多聚体无法利用的问题，本发明提供一种异戊醛多聚体的连续水解工艺及其生产系统，以解决异戊醛多聚体无法利用的问题。本发明提供一种逆羟醛缩合反应的新思路，采用固定床反应器，在负载改性分子筛催化剂催化下水解生成异戊醛，解决了异戊醛多聚体水解过程中异戊醛二次缩合的问题，同时实现了催化剂与反应体系的分离，避免了强酸强碱直接与反应器接触对设备的损耗及残留酸对后续分离的影响，是一种较为高效并利于工业化的方法。

本发明中所述的低聚体为异戊醛发生羟醛缩合反应后生成的二聚和/或三聚的产物，低聚体产生的原理如下：

所述的多聚体为低聚体与异戊醛继续发生羟醛缩合反应生成的四聚和/或五聚的产物。