本發(fā)明涉及有機合成領域，涉及一種異辛酸的生產方法。

背景技術：

異辛酸可用作油漆和涂料催干劑的中間體、醇酸樹脂改性劑、生產過氧化物以作為聚合反應的催化劑以及用于潤滑油酯和PVC穩(wěn)定劑等，市場應用廣泛，目前生產異辛酸的工藝大體可分為兩種：一種是以丁醛為原料，分步制得異辛烯醛或異辛醛，再進一步氧化生成異辛酸，但由于丁醛作為一種重要的化工原料，一般在丁辛醇聯產裝置中用于生產丁醇或辛醇，這種方法適合規(guī)?；て髽I(yè)根據市場調整產品類別、產量，并不適合常態(tài)化生產的需要，且由于丁醛作為原料，導致異辛酸生產成本較高；第二種是將異辛醇和氫氧化鈉混合后經高壓脫氫氧化法或常壓脫氫氧化法生成異辛酸鈉，然后用硫酸中和異辛酸鈉得到粗異辛酸，再進一步精制可以得到純品異辛酸。

目前國內和日本的主要生產廠家都是采用第二種方法，主要因為該方法中的原料異辛醇來源豐富，容易儲存、運輸。但目前這種方法中和所用的酸是硫酸，中和后得到大量的硫酸鈉溶液(生產每噸異辛酸將產生含30～50％硫酸鈉的溶液1.5噸左右)，要么經過加工成為市場可以接受的副產品硫酸鈉，要么作為廢液處理掉。但是要將硫酸鈉溶液加工為市場可以接受的商品硫酸鈉，其貨值還小于加工過程中的能耗等成本，因此基本上沒有再加工的價值；而若作為廢液處理，則因為廢液含鹽量高，且產量太大，給后續(xù)的環(huán)保處理帶來了很大的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明針對上述問題，提供了一種異辛酸的生產方法，通過異辛醇和強堿在溫度180～290℃反應成異辛酸鹽，然后用非硫酸酸化即得粗異辛酸，再經純化處理得異辛酸。采用這種方法制備異辛酸，利用非硫酸的酸代替現有技術中的硫酸，獲得的相應酸鹽副產品，應用范圍廣，附加值高，同時對于環(huán)境沒有任何影響，可以廣泛的代替現有異辛酸生產方法。

本發(fā)明最主要的改進在于利用廢硫酸的酸代替了硫酸對異辛酸鹽進行酸化，酸化后獲得的高附加值的酸鹽，可以用于多種領域，例如，甲酸鹽可以用于石油開采的鉆井液、道路融雪劑等領域；氯乙酸鹽可用于制藥、石油化工、金屬加工等領域。

本發(fā)明的具體技術方案是：一種異辛酸的生產方法，主要采用異辛醇和強堿在溫度180～290℃反應1.5-16h，然后用酸酸化反應物后即得粗異辛酸，經純化處理制得異辛酸；

其中所述的強堿選自氫氧化鉀或氫氧化鈉或其混合物；

所述的酸化使用的酸為pKa為0.5-5.0的酸，特別是可選自甲酸或乙酸或氯乙酸；

所述強堿和異辛醇投料的摩爾比為0.7～1.3：1；所述酸化時酸用量與強堿的摩爾比為1.3～1:1。

更為具體的反應步驟為：

按照上述比例向反應器中投入異辛醇和強堿，再加入異辛醇投料質量的0.5～3％的鋅化合物充分混合，在溫度180～290℃的條件下反應1.5-16h后，繼續(xù)保溫20-90min；之后降溫至160℃以下，常壓下將反應產物充分溶于水中，之后在40～80℃下用酸酸化即可得粗異辛酸，水相分離后水相中即為鹽溶液，油相即為粗異辛酸，經常規(guī)精餾提純處理即可制得精制異辛酸；

所述的鹽溶液可直接作為產品出售，也可經常規(guī)工藝精制后作為其他生產時的化工原料使用；

反應過程中強堿和異辛醇投料的摩爾比為0.9-1.1：1，更優(yōu)選為1.1:1；

所述的鋅的化合物可選自氧化鋅或甲酸鋅或乙酸鋅或碳酸鋅或草酸鋅，但不限于這些鋅的化合物。

保溫反應時的時間優(yōu)選50min。

本技術方案中除上述描述之外的技術均采用現有技術發(fā)明人不再贅述；

反應過程中由于有氫氣產生，因此本反應屬于增壓反應，可伴隨反應的進行進行泄壓操作，使反應器內的壓力小于30個大氣壓即可保證反應的安全順利進行；除此之外也可采用過量異辛醇回流的方式在常壓下進行上述反應。

采用上述技術方案后，發(fā)明人利用上述備選酸代替了現有技術中的硫酸，同時將強堿不再局限為氫氧化鈉，而是可以更進一步的選擇氫氧化鉀或其混合物，擴展了反應原料的來源，同時可以根據下游產品或生產企業(yè)的需要對上述的酸和堿進行有機的調配整合，從而獲得附加值更高的副產品，提高生產的效率和企業(yè)的效益，具體調配整合后可獲得的產品如甲酸鈉，甲酸鉀，氯乙酸鈉，氯乙酸鉀，其中：

用甲酸來酸化將得到副產品甲酸鉀或甲酸鈉，其中甲酸酸根容易被土壤中的細菌代謝，而鉀是植物生長所需要的元素，所以甲酸鉀是環(huán)境友好的鹽，除此之外，甲酸鉀在油田開采方面用作鉆井液，同時可用作融雪劑，應用范圍廣泛；同時它們有較好的商業(yè)價值：如甲酸鉀(75％的水溶液)價格一般為7500元/噸，甲酸鈉價格一般為2400元/噸；而十水硫酸鈉價格不到200元/噸，無水硫酸鈉價格一般在400元/噸左右。

對于異辛酸而言省下了將異辛酸鉀酸化得到異辛酸時需要的硫酸成本，對甲酸鉀而言則省下了所需要的氫氧化鉀成本，同時避免了大量低附加值硫酸鈉的生成，可見采用上述備選酸代替現有技術中的硫酸獲得了較好的市場效益，且所獲得的副產品正是市場上所需求的化工產品，較之現有技術取得了意想不到的效果。而若用氯乙酸來中和，將得到氯乙酸鹽：其中氯乙酸鈉是一種重要的精細化工產品，廣泛用于石油化工、有機化工、合成制藥、農藥、染料用化工、金屬加工等工業(yè)生產，氯乙酸鈉的價格一般為9000元/噸，與上述的甲酸鉀和甲酸鈉同樣屬于應用廣泛的化工原料，具備的市場價值也是硫酸鈉或硫酸鉀 所不能比擬的，因此發(fā)明人提供的這種技術方案較之現有技術有了極大的進步且取得了商業(yè)上的成功，為異辛酸生產提供了一條全新的途徑。

綜上所述，本發(fā)明采用非硫酸的酸代替了現有技術中的硫酸來進行異辛酸的制備，同時將反應所用的強堿擴充了氫氧化鉀，雖然看似簡單，但是卻取得了意想不到的技術效果，取得了商業(yè)上的極大成功，獲得的副產物種類豐富，應用范圍廣，且附加值高，同時對于環(huán)境沒有任何影響，可以代替現有異辛酸生產方法。

具體實施方式

下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，可以使本領域技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例1

在2000ml高壓反應釜中依次加入500g的異辛醇，258g氫氧化鉀，10g甲酸鋅，反應釜用氮氣置換2次將系統中空氣排出，密封后在230℃，2Mpa條件下進行反應，反應進行6h后，繼續(xù)保溫50min，之后降溫至160℃以下，然后將釜內壓力降至常壓，加入400ml的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鉀水溶液。

將異辛酸鉀水溶液轉移至燒瓶中，攪拌下緩慢加入94wt％的甲酸溶液212g，控制反應溫度為60℃，反應30min，移至分液漏斗，靜置30min，分層分離水相，水相經簡單濃縮得到甲酸鉀溶液(該溶液可以直接作為商品銷售或濃縮成一定濃度如74％銷售)；油相用60g蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品542g，以異辛醇計收重量率為108.4％，摩爾收率為97.92％。

實施例2

在2000mL三口瓶中依次加入700g的異辛醇，215g氫氧化鉀，10g氧化鋅，攪拌下逐漸升溫至回流，隨回流進行，瓶內溫度逐漸升高。當達到180℃時明顯有氫氣放出，繼續(xù)加熱保持回流和氫氣平穩(wěn)放出，經過9-12h后，溫度至230℃，繼續(xù)保溫60min，，之后降溫至150℃以下，加入400mL的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鉀水溶液。

將異辛酸鉀水溶液轉移至燒瓶中，攪拌下緩慢加入94wt％的甲酸溶液207g，控制反應溫度為60℃，反應30min，移至分液漏斗，靜置30min，分層分離水相，水相經簡單濃縮得到甲酸鉀溶液；油相用60g蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品531g，以氫氧化鉀計摩爾收率為96.03％。

實施例3

在2000ml高壓反應釜中依次加入500g的異辛醇，169g氫氧化鈉，10g甲酸鋅，反應釜用氮氣置換2次將系統中空氣排出，密封后在240℃，3Mpa條 件下進行反應，反應進行4-10h后，繼續(xù)保溫50min，之后降溫至150℃以下，然后將釜內壓力降至常壓，加入400ml的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鈉水溶液。

將異辛酸鈉水溶液轉移至燒瓶中，攪拌下緩慢加入50wt％的氯乙酸溶液872g，控制反應溫度為40℃，反應30min，移至分液漏斗，靜置30min，分層分離水相，水相為氯乙酸鈉溶液；油相用60g蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品535g，以異辛醇計重量收率為107％，摩爾收率為96.7％。

實施例4

在2000mL三口瓶中依次加入700g的異辛醇，154g氫氧化鈉，15g氧化鋅，攪拌下逐漸升溫至回流，隨回流進行，瓶內溫度逐漸升高。當達到180℃時明顯有氫氣放出，繼續(xù)加熱保持回流和氫氣平穩(wěn)放出，經過9-12h后，溫度至220℃，繼續(xù)保溫60min，之后降溫至150℃以下，然后加入400mL的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鈉水溶液。

將異辛酸鈉水溶液轉移至燒瓶中，攪拌下緩慢加入50wt％的氯乙酸溶液793g，控制反應溫度為40℃，反應30min，移至分液漏斗，靜置30min，分層分離水相，水相為氯乙酸鈉溶液；油相用60g蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇(供下次反應使用)，精餾得異辛酸成品536g，以氫氧化鈉計摩爾收率為96.7％。

實施例5

在2000mL三口瓶中依次加入600g的異辛醇，154g氫氧化鈉，15g氧化鋅，攪拌下逐漸升溫至回流，隨回流進行，瓶內溫度逐漸升高。當達到180℃時明顯有氫氣放出，繼續(xù)加熱保持回流和氫氣平穩(wěn)放出，經過9-12h后，溫度至240℃，繼續(xù)保溫60min，之后降溫至150℃以下，然后加入400mL的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鈉水溶液。

將異辛酸鈉水溶液轉移至燒瓶中，攪拌下緩慢加入50wt％的亞硫酸溶液630g，控制反應溫度為50℃，反應30min，移至分液漏斗，靜置30min，分層分離水相，水相為亞硫酸鈉溶液；油相用60g蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品532g，以氫氧化鈉計摩爾收率為96.1％。

實施例6

在8000L反應釜中依次加入5000kg的異辛醇，2000kg氫氧化鈉，150kg氧化鋅，反應釜用氮氣置換2次將系統中空氣排出，密封后在240℃，3Mpa條件下進行反應，反應進行4-10h后，繼續(xù)保溫50min，之后降溫至150℃以下，然后釜內壓力降至常壓，加入4000L的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸 鈉水溶液。

將異辛酸鈉水溶液轉移至中和釜中，攪拌下緩慢加入50wt％的氯乙酸溶液10300kg，控制反應溫度為40℃，反應30min，移至分液釜，靜置30min，分層分離水相，水相為氯乙酸鈉溶液；油相用600kg蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品5432kg，以異辛醇計重量收率為108.64％，摩爾收率為98.14％。

實施例7

在8000L反應釜中依次加入5000kg的異辛醇，2370kg氫氧化鉀，100kg氧化鋅，反應釜用氮氣置換2次將系統中空氣排出，密封后在240℃，2.7Mpa條件下進行反應，反應進行6-10h后，繼續(xù)保溫50min，之后降溫至150℃以下，然后釜內壓力降至常壓，加入4000L的蒸餾水，攪拌30min，得到異辛酸鉀水溶液。

將異辛酸鉀水溶液轉移至中和釜中，攪拌下緩慢加入94wt％的甲酸溶液2070kg，控制反應溫度為40℃，反應30min，移至分液釜，靜置30min，分層分離水相，水相為甲酸鉀溶液；油相用600kg蒸餾水水洗兩次得粗異辛酸，減壓蒸餾除去未反應的醇，精餾得異辛酸成品5428kg，以異辛醇計重量收率為108.56％，摩爾收率為98.1％。