[发明专利]一种环保型多碳正构二元醇的连续制备方法

说明书

本发明的目的在于提供一种连续化制备多碳正构二元醇的方法，通过固体酸作为催化剂循环催化多碳正构二元酸与醇类化合物反应，经精馏获得高纯度酯化产物。该酯化产物经连续催化加氢还原，获得二元醇粗品，二元醇粗品经精馏得到高纯度多碳正构二元醇。相比于间歇化生产工艺，本发明具有高转化率、高生产效率、安全可控、三废排放少、工艺流程简化的优点。

技术领域

本发明涉及一种环保型多碳正构二元醇的连续生产方法，更具体来讲涉及一种通过催化加氢将多碳正构二元酸连续循环酯化、催化加氢还原为多碳二元醇的方法。

背景技术

多碳二元醇是指主链含六个以上碳原子的双羟基化合物。由于具有双羟基结构，因此此类化合物具有较高的反应活性，可与有机酸、有机酸酐、异氰酸酯等基团发生反应，因此在很多领域具有广泛的用途。例如，多碳二元醇可与异氰酸酯反应生成聚氨酯，应用于弹性体领域；多碳二元醇可与二元酸反应生产聚酯，应用于涂料和特种聚酯领域，多碳二元醇还可与单羧基化合物生成长链结构酯化物，应用于树脂改性领域。

目前国内研究者多采用长链二元酸为起始物，经酯化、加氢催化还原、精馏得到长链结构的多碳二元醇，该工艺路线所得产品纯度高、收率高。

在CN1171839C中描述了一种十二碳二元醇和十三碳二元醇的制备方法，其是以十二碳二元酸和十三碳二元酸为底物，采用硫酸作为酯化反应催化剂，与甲醇反应先生成甲酯化合物，经碱洗、催化加氢得到粗产物，粗产物经精馏得到精制产物。该方法的优点在于产物收率高，转化率高。然而CN1171839C由于采用硫酸为催化剂，因此需经碱洗中和，导致工艺流程长。同时由于该方法采用的是间歇反应工艺，导致产品质量波动大，且生产成本高。

在CN109678657A中描述了一种高碳二元醇的连续生产方法，采用固体酸催化完成醇与二元酸的酯化反应，经固定床催化加氢还原，经分馏得到产物。该工艺方法简单，但存在的问题主要有，CN109678657A未对酯化反应做详细描述，而且由于采用固体酸为催化剂，经一次催化反应无法保证所有二元酸均转变为二酯化合物，未反应的二元酸对后续的催化加氢反应的催化剂有影响。此外，由于酯化后产物不经过分离，直接进入固定床完成催化加氢过程，酯化产物中生产的副产物水及过量的醇，均会对催化加氢反应及催化剂有影响，同时也增加了后续产物精馏的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够连续化制备多碳二元醇的方法，其通过固体酸作为催化剂循环催化醇类化合物A与多碳二元酸反应，所得的酯化产物经膜分离器分离后与未反应的多碳二元酸分离，分离后的酯化产物经精馏后获得高纯度酯化产物并进行催化加氢反应，获得高碳二元醇粗品；分离过程获得的未反应的多碳二元酸B再回流至酯化反应的容器中；最后将催化加氢得到的高碳二元醇粗品采用连续精馏的方法进行提纯，得到高纯度二元醇。

本发明的制备方法与现有技术相比，其增加了循环催化过程，通过循环催化过程能够保证多碳二元酸的高效反应，其反应效率更高，而分离过程与循环催化过程相互配合，不但保证了未反应的多碳正构二元酸与酯化产物的分离，同时，多碳二元酸的高效反应以及与酯化产物的分离也延长了加氢催化剂的使用寿命，避免了加氢催化剂因未酯化的二元酸的存在而出现失活现象。相比于传统的间歇化生产工艺，本发明具有高转化率、高生产效率、加氢催化剂使用周期长、低成本、安全可控、三废排放少的优点。

本发明所述的制备方法，具体过程如下：