一種加氫法制備三羥甲基丙烷的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種加氫法制備三羥甲基丙烷的方法，其中包含兩段串聯(lián)的加氫反應(yīng)器，第一段加氫反應(yīng)器填充催化劑組成為：氧化銅35-45％、氧化鋁15-30％、氧化鋅15-25％、氧化鈷1-15％及0.1-2％氧化鉬；第二段加氫反應(yīng)器填充催化劑組成為：氧化銅30-50％、氧化鋁15-30％、氧化鉻10-20％、氧化鎂1-20％、氧化鈣1-10％、氧化釩0.1-1％。使用本發(fā)明催化劑在較佳工藝條件下處理縮合工藝產(chǎn)生的DMB的甲酸酯類(lèi)，具有轉(zhuǎn)化率高，流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并能提高1-3％的三羥甲基丙烷的最終收率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種加氫法制備三羥甲基丙烷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種三羥甲基丙烷的制備方法。具體的說(shuō)是一種加氫法制備三羥甲基 丙烷的方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 三羥甲基丙烷（TMP)是重要的有機(jī)化工中間體精細(xì)化工產(chǎn)品。由于其獨(dú)特的化學(xué) 結(jié)構(gòu)，三羥甲基丙烷能夠提高樹(shù)脂的堅(jiān)固性、耐腐蝕性和密封性，對(duì)于水解、熱解以及氧化 有良好的穩(wěn)定性，主要用作醇酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂以及高檔油漆/涂料的原料，也可用于增 塑劑、表面活性劑、高級(jí)潤(rùn)滑劑、合成革以及保溫材料等。
[0003] 三羥甲基丙烷的制備方法分為加氫法和歧化法，其中歧化法是較為傳統(tǒng)的工藝， 但是存在甲醛消耗高、副產(chǎn)甲酸鈉、污染嚴(yán)重、收率低等問(wèn)題；目前較為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝為 加氫法工藝，全球僅德國(guó)巴斯夫有工業(yè)化裝置，加氫法的工藝是：由過(guò)量的甲醛和正丁醛在 堿催化下發(fā)生縮合反應(yīng)得到中間體DMB (2, 2-二羥甲基正丁醛），DMB再在鎳系或者銅系加 氫催化劑存在下加氫制得三羥甲基丙烷（TMP)，反應(yīng)歷程如式I所示。
[0004]
【權(quán)利要求】
1. 一種加氫法制備三羥甲基丙烷的方法，包括以下步驟： 1) 由甲醛和正丁醛在堿性催化劑的作用下縮合制備富含2, 2-二羥甲基丁醛的縮合 液； 2) 由步驟1制備的縮合液在第一段加氫反應(yīng)器中與第一加氫催化劑接觸，并與氫氣 進(jìn)行第一段加氫反應(yīng)得到氫化液；基于第一加氫催化劑的總重量計(jì)，所述的第一加氫催 化劑含有氧化銅35_45wt %、氧化錯(cuò)15_30wt %、氧化鋅15_25wt %、氧化鈷l_15wt %及 0· l-2wt%氧化鑰； 3) 步驟2中的氫化液在第二段加氫反應(yīng)器中與第二加氫催化劑接觸，并與氫氣進(jìn)行 第二段加氫反應(yīng)，得到含三羥甲基丙烷的加氫產(chǎn)物，基于第二加氫催化劑的總重量計(jì)，所述 的第二加氫催化劑含有氧化銅30-50wt%、氧化錯(cuò)15-30wt%、氧化鉻10-20wt%、氧化鎂 UOwt%、氧化|丐 Ι-lOwt%及氧化f凡 0· 1-lwt%。
2. 根據(jù)權(quán)利權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一加氫催化劑的總重量計(jì)，所 述的第一加氫催化劑含有氧化銅40-42wt%、氧化鋁20-25wt%、氧化鋅18-20wt%、氧化鈷 5-lOwt%及 0· 5-lwt%氧化鑰。
3. 根據(jù)權(quán)利權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于第二加氫催化劑的總重量計(jì)，所 述的第二加氫催化劑含有氧化銅35-42wt%、氧化鋁20-25wt%、氧化鉻12-15wt%、氧化鎂 5-lOwt%、氧化?丐 2-6wt%、氧化f凡 0· 3-0. 7wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一段加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為 100-200°C，優(yōu)選 120-140°C，壓力為 Ι-lOMPa，優(yōu)選 3. 5-4. 5MPa，空速為 0· 01-2. 5gAg 催化 劑*h)(基于每克催化劑通過(guò)的DMB和DMB甲酸酯總質(zhì)量），優(yōu)選0. 05-0. 07gAg催化劑 *h)，氫氣和醛基摩爾比例為1-100:1，優(yōu)選5-20:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，第二段加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度 為 100-200°C，優(yōu)選 130-150°C，壓力在 l-10MPa，3-6MPa，更優(yōu)選 3. 5-4. 5MPa，空速為 0. 01-2. 5gAg催化劑*h)(基于每克催化劑通過(guò)的DMB、TMP和DMB甲酸酯總質(zhì)量），優(yōu)選 0. 05-0. 07gAg催化劑*h)，氫氣和醛基摩爾比例為1-100:1，優(yōu)選5-10:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟1)的富含2, 2-二羥甲基 丁醛的縮合液中含有l(wèi)_3wt%的甲酸-2-羥甲基-2-甲?；?正丁醇酯，基于縮合液總重。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一加氫及第二加氫催化劑的制 備方法如下：1)將相應(yīng)的催化劑組分所含元素的硝酸鹽混合后配制成15-30wt%硝酸鹽水 溶液，然后向硝酸鹽水溶液中加入沉淀劑，于80-90°C下反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中要求pH值在9-10 之間，反應(yīng)結(jié)束后在60-80°C下老化1-2小時(shí)，得到相應(yīng)混合物的懸濁液； 2)將懸濁液進(jìn)行離心分離得到固液兩相，固相用去離子水洗滌至堿金屬含量小于 0. 25wt%，再進(jìn)行干燥、焙燒、造粒成型。
8. 根據(jù)權(quán)利要7所述的方法，其特征在于，所述的沉淀劑選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳 酸鈉或碳酸鉀的一種或多種，優(yōu)選碳酸鈉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，催化劑的制備方法步驟2)中，所述的干燥 溫度為90-120°C，干燥時(shí)間為24-48小時(shí)；所述的焙燒溫度為550-650°C，焙燒時(shí)間為1-4 小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C07C29/141GK104140358SQ201410362861
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】何光文, 黎源, 王鵬, 崔乾, 李 浩, 陳海波, 華衛(wèi)琦, 姜慶梅 申請(qǐng)人:萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司, 萬(wàn)華化學(xué)（寧波）有限公司