专利名称：一种环戊烯水合制备环戊醇的方法
技术领域：
本发明公开了一种环戊烯水合制备环戊醇的方法，特别是在强酸性阳离子交换树脂存在下，由环戊烯水合制备环戊醇的方法。
背景技术：
环戊醇是一种重要的精细化工产品中间体，主要用于制备溴代环戊烷、氯代环戊烷等，并可用于制造抗菌、抗过敏等药品。环戊醇可以由己二酸经高温脱酸制得环戊酮，再通过加氢反应后得到，但由于产生大量的污染物和受原料来源的制约，这种制备方法逐渐被淘汰。另外，以石油裂解制乙烯副产的C5馏分中，经过分离得到的环戊烯为原料，经过水合反应也可以生产环戊醇。水合方法主要有两种工艺，一是间接水合工艺，二是直接水合工艺。虽然间接水合工艺具有转化率高、选择性好的优势，但是由于工艺过程中使用硫酸，对设备材质要求高，废弃物难于处理，环境污染较为严重。而直接水合工艺不存在间接水合中的上述问题，因此是环境友好的技术路线，近年来报道的文献资料均采用这一工艺路线。如日本专利JP20032U803提出采用强酸性阳离子交换树脂进行环戊烯水合制备环戊醇的方法，该专利在环戊烯与水的投料摩尔比1. 2 3. 0的条件下，环戊烯单程转化率为3. 50%左右，选择性98%左右。该方法的不足之处在于反应转化率相对较低，原料环戊烯循环量大。 中国专利CN1676504A提出了一种由环戊烯水合制备环戊醇的方法，该方法是以环戊烯、 水、溶剂苯酚以及助催化剂三烷基胺所组成的物料连续通过强酸性阳离子交换树脂为主催化剂的固定床反应器，进行水合反应，体积空速为2 l^T1，环戊烯与水的摩尔比0. 8 5. 0，原料中助催化剂浓度为0. 01% 0. 20Z0，反应温度130°C 180°C，反应压力1. OMI3a 3. OMPa，在上述条件下，环戊烯的转化率为27%左右，环戊醇的选择性99%左右。该方法虽然提高了环戊烯的转化率，但是在反应系统中加入了 C2 C5的三烷基胺，由于三烷基胺为碱性，中和了强酸性阳离子交换树脂中的磺酸基团，使得强酸性阳离子交换树脂的活性降低。系统中还加入了大量苯酚(苯酚与环戊烯的重量比为0.5 1)，使得非反应溶液在反应体系中占有较大比例，工艺过程变得复杂，后续的分离难度加大，能耗相对较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种环戊烯水合制备环戊醇的方法。本发明方法在保持较高环戊烯的转化率及环戊醇的选择性条件下，使得后续产品分离更加容易，能耗更低。本发明环戊烯水合制备环戊醇的方法包括环戊烯、反应溶剂和水通过装有强酸性阳离子交换树脂催化剂的反应器进行水合反应，环戊烯的液时体积空速为0. 51Γ1 201^，水与环戊烯的摩尔比为0.5 1 10 1，反应温度100°C 200°C，反应压力为 1. OMPa 6. OMPa,反应溶剂为C1 C4醇的一种或几种，反应溶剂加入量为环戊烯质量的 0. 05% 10%。在上述反应过程中，反应条件最好为环戊烯的液时体积空速优选为0.证―1
3151Γ1;水与环戊烯的摩尔比优选为1 1 8 1，反应溶剂加入量优选为环戊烯质量的 0.5% 5%，反应温度优选为100°C 1501，反应压力优选为2.01^￡1 5.01^￡1。而最优先选用的反应条件为环戊烯的液时体积空速1. Oh"1 5. Oh"1 ；水与环戊烯的摩尔比为 2 1 5 1，反应溶剂加入量为环戊烯质量的1.0<% 3.0%，反应温度1201 1501， 反应压力2. OMPa 3. OMPa0而催化剂最好为强酸性阳离子交换树脂，可以使用市售商品， 也可以按现有方法制备，具体如丹东明珠特种树脂有限公司生产的DNW- II型耐高温阳离子交换树脂催化剂。反应溶剂优先选用C3或C4醇的一种或几种，加入量为环戊烯质量的 3%。与现有技术相比，本发明在反应系统中加入了 C1 C4的低碳醇，在水合反应条件下，由于少量低碳醇的存在，提高了环戊烯与水的互溶性，使催化剂表面很少形成水分子液膜或使形成的水分液膜变薄，从而降低了环戊烯向催化剂表面扩散的阻力，增加了正碳离子的形成，提高了水合反应的速度，从而提高了环戊烯的反应速度。本发明方法使用的物质种类少，低碳醇在反应体系中用量很少，并且易于分离，分离过程能耗低。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明做进一步的描述。在实施例和比较例中的环戊烯转化率和环戊醇选择性通过下式进行计算。
权利要求
1.一种环戊烯水合制备环戊醇的方法，包括环戊烯、反应溶剂和水通过装有强酸性阳离子交换树脂催化剂的反应器进行水合反应，环戊烯的液时体积空速为ο. 51Γ1 201Γ1， 水与环戊烯的摩尔比为0. 5 1 10 1，反应温度100°C 200°C，反应压力为l.OMPa 6. OMPa，其特征在于反应溶剂为(^ (；醇的一种或几种，反应溶剂加入量为环戊烯质量的 0. 05% 10%。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应条件为环戊烯的液时体积空速为 Ο.^Γ1 l^T1，水与环戊烯的摩尔比为1 1 8 1，反应溶剂加入量为环戊烯质量的0.5% 5%，反应温度为100°C 150°C，反应压力优选为2.OMPa 5. OMPa。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应条件为环戊烯的液时体积空速为 LOtT1 5. Oh—1，水与环戊烯的摩尔比为2 1 5 1，反应溶剂加入量为环戊烯质量的1.0% 3. 0%，反应温度120°C 150°C，反应压力2. OMPa 3. OMPa。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应溶剂为C3或C4醇的一种或几种。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于反应溶剂加入量为环戊烯质量的 3%。
全文摘要
本发明公开了一种环戊烯水合制备环戊醇的方法，该方法包括环戊烯与水连续通过一个装有强酸性阳离子交换树脂催化剂的固定床反应器进行水合反应，环戊烯的体积空速为0.5h-1～20h-1，环戊烯与水的摩尔比为0.5～10∶1，反应溶剂为C1～C4的低碳醇，加入量为环戊烯量的0.05％～10％，反应温度100℃～200℃，反应压力为1.0MPa～6.0MPa。与现有技术相比，本发明反应系统中物料单一、转化率高、选择性高、副产物少、产品分离更为方便，能耗低等优点。
文档编号C07C35/06GK102311317SQ20101022100
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者刘野, 吕清林, 李花伊, 霍稳周, 魏晓霞 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院