[发明专利]一种仲丁醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仲丁醇的制备方法。

背景技术

仲丁醇(SBA)在工业上用作溶剂，可作为提高汽油辛烷值的组分，可用于生产增塑剂、选矿剂、除草剂、仲丁酯等，还可用于生产甲乙酮(又称丁酮，MEK)。

目前，工业上生产仲丁醇的方法主要是正丁烯水合法，主要包括以硫酸作为催化剂的间接水合法和以离子交换树脂或杂多酸为催化剂的直接水合法两种工艺。

硫酸法间接水合工艺技术成熟，对原料正丁烯纯度要求不苛刻，反应条件比较温和，工艺简单，操作容易控制。然而，该工艺的不足之处是生产过程中产生大量的稀酸，设备腐蚀严重，三废较多，装置投资较大。

树脂法直接水合工艺流程简单，产品回收精制容易，三废少，对设备腐蚀性小，仲丁醇选择性高。然而，该工艺的不足之处是对原材料正丁烯要求较高，一般要求C4馏分中正丁烯含量高于90％；而且，树脂催化剂耐高温性能较差，寿命短，易失活，正丁烯单程转化率较低(通常为10％以下)。

杂多酸法直接水合工艺流程简单，催化剂性能稳定，寿命长，反应为气-液相反应，反应器效率较高，高沸点副产物不在反应器内积存。然而，该工艺的不足之处是正丁烯单程转化率低，反应需在高压和较高温度下进行。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有制备仲丁醇的工艺存在的上述缺陷，提供一种的制备仲丁醇的方法。

本发明提供了一种仲丁醇的制备方法，该方法包括：在酯交换催化剂的存在下，将乙酸仲丁酯和低碳醇加到催化精馏塔中进行酯交换反应，从塔釜液中收集仲丁醇，其中，所述低碳醇为C1-C3的醇。

根据本发明的所述仲丁醇的制备方法，可以获得较高的乙酸仲丁酯转化率和仲丁醇选择性。

根据本发明的所述方法，工艺简单，对生产设备要求较低，原料易得，能耗低，从而大大降低了生产成本；而且，无需使用乙酸作原料，降低了设备腐蚀和环境污染。

具体实施方式

根据本发明的所述仲丁醇的制备方法包括：在酯交换催化剂的存在下，将乙酸仲丁酯和低碳醇加到催化精馏塔中进行酯交换反应，从塔釜液中收集仲丁醇，其中，所述低碳醇为C1-C3的醇。

根据本发明的所述方法，为了进一步提高乙酸仲丁酯的转化率和仲丁醇选择性，所述酯交换反应的操作过程优选包括：将催化精馏塔内的乙酸仲丁酯、低碳醇和酯交换催化剂的混合物加热至沸腾，并在全回流的条件下反应至塔顶温度达到所述低碳醇和所述乙酸低碳醇酯的共沸点，然后在回流比为2-5∶1的条件下将所述低碳醇和乙酸低碳醇酯的共沸物从塔顶蒸出，待塔顶温度达到所述低碳醇的沸点后，将塔釜液排出。

根据本发明的所述方法，所述催化精馏塔的塔板数或理论塔板数优选为40-50块。

根据本发明的所述方法，乙酸仲丁酯与所述低碳醇的摩尔比可以为1∶2-10，优选为1∶3-6。

根据本发明的所述方法，所述低碳醇可以为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的至少一种。

根据本发明的所述方法，所述酯交换催化剂可以以常规的催化量使用。优选情况下，相对于100重量份的乙酸仲丁酯的用量，所述酯交换催化剂的用量可以为0.1-10重量份，优选为0.5-5重量份。

根据本发明的所述方法，所述酯交换催化剂可以为本领域常规使用的各种酯交换催化剂，例如可以为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸铅、乙酸镉、氧化钙、氧化锌、氧化铅、甲醇钠、钛酸四丁酯、辛酸亚锡、硫酸、磷酸、多聚磷酸、酸性分子筛和离子交换树脂中的至少一种。所述酸性分子筛例如可以为ZSM-5分子筛、Y型分子筛和Hβ分子筛。所述离子交换树脂可以为酸性离子交换树脂或碱性离子交换树脂，所述酸性离子交换树脂例如可以为苯乙烯系阳离子交换树脂(如市售的D001型、D201型和D732型阳离子交换树脂)或磺酸基阳离子交换树脂(如市售的DWN型阳离子交换树脂)；所述碱性离子交换树脂例如可以为季铵基阴离子交换树脂、叔铵基型阴离子交换树脂或者这些阴离子交换树脂经氢氧化钠溶液预处理后得到的阴离子交换树脂，如市售的201×4型、201×4H型、D201型和D301型阴离子交换树脂。

根据本发明的所述方法，从塔釜液中收集仲丁醇的方法可以按照常规的分离方法实施，例如可以采用蒸馏的方法进行分离。

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

在以下实施例中，乙酸仲丁酯的转化率、仲丁醇的选择性、仲丁醇的转化率以及甲乙酮的选择性分别根据以下计算式计算得到：