專(zhuān)利名稱(chēng)：乙醇縮合成正丁醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙醇在氣相反應(yīng)中一步合成正丁醇的方法。
背景技術(shù)：
正丁醇是一種重要的化工原料，主要用于鄰苯二甲酸二丁酯、脂肪族二元酸丁酯類(lèi)及磷酸丁酯類(lèi)增塑劑，廣泛用于各種塑料和橡膠制品，2000年世界上正丁醇產(chǎn)量超過(guò)200萬(wàn)噸。正丁醇的合成方法主要有兩種一種是以乙烯為原料，合成乙醛后經(jīng)過(guò)醇醛縮合，然后加氫得到正丁醇，因乙烯的價(jià)格高于丙烯，且工藝流程長(zhǎng)，這種方法已逐漸被另一種方法取代，即丙烯的氫甲?；?，在催化劑作用下合成丁醛和異丁醛，其中丁醛加氫后得到丁醇。丙烯的氫甲酰化分高壓法和低壓法，高壓法操作壓力高(19.6-34.3MPa)，異構(gòu)化成分高(異丁醛占20％-25％)，而低壓法的催化劑昂貴(銠配合物)，實(shí)用的非銠催化劑還在研究中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉，制備方便，流程簡(jiǎn)單的乙醇縮合成正丁醇的方法。
本發(fā)明的乙醇縮合成正丁醇的方法是一步合成法。其反應(yīng)式如下
具體步驟包括1)把金屬鹽溶于水中，配成濃度為0.1～2.0mol/L的溶液，然后加入20～40克γ-Al2O3，浸漬1～3天后烘干，得催化劑，將催化劑裝入管式反應(yīng)器中，上下填充瓷珠，通入氫氣，在150～250℃保溫1～2小時(shí)，然后在300～800℃還原3～5小時(shí)；2)將反應(yīng)器溫度控制在120～350℃，停止通氫氣，通入反應(yīng)物乙醇水溶液，乙醇水溶液的濃度為70％～100％，乙醇溶液的通入速度為10～20mL/h，縮合反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，經(jīng)冷凝后收集得到產(chǎn)物。
上述的金屬鹽可以是鎂、鈷、鎳、鈀、鐵的硝酸鹽或鹽酸鹽其中的一種或幾種。步驟2)中，反應(yīng)器的最佳溫度控制在160～200℃。
反應(yīng)中主要副產(chǎn)物為乙醛，還有少量正丁醛、2-乙基丁醇、正己醇，大部分未反應(yīng)的乙醇可循環(huán)利用。
本發(fā)明方法原料易得，成本低廉，流程簡(jiǎn)單，制備方便，產(chǎn)物中正丁醇選擇性高于60％，分離產(chǎn)物后未反應(yīng)的乙醇可循環(huán)利用。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1稱(chēng)取6.9克六水合硝酸鎳溶于50ml水中，完全溶解后加入34克γ-Al2O3，浸漬3天后烘干得催化劑，將催化劑裝入管式反應(yīng)器中，上下填充瓷珠，然后通入氫氣(80ml/min)，升溫至250℃保溫1小時(shí)，然后升溫至500℃還原4小時(shí)；還原完成后繼續(xù)通氫氣降溫至180℃，停止通氫氣，用液體進(jìn)樣泵泵入濃度為75％的乙醇溶液，流量為13.5ml/h。經(jīng)冷凝后收集產(chǎn)物，其中乙醇單程轉(zhuǎn)化率為17％，正丁醇選擇性為60％。
實(shí)施例2稱(chēng)取6.1克三水合硝酸銅、15.6克六水合硝酸鎳溶于80ml水中，完全溶解后加入35.3克γ-Al2O3，催化劑處理以及進(jìn)行的縮合反應(yīng)條件如同實(shí)施例1，反應(yīng)物為無(wú)水乙醇。乙醇的單程轉(zhuǎn)化率為20％，正丁醇選擇性為63％。
實(shí)施例3稱(chēng)取30克γ-Al2O3浸入含0.3克Pd2+的50ml氯化鈀溶液中，浸漬3天后烘干，放入反應(yīng)器。通入氫氣(80ml/min)，先升溫至150℃保溫1小時(shí)，然后升溫至350℃還原4小時(shí)。還原完成后降溫至200℃，停止氫氣而通入75％的乙醇溶液，流量為12ml/h，冷凝后收集產(chǎn)物。乙醇單程轉(zhuǎn)化率為14％，正丁醇選擇性為78％。
權(quán)利要求
1.乙醇縮合成正丁醇的方法，其特征在于包括以下步驟1)把金屬鹽溶于水中，配成濃度為0.1～2.0mol/L的溶液，然后加入20～40克γ-Al2O3，浸漬1～3天后烘干，得催化劑，將催化劑裝入管式反應(yīng)器中，上下填充瓷珠，通入氫氣，在150～250℃保溫1～2小時(shí)，然后在300～800℃還原3～5小時(shí)；2)將反應(yīng)器溫度控制在120～350℃，停止通氫氣，通入反應(yīng)物乙醇水溶液，乙醇水溶液的濃度為70％～100％，乙醇溶液的通入速度為10～20mL/h，縮合反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，經(jīng)冷凝后收集得到產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙醇縮合成正丁醇的方法，其特征在于所說(shuō)的金屬鹽是鎂、鈷、鎳、鈀、鐵的硝酸鹽或鹽酸鹽其中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙醇縮合成正丁醇的方法，其特征在于步驟2)中，反應(yīng)器的最佳溫度控制在160～200℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的乙醇縮合成正丁醇的方法是一步合成法，該方法包括1)把金屬鹽溶于水中，配成濃度為0.1～2.0mol/L的溶液，然后加入20～40克γ－Al
文檔編號(hào)C07C31/12GK1528727SQ20031010802
公開(kāi)日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者楊可武, 章維超, 姜玄珍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)