[发明专利]绿色高效合成甲基烯丙醇的工艺

说明书

本发明属于有机化工领域，具体涉及一种绿色高效合成甲基烯丙醇的工艺。异丁烯与醋酸和氧气在装有催化剂的两段催化精馏塔上进行乙酰氧化耦合反应得到反应液，乙酰氧化耦合反应所用的催化剂为负载型钯‑金催化剂，反应液经分离后得到醋酸异丁烯酯，醋酸异丁烯酯和水进行水解反应后制备得到甲基烯丙醇。本发明原子利用率高、选择性高、产品收率高且反应无副产物，得到甲基烯丙醇纯度高，制作工艺及过程绿色环保，达到近零排放，对环境友好，符合原子经济合成和绿色化工生产理念，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于有机化工领域，具体涉及一种绿色高效合成甲基烯丙醇的工艺。

背景技术

甲基烯丙醇(又名异丁烯醇)是最近几年发展起来的精细化工中间体，主要用于医药中间体，日化中间体以及建材化学品。本身也是一种重要的添加剂，主要用于食品行业。以甲基烯丙醇和环氧乙烷为原料合成甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(HPEG)，用于新一代高性能混凝土减水剂。这使得甲基烯丙醇市场增速较快，最近三年均以30％以上的速度增长，市场容量大约为1.8万吨，随着市场的增长，竞争也剧烈。同时甲基烯丙醇替代具有一定毒性的烯丙醇生产聚羧酸盐高效水泥减水剂，使得甲基烯丙醇市场前景更为明朗。

目前，制备甲基烯丙醇的方法主要有两种。第一种方法其反应路线如下式所示：

以异丁烯、氯气为原料，生成异丁烯氯，其后在碱性条件下水解得到甲基烯丙醇。这种工艺存在的问题是：以氯气为反应原料同时副产大量氯化钠，加重了环保压力、副反应多、选择性低、总收率不高。

第二种方法以异丁烯为原料，将其氧化得到异丁烯醛，其后加氢制得甲基烯丙醇。虽然在反应原理和势力学上能够实现，但第一步氧化反应副反应多，生成异丁烯醛的选择性不高，第二步需要高压加氢，由于存在双键和醛基，需要选择性对醛基加氢，反应选择性不高，总的生产成本和建设成本较高这种工艺采用还原加氢制得产品，大大增加了生产成本。合成路线如下式所示：

山东易达利化工有限公司自主开发了碳四氧化和加氢生产甲基烯丙醇环境友好新工艺。该工艺以叔丁醇(或异丁烯)为原料经过氧化和加氢生产甲基烯丙醇，工艺路线主要有两个步骤，第一步是叔丁醇氧化合成甲基丙烯醛；第二步是甲基丙烯醛加氢合成甲基烯丙醇，原子利用率为80％。

以上两种方法都存在收率低、选择性低且环境污染等问题。综上所述，有必要开发一条简单、高效、绿色、经济的甲基烯丙醇合成路线。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种绿色高效合成甲基烯丙醇的工艺，原子利用率高、选择性高、产品收率高且反应无副产物，得到甲基烯丙醇纯度高，制作工艺及过程绿色环保，达到近零排放，对环境友好，符合原子经济合成和绿色化工生产理念。

本发明所述的绿色高效合成甲基烯丙醇的工艺，异丁烯与醋酸和氧气在装有催化剂的两段催化精馏塔上进行乙酰氧化耦合反应得到反应液，乙酰氧化耦合反应所用的催化剂为负载型钯-金催化剂，反应液经分离后得到醋酸异丁烯酯，醋酸异丁烯酯和水进行水解反应后制备得到甲基烯丙醇。

其合成路线如下：

其中：

乙酰氧化耦合反应所用的催化剂为负载型钯-金催化剂；所述的负载型钯-金催化剂的制备方法为：以球型SiO₂为载体，醋酸钾溶液为助催化剂，采用等体积浸渍法制备得到，是一种“核壳”型催化剂；醋酸钾的含量为0.5-30.00g/L，优选为28.8g/L；Pd/Au的负载摩尔比为0.5-4：1，采用该催化剂对乙酰氧化反应具有较好的催化效果，产品收率高，选择性高，当Pd/Au的负载摩尔比过高或过低时，产品的收率和选择性均受影响。

乙酰氧化耦合反应中催化剂的用量为物料总重量的0.1-15％。