一种生产仲丁醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种生产仲丁醇的方法。
【背景技术】
[0002]仲丁醇是无色透明的液体，分子式为C4H100，主要作为制备甲乙酮的原料，也可用作溶剂或作为合成香精、染料等的原料。
[0003]目前仲丁醇的工业化生产方法为直接水合法，直接水合法是在酸性催化剂作用下，将正丁烯与水反应制备仲丁醇，该工艺以强酸性离子交换树脂为催化剂，在150_170°C、5-7MPa、水与正丁烯摩尔比为15:1_20:1的工艺条件下反应，正丁烯单程转化率为4_6 %。如中国专利200810016495.1和200780007447.X，公开了分别采用强酸性阳离子树脂和杂多酸为催化剂的正丁烯直接水合工艺。该类型工艺是目前生产仲丁醇的主流方法，均需将混合C4馏分通过气体分离装置，以此获得高浓度的正丁烯原料，再在酸性催化剂作用下与水反应制备仲丁醇，正丁烯的单程转化率一般只有6%左右，大量正丁烯需循环反应，能耗尚O
[0004]另外，中国专利201210125734.3公开了醋酸仲丁酯与水反应制备仲丁醇的方法，使用装有阳离子交换树脂的列管式固定床进行反应，水酯摩尔比为2-6，反应温度为80-100°C，空速为0.5-8/h，反应压力为l-3MPa。该方法需要在加压的条件下进行反应，设备要求高，不利于生产。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有的醋酸仲丁酯水解生产仲丁醇的方法需在高压下进行的问题，提供一种在常压下即可使醋酸仲丁酯水解生产仲丁醇且醋酸仲丁酯转化率高达67%的生产仲丁醇的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
[0007]—种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在反应床中进行水解反应，反应床中固定有多相酸性催化剂，水解反应中还使用副催化剂，所述副催化剂为均相酸性催化剂，所述副催化剂的用量为原料总质量的2-10%，醋酸仲丁酯的空速为0.5-1.5h \水与醋酸仲丁酯的摩尔比为2-6:1，反应温度为50-100 V，反应压力为常压。
[0008]优选的，所述副催化剂为对甲苯磺酸、硫酸、磷酸、高氯酸或磷钨杂多酸。
[0009]优选的，所述多相酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂、沸石或负载型催化剂。
[0010]优选的，所述反应温度为100°C。
[0011]优选的，所述醋酸仲丁酯的空速为0.5h、
[0012]优选的，所述水与醋酸仲丁酯的摩尔比为4:1。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明通过在醋酸仲丁酯的水解反应中同时使用多相酸性催化剂和均相酸性催化剂，使醋酸仲丁酯在常压下即可进行水解反应，且醋酸仲丁酯的转化率显著高于不使用均相酸性催化剂时的转化率。同时使用强酸性阳离子交换树脂和对甲苯磺酸催化醋酸仲丁酯的水解反应，反应温度为100°c时，常压下醋酸仲丁酯的转化率高达67%。本发明通过增加使用副催化剂，在温和的常压条件下即可生产仲丁醇，极大的提高了醋酸仲丁酯的水解转化率和工艺可行性，减少了反应能耗，从而降低了生产成本，使醋酸仲丁酯水解成为工业化制备仲丁醇的新方法。
【具体实施方式】
[0014]为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
[0015]实施例1
[0016]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。
[0017]醋酸仲丁酯为醚后碳四与醋酸的反应产品，由湖南中创化工股份有限公司生产。
[0018]强酸性阳离子交换树脂为丹东明珠特种树脂有限公司生产的D-005型阳离子交换树脂。
[0019]所用的列管式反应器的内部列管由7根长度为2.5米的DN50不锈钢管组成，呈圆周型排列，材质为316L，列管外部为夹套，夹套里为加热使用的循环热水，为反应体系提供热源。
[0020]将强酸性阳离子交换树脂(主催化剂)填装到列管式反应器中并预留热膨胀空间，填装好主催化剂后，将列管式反应器固定好。备用。
[0021]将对甲苯磺酸(副催化剂)溶解到水中，配制成对甲苯磺酸溶液，对甲苯磺酸的质量百分浓度为10%。备用。
[0022]反应物料醋酸仲丁酯和对甲苯磺酸溶液分别使用隔膜计量栗进料，两种物料在列管式反应器前混合后一起从列管式反应器的顶部进入列管式反应器中进行反应。醋酸仲丁酯的空速为Ih \对甲苯磺酸溶液中的水与醋酸仲丁酯的摩尔比为4:1，反应温度为80°C，反应压力为常压。
[0023]反应2小时后进行分析，静置水解反应得到的仲丁醇粗品，仲丁醇粗品分层后，分离出上层液体，然后精馏上层液体，得到仲丁醇。未反应的醋酸仲丁酯和水可返回列管式反应器中继续进行水解反应。
[0024]醋酸仲丁酯的水解转化率为62 %。
[0025]实施例2
[0026]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于醋酸仲丁酯的空速为0.5h \其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0027]醋酸仲丁酯的水解转化率为65%。
[0028]实施例3
[0029]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于醋酸仲丁酯的空速为1.5h \其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0030]醋酸仲丁酯的水解转化率为58 %。
[0031]实施例4
[0032]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于对甲苯磺酸溶液中的水与醋酸仲丁酯的摩尔比为2:1，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0033]醋酸仲丁酯的水解转化率为39%。
[0034]实施例5
[0035]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于对甲苯磺酸溶液中的水与醋酸仲丁酯的摩尔比为6:1，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0036]醋酸仲丁酯的水解转化率为61 %。
[0037]实施例6
[0038]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于反应温度为50°C，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0039]醋酸仲丁酯的水解转化率为21 %。
[0040]实施例7
[0041]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于反应温度为60°C，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0042]醋酸仲丁酯的水解转化率为29 %。
[0043]实施例8
[0044]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于反应温度为70°C，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0045]醋酸仲丁酯的水解转化率为55 %。
[0046]实施例9
[0047]本实施例提供一种生产仲丁醇的方法，以醋酸仲丁酯和水为原料，在列管式反应器中进行水解反应。本实施例的反应条件与实施例1的反应条件基本相同，不同之处在于反应温度为90°C，其它反应条件与实施例1的完全一致。
[0048]醋酸仲丁酯的水解转化率为