管式氣相催化耦合側(cè)線精餾連續(xù)化制備2,2-二羥甲基丙醛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種2,2-二徑甲基丙醒的制備方法，特別是設(shè)及管式氣相催化禪合側(cè) 線精饋連續(xù)化制備2,2-二徑甲基丙醒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2,2-二徑甲基丙醒是徑醒縮合的產(chǎn)物。作為縮醒，它的穩(wěn)定性優(yōu)于母體醒，可W進(jìn) 行基團(tuán)的保護(hù)；作為一種有機(jī)合成中間體，它可W再繼續(xù)氧化得到2,2-二徑甲基丙酸 (DMPA) dDMPA是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，作為帶有簇基的二元醇，DMPA可W參加聚氨醋的擴(kuò)鏈反 應(yīng)，在擴(kuò)鏈反應(yīng)中保存下來的低活性簇基，可W轉(zhuǎn)化為錠鹽或堿金屬鹽，使聚氨醋具有水溶 性。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的水乳型聚氨醋皮革涂飾劑大都是采用二徑甲基丙酸(DMPA)作為自乳 化擴(kuò)鏈劑，它可W提高水乳型聚氨醋產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。
[0003] 目前，生產(chǎn)2,2-二徑甲基丙醒的方法主要有兩種，一是W憐鋼酸作為催化劑、甲醒 和丙醒為原料，采用間隙蓋合成2,2-二徑甲基丙醒，研究了憐鋼酸對此縮醒反應(yīng)的催化反 應(yīng)活性，W及催化劑的用量、反應(yīng)物配比、反應(yīng)時間等因素對反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響，確定了 最佳催化條件，在優(yōu)化條件下二徑甲基丙醒的收率為54.1%;二是W甲醒、丙醒為原料，W 硅烷化堿性陰離子交換樹脂為催化劑，采用固定床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)溫度12°C、空速 51T1、催化劑床層厚度4cm、甲醒與丙醒的摩爾比為2:1的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的選擇性平 均可W達(dá)到83.1%。目前兩種制備方法均存在原料轉(zhuǎn)化率低、生成高沸點聚合物副產(chǎn)物含 量高于8.0%等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是克服傳統(tǒng)方法的不足，提供一種新的2,2-二徑甲基丙醒的連續(xù)化制 備方法，其制備工藝是W二乙胺為催化劑，采用管式反應(yīng)器連續(xù)化進(jìn)行甲醒和丙醒的氣相 催化反應(yīng)制備2,2-二徑甲基丙醒，丙醒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率在92.9% W上，經(jīng)側(cè)線精饋塔分離后 的2,2-二徑甲基丙醒的純度可達(dá)到99.Owt% W上，經(jīng)精饋塔回收的甲醒與丙醒可循環(huán)使 用。該工藝可連續(xù)化操作，形成殘液量低于1.0%?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中原料轉(zhuǎn)化率低和高沸 點聚合物含量高的問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種管式氣相催化禪合側(cè)線精饋連續(xù)化制備2，2-二徑甲基丙醒的方法，其特征在 于，W二乙胺為催化劑，在裝填有e分子篩的管式反應(yīng)器中，甲醒和丙醒進(jìn)行氣相催化反應(yīng)， 所得反應(yīng)物經(jīng)精饋分離得到2，2-二徑甲基丙醒。
[0007] 所述方法的具體步驟是：
[000引（1)在管式反應(yīng)器中裝填e分子篩，將甲醒、二乙胺和丙醒加熱汽化之后連續(xù)通入 管式反應(yīng)器中，氣相催化反應(yīng)生成的混合氣體經(jīng)冷凝后得到2,2-二徑甲基丙醒粗產(chǎn)品；
[0009] (2)步驟（1)得到的2,2-二徑甲基丙醒粗產(chǎn)品加入側(cè)線精饋塔精饋分離，側(cè)線精饋 塔側(cè)線出料為含量>99.Owt%的2,2-二徑甲基丙醒，側(cè)線精饋塔塔頂?shù)玫胶屑仔雅c丙醒 的混合物，側(cè)線精饋塔塔底出料為含有2，2-二徑甲基丙醒的混合液；
[0010] (3)將側(cè)線精饋塔塔頂?shù)玫降暮屑仔雅c丙醒的混合物加入精饋塔，經(jīng)精饋分離， 精饋塔塔頂?shù)玫降募仔选⒈裌及二乙胺水溶液的富集液作為原料循環(huán)使用，精饋塔塔底 出料為水。
[0011] 所述方法中，原料甲醒是甲醒含量為35-37wt%的水溶液;所述甲醒水溶液、丙醒 與二乙胺的質(zhì)量比為55-57:19-21:1，優(yōu)選為56.7:20:1。
[001 ^ 所述方法中，氣相催化反應(yīng)的壓力為0.11-0.13M化，優(yōu)選為0.12MPa;反應(yīng)溫度為 115.0-120.0 °C ;空速為0.45-0.5化-1，優(yōu)選，0.5h-i。
[OOU]所述方法中，側(cè)線精饋塔的壓力為0. l〇13MPa，塔頂溫度為81.3-82.7°C，塔底溫度 為 166.4-169.2°C，回流比為2-3。
[0014] 所述方法中，精饋塔的壓力為0.1013MPa，塔頂溫度為71.5-72.6°C，塔底溫度為 101.7-104.9°C，回流比為 3。
[0015] 優(yōu)選地，所述方法中，
[0016] 側(cè)線精饋塔的理論塔板數(shù)為39,原料進(jìn)料位置為第18板，側(cè)線出料位置為第31板；
[0017] 精饋塔的理論塔板數(shù)為17,原料進(jìn)料位置為第9板。
[001引精饋塔塔底得到的水，其純度> 99.76wt%。
[0019] 管式反應(yīng)器中e分子篩與管式反應(yīng)器管內(nèi)體積比為0.60:1,0分子篩的粒徑為30-6 Oum O
[0020] 有益效果:本發(fā)明的一種管式氣相催化禪合側(cè)線精饋連續(xù)化制備2，2-二徑甲基丙 醒的方法，經(jīng)側(cè)線精饋塔分離后的2,2-二徑甲基丙醒的純度可達(dá)到99.Owt% W上，經(jīng)精饋 塔回收的甲醒與丙醒可循環(huán)使用。該工藝可連續(xù)化操作，形成殘液量低于1.0%?？朔爽F(xiàn) 有技術(shù)中原料轉(zhuǎn)化率低和高沸點聚合物含量高的問題。與現(xiàn)有技術(shù)的合成工藝相比，丙醒 轉(zhuǎn)化2，2-二徑甲基丙醒的轉(zhuǎn)化率由過去54.1 %提高到92.9% W上，高沸點聚合物的含量由 過去 8-9% 降為 0.5-1.0%。
【附圖說明】
[0021] 圖1為一種管式氣相催化禪合側(cè)線精饋連續(xù)化制備2,2-二徑甲基丙醒的方法。
【具體實施方式】
[0022] 下面通過具體實施例對本發(fā)明所述的技術(shù)方案給予進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但有必要 指出一下實施例只用于對
【發(fā)明內(nèi)容】
的描述，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0023] 本發(fā)明所述的一種管式氣相催化禪合側(cè)線精饋連續(xù)化制備2,2-二徑甲基丙醒的 方法，工藝流程圖如圖1所示，其中1為甲醒與二乙胺儲罐、2為過濾器、3為穩(wěn)壓閥、4為丙醒 儲罐、5為計量累、6為混合器、7為預(yù)熱器、8為預(yù)熱器加熱爐、9為管式反應(yīng)器、10為管式反應(yīng) 器加熱爐、11為冷凝器、12為冷凝器、13為背壓閥、14為收集器、15為收集槽、16為0分子篩、 17為側(cè)線精饋塔、18為精饋塔。在管式反應(yīng)器9等設(shè)備和管道上根據(jù)需要分別設(shè)置截止閥V、 S通轉(zhuǎn)化閥擬及涵盧儀Tl和測壓儀Pl等。
[0024] 工藝流程中設(shè)及的主要物流包括：①為甲醒與二乙胺混合物、②為丙醒、③為甲 醒、二乙胺與丙醒的混合氣體、④為收集器底部出料的2,2-二徑甲基丙醒粗產(chǎn)品、⑤為側(cè)線 精饋塔塔頂出料、⑥為側(cè)線精饋塔側(cè)線出料，⑦為側(cè)線精饋塔塔底冷凝液，⑧為甲醒、丙醒 W及二乙胺水溶液的富集液，⑨為精饋塔塔底冷凝液。
[0025]實施例1:
[00%]首先在外部包裹有夾套的CP 10*800的不誘鋼=管并列管式反應(yīng)器中加入粒徑為 30-60皿的0分子篩