[发明专利]一种戊二醛制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工产品合成方法领域，涉及一种负压水解2-甲氧基-3.4-二氢吡喃制备戊二醛的方法。

背景技术

戊二醛是重要的饱和直链脂肪簇二元醛，广泛用于石油开采、医疗卫生、生物化学、制革鞣剂、蛋白质交联剂、生物酶以及食品、化妆品等领域。目前戊二醛的合成方法主要有吡啶法、戊二醇氧化法、还原法、吡喃法、环戊烯氧化法，吡啶法是以金属钠和甲醇还原二氢吡啶再由盐酸羟胺开环制戊二肟，后由亚硝酸钠和盐酸分解得戊二醛，该方法工艺路线长，消耗大，污染大，成本高已不适合进行生产使用；戊二醇氧化法，该反应氧化深度不易控制，并且戊二醛极易氧化，导致存在产品收率低，成本高等确定；环戊烯氧化法，采用酸催化双氧水氧化环戊二烯，随着非均相催化剂的研究该方法体现出极大的潜力，但目前还存在催化剂套用次数少，戊二醛转化率较低的缺点，暂时不能满足工业化的要求；吡喃法，用乙炔和脂肪醇制取乙烯基醚，然后乙烯基醚与丙烯醛反应合成2-烷氧基-3.4-二氢吡喃，再经水解得戊二醛。吡喃法相对来说，工艺成熟，反应条件温和，操作简单，产品质量好，收率高，环境污染小，适宜进行工业生产。

JP7226488，US2546018公布了用磷酸或烷基二元酸为催化剂合成戊二醛，反应条件温和，收率高，但对设备防腐要求较高，反应后催化剂存留在体系里导致戊二醛溶液易变色并容易产生缩聚变质；EP0717026,US7709686以及CN1233610报道了使用固体酸催化剂水解2-甲氧基-3.4-二氢吡喃合成戊二醛，固体酸包括酸性树脂，杂多酸等，该方法虽然克服了液体酸腐蚀设备催化剂难以分离的缺点，吡喃转化率也很高，但是树脂昂贵且容易溶胀变形，增加了生产成本。US5679868,CN1709573发布了以沸石做为催化剂水解二氢吡喃的方法，虽然该方法转化率较高，但是该反应的水解时间过长并且不能进行连续生产；CN1371348A报道了一种戊二醛连续水解的方法，但是对催化剂及反应进行的条件说明不详细，反应速度慢。

本发明完善上述方法的不足，提供了一套反应转化率高，催化剂寿命长，操作简便，便于连续化生产的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种戊二醛制备方法，反应转化率高，催化剂使用寿命长，反应条件温和，操作简单方便，能够进行连续化生产，产品纯度高，对环境的污染小，具有极高的实用价值。

本发明的目的是这样实现的：一种戊二醛制备方法，以乙炔、甲醇、丙烯醛为原料进行生产制备2-甲氧基-3.4二氢吡喃，然后负压下水解2-甲氧基-3.4-二氢吡喃制备戊二醛，所述的制备方法包括以下步骤：

a、合成乙烯基甲醚：在压力容器中，在110~160℃、绝对压力0.15~1.6Mpa的条件下，甲醇与乙炔在甲醇的碱金属盐催化作用下生成乙烯基甲醚；

b、合成吡喃：在反应容器中，130~170℃、绝对压力1.5~7.0Mpa的条件下，丙烯醛与乙烯基甲醚进行反应生成2-甲氧基-3.4-二氢吡喃；

c、水解吡喃提纯戊二醛：在管式反应器中，60~79℃、绝对压力0.026~0.070Mpa的条件下，2-甲氧基-3.4-二氢吡喃与去离子水混合后加入阻聚剂，在强酸树脂的催化作用下进行预反应生成部分戊二醛和甲醇，在与管式反应器相连的塔式反应器中，以MOR沸石为催化剂在30~79℃、绝对压力0.026~0.070Mpa的条件下生成的甲醇在负压下从塔顶馏出，使2-甲氧基-3.4-二氢吡喃完全水解，在塔底获取富含戊二醛的馏出物。

所述的塔式反应器由包含5~10块理论板数的反应段、2~5块理论板数的提馏段、3~5块理论板数的精馏段构成，所述的提馏段和精馏段设置有无规则填料或者结构化填料 ，所述的MOR沸石设置在反应段，所述的塔式反应器的塔顶回流比为0.4~4。

所述的2-甲氧基-3.4-二氢吡喃与去离子水的摩尔比为1:4~20。

所述的甲醇的碱金属盐为甲醇钠或甲醇钾，所述的甲醇的碱金属盐用量为甲醇物质的量的2~15%。

所述的乙炔与甲醇的摩尔比为1.1~4:1。

所述的合成吡喃反应中不使用催化剂，所述的合成吡喃反应在釜式或者管式反应器中进行，所述的乙烯基甲醚与丙烯醛摩尔比为1~3:1。

所述的强酸树脂为大孔磺酸型阳离子交换树脂，所述的大孔磺酸型阳离子交换树脂为NKC-9或Amberyst-35。

所述的的阻聚剂为氮氧自由基阻聚剂，所述的氮氧自由基阻聚剂为亚磷酸三酯（2.2.6.6四甲基哌啶），所述的亚磷酸三酯用量为2-甲氧基-3.4-二氢吡喃物质的量的0.1~0.2%。