一种癸醇的制备方法与流程

文档序号:11930163阅读:496来源:国知局

本发明涉及化工合成技术领域,尤其涉及一种采用2-癸酮为原始原料制备

癸醇的制备方法。



背景技术:

癸醇又名正癸醇/癸醇/1-癸醇/十碳醇/壬基甲醇,有具有蜡香、甜香、花香、果香香气,与香茅醇鸢尾根油的混合液相似的无色透明液体。用于制人造玫瑰油、橙花型和金合欢型香精等。也用于制润滑油添加剂、增塑剂、胶粘剂等。

将醛酮官能团中 C=O 基还原成相应的醇是有机化学中的基本反应之一,一般有二种类型的反应能实现这种转变:直接氢化物还原、催化氢化。

传统的催化氢化方法采用 Ni、Pt 等金属催化,如中国专利(CN102557867) 发明了一种酮加氢制备相应醇的方法,采用 SiO2负载的 Ni 催化剂,反应在固定床反应器中进行, 2-癸酮转化率 93.3%,该方法涉及催化剂活化、气体保护等步骤,过程繁琐,成本高,且副产物多。

目前,酮氢化制备高级脂肪醇多采用有机金属催化剂催化氢化,这类方法步骤简单,转化率高。如专利 WO2011033022 发明了一种新型金属 Os 催化剂,催化氢化 2- 癸酮转 化率为 95%,其反应过程需用到大量的碱跟溶剂,工业化生产产生的废弃物多,对环境不友好。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种能耗低,催化剂用量小,对环境无污染,可使2-癸酮转化率达99.9%,制备癸醇的纯度可达

99.9%的癸醇的制备方法。

本发明采用以下技术方案,一种癸醇的制备方法,包括如下步骤:在氮气保护下,将催化剂与聚乙二醇混合;

然后加入反应物癸酮,在氢气气氛中,压力 6-8MPa,温度 18-28℃,搅拌反应 18-64 小时 ,将生成物通过快速柱层析后减压浓缩得到产物癸醇。

以下是本发明的进一步改进:

所述催化剂由以下重量份的物质组成:氧化钼 5份,氧化钴6份,氧化钨 3份,氧化镍3份,氧化钾4份,六氯钯酸铵8份,炭黑3份,滑石粉6份,分子筛8份,无定形硅铝10份;

上述催化剂的制备方法,包括如下步骤:

1)、将上述氧化钼 5份,氧化钴6份,氧化钨 3份,氧化镍3份,氧化钾4份,六氯钯酸铵8份,炭黑3份,滑石粉6份,分子筛8份,无定形硅铝10份混合均匀,压制成型,得到催化剂前驱体;

2)、将步骤1中催化剂前驱体加入等离子子体发生器中,调整等离子体发生器的功率为 50-1000W 时进行等离子体活化,且等离子体活化时间为 3 ~ 40min;

步骤 2)中等离子体发生器的腔体为金属腔体或玻璃腔体;激发电极为低频 电极、射频电极或微波电极;

步骤 2)中,将所述催化剂前驱体置入所述等离子体发生器时,先将加氢催化剂均匀地放置在导电性良好的容器内,将容器放置在等离子体发生器内,打开真空泵,在等离子体发生器的真空腔体内形成 10-50Pa 的真空;

步骤2)中所述等离子体发生器的激发电极为射频电极,射频电极功率为 60-100W。

本发明采用以下技术方案:催化剂用量小,对环境无污染,可使2-癸酮

转化率达99.9%,制备癸醇的纯度可达99.9%

本发明采用上述催化剂,选择性高,连续运行 5000 小时,仍保持较高的活性和稳定性,本发明的催化剂孔容为1mL/g,比表面积为 500m2 /g,孔直径< 3nm 的孔所占的孔容占总孔容的 25%以下,孔直径>15nm 的孔所占孔容占总孔容的 25%以上,红外酸量 0.220-0.520mmol/g。

具体实施方式

实施例,一种癸醇的制备方法,包括如下步骤:在氮气保护下,将催化剂与乙二醇混合,然后加入反应物2-癸酮,在氢气气氛中,压力 6-8MPa,温度 18-28℃,搅拌反应 18-64 小时 ,将生成物通过快速柱层析后减压浓缩得到产物癸醇。

所述催化剂由以下重量份的物质组成:氧化钼 5份,氧化钴6份,氧化钨 3份,氧化镍3份,氧化钾4份,六氯钯酸铵8份,炭黑3份,滑石粉6份,分子筛8份,无定形硅铝10份。

催化剂的重量占乙二醇总重量的0.5%,催化剂与乙二醇的混合物的重量占加入2-癸酮总重量的0.1%。

所述分子筛为Y 型分子筛、β 沸石、ZSM -2分子筛及SAPO -11分子筛的混合物,Y型分子筛、β沸石、ZSM-5分子筛及SAPO-11分子筛的质量比为5:3:2:1。

所述SAPO-11分子筛的相对结晶度为 98%, 晶体粒径为 2.5μm。

所述Y型分子筛的相对结晶度 95%~ 110%,晶体粒径为 1.8μm。

所述无定形硅铝包含氧化硅 8wt%-50wt%,比表面积为 700-800m 2 /g,孔容为1.6-1.8ml/g,孔直径 8-15nm ,所占的孔容占总孔容的 95%- 98%,红外总酸量为 0.30-0.45mmol/g,中强酸量/红外总酸量为 0.56 -0.81,L 酸量/B 酸量为 1.40 -2.30。

所述无定形硅铝的制备方法如下:

a、分别配制铝酸钠溶液和硅酸钠溶液 ;

b、将铝酸钠溶液中加入部分或全部硅酸钠溶液,然后通入 CO2气体,控制反应温度为 10- 40℃,控制成胶结束的 pH 值为 8- 11;其中当通入的 CO2 气体量占总通入量的 40%~ 100%,加入剩余硅酸钠溶液;

c、在步骤 b 的控制温度和 pH 值下,步骤 b 所得的混合物通风稳定40-60分钟;

d、将步骤 c 所得固液混合物过滤,滤饼洗涤;

e、将步骤 d 所得的滤饼打浆,然后进行水热处理,经过滤、干燥,得到无定形硅铝 ;所述的水热处理条件如下 :在 120-150℃,0.5-4.0MPa 水蒸汽压力下处理 2-5 小时。

步骤 b 中,当通入的 CO2 气体量 占总通入量的 50%-80%时,加入剩

余硅酸钠溶液。

所述的步骤a中,铝酸钠溶液的浓度为 15-55g Al2O3/l,硅酸钠溶液的浓

度为 50-200g SiO2/l。

步骤 b 中加入部分或全部的硅酸钠溶液,即为所加入的全部硅酸钠溶液的 5wt%- 100wt%。

所述CO2气体的浓度为30v%-60v%。

步骤b的具体过程采用以下方法:

(1)、向铝酸钠中加入全部硅酸钠后,通入 CO2 气体;

(2)、向铝酸钠中加入部分硅酸钠后,通入全部 CO2 气体,然后向混合物中加入剩余硅酸钠溶液;

(3)、向铝酸钠中加入部分硅酸钠后, 通入部分 CO2 气体,再一边通 CO2 气体一边加入剩余硅酸钠溶液。

步骤 d 所述的洗涤是将滤饼用 50-90℃去离子水洗至中性。

步骤e所述的打浆是按固液体积比为 8:1-10:1,向滤饼中加水打浆。

步骤 e 所述的干燥条件如下:在 110-130℃干燥 6-8小时。

上述 Y 型分子筛的制备方法包括下述过程 :新鲜 NaY 分子筛晶化浆液在过滤分离时用分子筛干基质量 4-6倍的碱液冲洗分子筛滤饼,碱液浓度为 0.001-0.5mol/L,碱液温度为 30-90℃ ;然后将上述 NaY 分子筛滤饼打浆,加入含 H+ 离 子的化合物溶液,使得 NaY 分子筛浆液的 pH 值保持在 2.5 -7.0,反应温度为 5-100℃, 交换反应 0.2-6 小时,用 H+ 与沸石中的钠进行交换,H+ 交换后有过滤、水洗、焙烧过程。

上述催化剂的制备方法,包括如下步骤:

1)、将上述氧化钼 5份,氧化钴6份,氧化钨 3份,氧化镍3份,氧化钾4份,六氯钯酸铵8份,炭黑3份,滑石粉6份,分子筛8份,无定形硅铝10份混合均匀,压制成型,得到催化剂前驱体;

2)、将步骤1中催化剂前驱体加入等离子子体发生器中,调整等离子体发生器的功率为 50-1000W 时进行等离子体活化,且等离子体活化时间为 3 ~ 40min;

步骤 2)中等离子体发生器的腔体为金属腔体或玻璃腔体;激发电极为低频 电极、射频电极或微波电极;

步骤 2)中,将所述催化剂前驱体置入所述等离子体发生器时,先将加氢催化剂均匀地放置在导电性良好的容器内,将容器放置在等离子体发生器内,打开真空泵,在等离子体发生器的真空腔体内形成 10-50Pa 的真空;

步骤2)中所述等离子体发生器的激发电极为射频电极,射频电极功率为 60-100W。

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