[发明专利]α，ω-长碳链正构二元醇的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种α，ω-长碳链正构二元醇的工业生产方法，特别是一种以碳原子数为C₇-C₁₆的二元酸直接加氢生产二元醇的方法。

背景技术

长碳链正构二元醇在国民经济中有着重要的作用，随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，其需求量不断增长。在医药合成、化妆品、增塑剂、高分子聚合物等领域中，α，ω-二元醇的需求量较大。国内工业化生产的二元醇多为乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇等低碳链二元醇，不能完全满足生产、生活等领域的供应需求，特别是对于一些特殊行业，长碳链二元醇相比于短碳链二元醇的应用效果更佳，但价格因素限制了长碳链二元醇的市场应用，因此开发一种成本低廉的长碳链二元醇制备方法迫在眉睫。对于碳链更长的C₇-C₁₆的长碳链二元醇的生产工艺，我公司前期研发了由二元酸和低碳醇酯化然后对生成的相应酯进行氢化制得相应的二元醇的生产工艺，该工艺见专利CN 01135266.3，现已得到普遍应用。上述方法需要经过羧酸酯化、酯加氢两步反应，目前行业内成熟的由二元酸制备二元醇的技术也是以此为基础进行的，但是这种方法步骤多、耗时长、相应仪器设备投入及生产成本也高。近来有报道利用羧酸或羧酸与酐等其它化合物的混合物直接加氢制备二醇方法，如CN 201080053672.9、CN 200480031506.3，但都存在以下问题：1、反应物以羧酸或羧酸与其它化合物的混合物为主，没有单纯以羧酸为起始物的技术方案；2、能反应成功的案例均是以短碳链二元酸(低于C₆，以C₂、C₄和C₆居多)为反应起始物制备短碳链二元醇，未见以长碳链羧酸(C₇及以上)直接加氢生成醇的反应。另外，本领域技术人员一般认为以羧酸直接加氢生成的醇的反应难以实现，即便实现得到的醇也不稳定、且产率低。本发明正是针对上述问题开发的一种以长碳链二元羧酸直接加氢生产长碳链二元醇的方法。

超声波技术在化工生产过程中的应用主要是用于乳浊液的反应，利用其空化作用使乳化物分散的更均匀。在二元醇的催化氢化过程国内外尚无应用，因为普遍认为超声波在催化加氢过程中不稳定，或者由于技术能力有限一直解决不了超声波在固定床催化氢化生产过程中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以长碳链(C₇-C₁₆)二元酸直接加氢生产二元醇的方法。

本发明α，ω-长碳链正构二元醇的生产方法，反应过程包括二元酸的催化加氢和减压蒸馏，收集馏分即得产品，反应步骤及控制条件如下:

(1)以α，ω-长碳链正构二元酸为原料，装置采用装有钯、钌、铂复合催化剂的固定床，在超声波存在的条件下进行催化加氢反应，

控制:

超声波能量密度为0.2-0.5KW·L^-1，

加氢反应压力为12-18MPa，优选14-16MPa，

加氢反应温度为160-240℃，优选160-200℃，

物料二元酸空速为0.2-1.0m³/m³(催化剂)/h，

氢气循环量为2000-10000m³/m³(催化剂)/h，

(2)对加氢反应产物进行减压蒸馏，在1.33-5.333KPa(即10-40mmHg)压力下收集160-250℃馏分，即得α，ω-长碳链正构二元醇，优选收集210-230℃馏分；

所述长碳链正构二元醇是指碳原子数为C₇-C₁₆的长碳链正构二元醇。

所述钯、钌、铂复合催化剂中钯、钌、铂的质量比例为10-15:70-80:10-15。

加氢反应产生热量利用自身循环带走，安全节能。

所述超声波由附加在固定床上的超声波装置发出，保证加氢反应过程在超声波气氛下进行。

加氢反应产物可以先经过一个分离器使长碳链正构二元醇粗产物与氢气分离后，再对长碳链正构二元醇粗产物进行减压蒸馏。

本发明中二元酸的两个羧基加氢形成两个羟基，相应生成两分子水，以1,10—癸二醇的生产为例，反应方程式为:

本发明未作详细说明之处，按常规操作要求进行即可。