專利名稱：一種3-甲基-3-丁烯-1-醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3-甲基-3- 丁烯-1-醇的制備方法，特別涉及使用改性的Raney 鎳催化劑，將異戊烯醇轉(zhuǎn)化為3-甲基-3- 丁烯-1-醇的方法。
背景技術(shù)：
3-甲基-3-丁烯-1-醇是一種無(wú)色透明液體。在傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域中，3-甲基-3-丁烯-ι-醇是在工業(yè)上主要用于大規(guī)模生產(chǎn)溶劑、染料、表面涂料、顏料、農(nóng)藥、殺蟲劑以及檸檬醛，而其最新開發(fā)的新用途是用于新一代聚羧酸系列高效減水劑的生產(chǎn)原料。使用該原料合成的聚羧酸高效系減水劑有較強(qiáng)的水泥顆粒分散性保持能力，使產(chǎn)品具有摻量低、減水率高、增強(qiáng)效果好、耐久性、不銹蝕鋼筋及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有生產(chǎn)3-甲基-3- 丁烯-1-醇的技術(shù)，主要是使異丁烯和甲醛在催化劑存在下經(jīng)反應(yīng)來(lái)制備。反應(yīng)的主要產(chǎn)物是3-甲基-3- 丁烯-1-醇，只有在比較低的反應(yīng)溫度下，產(chǎn)物中才含有少量的異戊烯醇。采用該技術(shù)生產(chǎn)3-甲基-3-丁烯-1-醇，除需采用高溫和高壓苛刻條件下進(jìn)行反應(yīng)外，通常要求生產(chǎn)規(guī)模較大，否則因投資較大，生產(chǎn)成本較
尚ο因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種新的制備方法，以降低能耗和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種3-甲基-3- 丁烯-1-醇的制備方法，它采用的催化劑可適用于液相異構(gòu)化工藝，并且具有較好的催化性能，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和目標(biāo)產(chǎn)物選擇性均較為理想。以下是本發(fā)明具體的技術(shù)方案本發(fā)明提供一種3-甲基-3- 丁烯-1-醇的制備方法，所述制備方法包括在催化劑的存在下，將原料異戊烯醇經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng)獲得3-甲基-3- 丁烯-1-醇粗制品；所述催化劑為顆粒狀Raney鎳型金屬合金，其組成為Al_Ni_A，所述A選自Cr、Zn、Mo或!^e，所述催化劑各組分的重量比Al Ni A=I (0.8 0.98) (0. 03 0. 2)。上述異構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50 120°C，催化劑的異戊烯醇負(fù)荷WffH為3. 0 6. Ohr、氫氣空速為10 IOOhr^10上述催化劑中A為Mo。上述催化劑中A為！^e。上述催化劑的顆粒度為0. 01 0. 1mm。較佳的，所述催化劑的顆粒度為0. 02 0. 08mm。最佳的，所述催化劑的顆粒度為0. 03 0. 05mm。上述異構(gòu)化反應(yīng)溫度為50 100°C。上述催化劑的異戊烯醇負(fù)荷WffH為4. 5 6. Ohr.1。上述氫氣空速為40 lOOhr—1。上述制備方法還包括對(duì)3-甲基-3- 丁烯-1-醇粗制品進(jìn)行精餾以獲得3-甲基-3- 丁烯-1-醇成品。
上述精餾步驟采用精餾塔精餾。上述催化劑在使用前應(yīng)進(jìn)行活化。本發(fā)明催化劑可以采用常規(guī)方法制備。本發(fā)明“改性催化劑” “活化催化劑”可以相互替換，均指顆粒狀Raney鎳型金屬合金，其各組分的重量比Al Ni A = 1 (0. 8 0. 98) (0.03 0. 。本發(fā)明催化劑較佳的，應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將粉末狀金屬鎳、鋁粉和其它所需組份A相應(yīng)的單質(zhì)金屬按一定的比例混合均勻后，加熱至所有成份熔化為固熔體。 再冷卻至室溫，塊狀催化劑經(jīng)粉碎過(guò)篩達(dá)到所需的顆粒度后包裝。催化劑在使用前需進(jìn)行活化，催化劑的活化一般可以在反應(yīng)釜中進(jìn)行。按重量比氫氧化鈉水溶液催化劑=3 1 的比例先投入20wt%的氫氧化鈉水溶液，在攪拌的同時(shí)連續(xù)緩慢投入催化劑。由于是放熱反應(yīng)，需在反應(yīng)釜的夾套內(nèi)不斷通入冷卻水并控制加料速度，以保證溫度在50°C以下，同時(shí)為了防止由于大量氫氣可能造成的反應(yīng)液溢出，故攪拌速度要盡可能快，投料結(jié)束后升溫到80 85°C繼續(xù)活化一小時(shí)，這時(shí)所產(chǎn)生的氫氣量明顯減少。反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，加入純水進(jìn)行洗滌，至溶液PH值在7. 0 7. 5之間時(shí)，再加入少量乙酸并再次洗滌后即為成品。 由于催化劑活性很強(qiáng)，裸露在空氣中會(huì)燃燒，因此活化后的催化劑必須浸泡在純水內(nèi)備用。失活催化劑可以用本領(lǐng)域一般技術(shù)人員熟知的與活化Raney鎳催化劑相同的方法進(jìn)行再生。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的關(guān)鍵在于選擇了一種合適的催化劑，使得異構(gòu)化反應(yīng)可以采用液相法來(lái)進(jìn)行，反應(yīng)的單程轉(zhuǎn)化率一般為50%以上，產(chǎn)物選擇性達(dá)到100%，反應(yīng)結(jié)束后可以通過(guò)沉降或蒸餾等方法來(lái)分離催化劑與反應(yīng)液。100%的選擇性保證了反應(yīng)物中不含有任何的副產(chǎn)物，反應(yīng)物經(jīng)過(guò)精餾后可以得到純度大于98. 5%的3-甲基-3- 丁烯-1-醇產(chǎn)品，而精餾分離的未反應(yīng)異戊烯醇可以回用，整個(gè)工藝過(guò)程幾乎不存在廢物的排放。眾所周知，一般液相反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率會(huì)比氣相反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率低得多，因此本發(fā)明提供的方法50%的轉(zhuǎn)化率顯然已屬于較高的水平。采用本發(fā)明方法制備3-甲基-3-丁烯-1-醇，所述異構(gòu)化反應(yīng)可以在液相的沸騰床中進(jìn)行，反應(yīng)溫度較低，分離的未反應(yīng)異戊烯醇可以返回異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)繼續(xù)反應(yīng)，循環(huán)利用。因此，這種工藝可以大大降低能耗，并具有投資少，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。下面將通過(guò)具體的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，在實(shí)施例中，異戊烯醇轉(zhuǎn)化率和3-甲基-3- 丁烯-1-醇的選擇性定義為
權(quán)利要求
1.一種3-甲基-3- 丁烯-1-醇的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括在催化劑的存在下，將原料異戊烯醇經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng)獲得3-甲基-3- 丁烯-1-醇粗制品；所述催化劑為顆粒狀Raney鎳型金屬合金，其組成為Al_Ni_A，其中A選自Cr、Zn、Mo或!^e，所述催化劑各組分的重量比Al Ni A = 1 (0. 8 0. 98) (0. 03 0. 2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，所述異構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50 120°C，催化劑的異戊烯醇負(fù)荷WffH為3. 0 6. Ohr—1，氫氣空速為10 lOOhr—1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備方法，其特征在于，所述催化劑中A為Mo。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備方法，其特征在于，所述催化劑中A為狗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備方法，其特征在于，所述催化劑的顆粒度為0.01 0. Imm0
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述制備方法，其特征在于，所述催化劑的顆粒度為 0. 03 0. 05mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一權(quán)利要求所述制備方法，其特征在于，所述異構(gòu)化反應(yīng)溫度為 50 100°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一權(quán)利要求所述制備方法，其特征在于，所述催化劑的異戊烯醇負(fù)荷WffH為4. 5 6. Ohr—1。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一權(quán)利要求所述制備方法，其特征在于，所述氫氣空速為 40 lOOhr-1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括精餾3-甲基-3- 丁烯-1-醇粗制品，以獲得3-甲基-3- 丁烯-1-醇成品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種3-甲基-3-丁烯-1-醇的制備方法，所述制備方法包括將原料異戊烯醇在催化劑的存在下，經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng)制得3-甲基-3-丁烯-1-醇。所述催化劑為顆粒狀Raney鎳型金屬合金，其組成為Al-Ni-A，其中A為Cr、Zn、Mo或Fe中的任何一種，各組分的重量比為Al∶Ni∶A＝1∶(0.8～0.98)∶(0.03～0.2)。所述異構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50～120℃，催化劑的異戊烯醇負(fù)荷WWH為3.0～6.0hr-1，氫氣空速為10～100hr-1。本發(fā)明的制備方法可以大大降低能耗，并具有投資少，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C33/025GK102180771SQ201110081029
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者潘凡峰 申請(qǐng)人:新煤化工技術(shù)(上海)有限公司