[发明专利]一种连续生产新戊二醇的方法

说明书

本发明公开了一种连续生产新戊二醇的方法，步骤包括：异丁醛和甲醛在叔烷基胺的催化下进行缩合反应，得到羟基新戊醛(HPA)；HPA在固定床反应器中，在碱性催化剂作用下通过季先科反应缩合成羟基特戊酸新戊二醇单脂(HPNE)混合液；将合成的HPNE混合液连续加入含有加氢催化剂和NPG溶液的回路反应器中进行加氢反应，反应产物经过错流过滤器分离，含有催化剂的循环液回流至回路反应器，清液精馏得到新戊二醇(NPG)。本发明的新戊二醇的连续化生产方法，将HPA基本转化为更加稳定的HPNE，并采用回路反应器进行循环加氢，减少了副产物生成，从而提高了产品质量和收率。本发明能保证新戊二醇的连续化工业生产工艺和装置的稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种制备新戊二醇的生产方法，具体涉及一种连续化生产新戊二醇的方法。

背景技术

新戊二醇(NPG，2,2-二甲基-1,3-丙二醇)作为一种二元醇，是生产树脂、粉末涂料、增塑剂及润滑油的重要原料，具有重大经济意义。目前工业上普遍使用歧化法和缩合加氢制备新戊二醇。其中缩合加氢法为，在胺催化剂条件下甲醛与异丁醛缩合生成羟基新戊醛(HPA)，随后羟基新戊醛在镍基、铜基等催化剂作用下加氢得到最终产物新戊二醇。针对此合成路线，在高效率催化剂研制上的成果颇多。专利CN104684878A以异丁醛和甲醛获得羟基新戊醛，接着在125-180℃和30-120kPa用钡和锰掺杂的亚铬酸铜催化剂进行气相氢化。专利CN1234017A采用镍基催化剂进行加氢反应。专利CN102304021B使用含铜、锌、铝、锰四种金属元素的催化剂，NPG最终选择性达到97％以上。

在甲醛和异丁醛合成HPA过程以及其后的加氢反应中伴随一些副反应，例如HPA缩合生成2,2-二甲基-1,3-丙二醇羟基特戊酯，HPA分解成甲醛和异丁醛，HPA与甲醛反应生成新戊二醇等。反应方程式如下：

WO 99/035112 A1公开了在镍催化剂存在下在液相中将羟基新戊醛转化成新戊二醇的方法，并提出在羟基新戊醛氢化时将水量限制为小于15wt％，氢化温度不应超过100℃，因为在镍催化剂存在下使用更高的氢化温度会提高新戊二醇单异丁酸酯或新戊二醇单羟基新戊酸酯等副产物的形成。

CN200980125286.3公开了通过异丁醛和甲醛加成产生羟基新戊醛并随后氢化来制备新戊二醇的连续方法，在起始混合物加入脂族醇并控制和水量和加氢反应温度，可以将羟基新戊醛选择性氢化成新戊二醇，并可以非常选择性地裂解在异丁醛与甲醛反应产生新戊二醇的过程中形成的高沸物。高沸物是含氧化合物，如酯或环状缩醛，其中化学键合着当量的新戊二醇。在高沸物中，新戊二醇的单-和二-异丁酸酯以及由羟基新戊醛的Tishchenko反应形成的歧化产物新戊二醇单羟基新戊酸酯的比例特别高。该发明在起始物料中的水含量和氢化温度的精确选择能使起始物料中已存在的高沸物有效裂解成新戊二醇并抑制其在氢化反应过程中的形成。

由此可见，HPA作为由异丁醛和甲醛合成新戊二醇工艺中的一种中间体，其性质并不十分稳定，故工业上将合成的HPA作为原料直接加氢，对反应工艺条件的控制及装置连续运行提出了更高的要求。然而，在实际生产中，不可避免发生设备故障，造成生产中断，尤其是加氢阶段的故障导致的整线停产。这些因素会造成NPG中副产物的增加，降低物料的转化率，并给产品的提纯增加负担。对于连续化的工业生产而言，HPA的不稳定性会极大地影响整个生产工艺和装置的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续生产新戊二醇的方法，以解决现有技术在HPA合成和加氢过程中副反应产物多，工艺条件严格，以及HPA的不稳定性对连续化工艺的不利影响等问题，所述方法将中间产物HPA转化为稳定性更好的羟基特戊酸新戊二醇单脂(HPNE)，最后HPNE加氢成NPG。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：