专利名称：2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法
专利说明 本发明属于化工工艺中的基本有机合成领域，特别是提供一种2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的工业制造方法。
本发明所涉及的制造方法所采用的原料是异丁醛。就目前来说，由异丁醛出发制取2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇(简称二醇)地工业制法从实际生产到公开报导未曾见到，所能查到的只有实验室制法的报导，如美国专利2，829、169中大体是这样叙述的使异丁醛与稀碱水溶液在20℃发生羟醛缩合反应然后静置分层，分离出的有机层以乙酸或其他脂肪酸中和至pH＝4-6，将得到的有机层用蒸馏的办法除去未反应的异丁醛(这些回收异丁醛可重复使用)，蒸馏时可得到含量为95～97%的羟醛，蒸馏收率为90%，将得到的羟醛在60～180℃，7～70Kg/cm2的状况下催化加氢制得2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇，催化剂采用的是5%的兰尼镍。该方法以异丁醛计，产品的总收率为80.4～82.2%。上述方法是经羟醛缩合后得到羟醛再催化加氢制得产物，它需要高压设备及加氢催化剂，并且工艺较为复杂，使其技术的推广应用受到了限制。
本发明的任务是，提供一种适合于工业生产使用的，采用异丁醛为原料制得2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的方法。
本发明的任务是由如附图
中的工艺过程所完成的。
下面结合附图中的工艺过程图加以说明
1、羟醛缩合反应
向反应釜内按一定比例加入水及异丁醛(92.4%)，其比例约为水∶异丁醛＝1∶2(重量)，并搅拌、冷却，而后按异丁醛酸值加入液碱，在反应温度为15～60℃下，维持10小时之内，其反应式为
2、交叉康尼查罗反应
上述羟醛缩合反应完成后，向反应釜内加水及液碱，采用蒸汽升温，在50～95℃条件下维持1～10小时，再在90～95℃条件下维持1～5小时，其反应式为
3、结晶
将反应液放入结晶机中，冷却并搅拌，在5℃条件下维持10小时。
4、离心分离
将结晶料液匀速放入锥兰式离心机，离心工作90分钟，所得固体料为粗二醇，可直接送于精制，其滤液可用于制取异丁酸及芒硝。
5、粗二醇的熔融及减压蒸馏
将离心分离后得到的粗二醇装入熔融釜内，采用蒸汽使之熔融，然后用真空抽入蒸馏釜，进行减压蒸馏，收集二醇馏份，即得成品2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇。
6、蒸发浓缩
将离心分离后得到的滤液放入蒸发器内，采用蒸汽加热蒸发，当蒸发水量达到予定值时，停止加热。
7、酸化
将浓缩液加入酸化釜内，在搅拌下加入无机酸，控制温度在40℃以下，取样测水层pH2～3即可，将料液放入芒硝结晶机。
8、芒硝结晶-离心-滤液静置及分层
开动搅拌，将酸化釜料液放入结晶机，冷却在0～20℃维持8小时，然后开动锥兰式离心机将结晶料液匀速放入离心机，离心分离90分钟，滤液为粗异丁酸，送至蒸馏，离心得到的颗粒为芒硝可直接做为产品。
9、异丁酸蒸馏
将粗异丁酸放入蒸馏釜，液温为161℃塔顶气相为145℃以上时，可收集异丁酸成品，然后进行减压蒸馏收集异丁酸馏份。
本发明不仅提供了适于工业化生产的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇的生产工艺，并且同时得到了较为重要的化工原料-高质量的异丁酸联产品，本工艺具有设备要求简单，不需高压设备，不需要氢气及加氢催化剂，工艺简单，容易上马且易于推广。
下面对本工艺中涉及的有关具体条件给予说明
(1)、羟醛缩合反应的催化剂(即液碱)为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物及碱金属碳酸盐(如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾等)。
(2)、羟醛缩合反应温度为15～65℃，最好控制在30～35℃。
(3)、羟醛缩合反应时间不超过10小时，最好为1.5～2.0小时。
(4)、交叉康尼查罗反应温度开始为50～95℃，最好为65～70℃，最后反应温度应提到92～95℃。
(5)、交叉康尼查罗反应时间为1～10小时，最好为5小时;反应后期维持92～95℃时的时间为1-5小时，最好为2小时。
(6)、交叉康尼查罗反应结束后，反应液应用异丁酸、乙酸、硫酸等中和至pH6～7，最好采用异丁酸。
(7)、异丁酸钠水溶液蒸发浓缩最好浓度为30～70%，最好为45～55%。
(8)、酸化过程中采用的无机酸最好为硫酸。
(9)、异丁酸钠浓缩经酸化后的物料在芒硝结晶机中折出芒硝，其温度为0～20℃，最好在0～5℃。
权利要求
1、一种由异丁醛制造2·2·4--三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于，
a、羟醛缩合反应
将比例约为水∶异丁醛=1∶2(重量)的水及异丁醛加入反应釜内，经搅拌、冷却后，根据异丁醛酸值加入液碱，在反应温度为15～65℃下维持10小时以内，
b、交叉康尼查罗反应
上述反应后，向反应釜内加入水及液碱，采用蒸汽升温，在50～95℃条件下维持1～10小时，再在90～95℃条件下维持1～5小时，
c、结晶
将反应液放入结晶机中，冷却并搅拌，在5℃条件下维持10小时，
d离心分离
将结晶料液匀速放入锥兰式离心机，离心工作90分钟，得到的固体料粗二醇送入精制，其滤液用于制取异丁酸，
e、粗二醇装入熔融釜内，采用蒸汽使之熔融，而后用真空抽入蒸馏釜，进行减压蒸馏，收集二醇馏份--产品，
f、蒸发浓缩
离心分离后的滤液加入蒸发器中，用蒸汽加热，蒸至浓度为30～70%，
g、酸化
浓缩液加至酸化釜内，搅拌下加入无机酸，控制温度在40℃以下，水层pH2～3，将料液投入芒硝结晶机，
h、芒硝结晶--离心--滤液静置、分层
料液进入结晶机开动搅拌，冷却在0～20℃维持8小时，而后结晶机中料液匀速放入锥兰式离心机，离心工作90分钟，滤液为粗异丁酸送至蒸馏，离心得到的颗粒为芒硝，
j、异丁酸蒸馏
将粗异丁酸放入蒸馏釜，液温为161℃塔顶气相为145℃以上时，收集异丁酸成品，然后进行减压蒸馏收集异丁酸馏份。
2、按权利要求1所述的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于羟醛缩合反应采用的液碱为碱金属或土金属氢氧化物及碱金属碳酸盐。
3、按权利要求1所述的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于羟醛缩合反应的温度控制在30～35℃，反应时间为1.5～2.0小时。
4、按权利要求1所述的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于交叉康尼查罗反应开始时温度控制在65～70℃，反应时间为5小时，后期温度控制在92～95℃，反应时间为2小时。
5、按权利要求1所述的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于蒸发浓缩过程浓度蒸至为45～55%。
6、按权利要求1所述的2·2·4-三甲基-1·3-戊二醇及联产品异丁酸的制造方法，其特征在于酸化过程采用的酸为硫酸。
全文摘要
本发明提供的是一种适于工业化生产的，采用异丁醛为原料制取2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇及联产品异丁酸的方法。其具体工艺过程为羟醛缩合反应、交叉康尼查罗反应结晶、离心分离，分离后的粗二醇送至熔融及减压蒸馏制取2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇；分离后的滤液径蒸发浓缩、酸化、芒硝结晶—分离—滤液静置分层、异丁酸蒸馏得到异丁酸。
文档编号B01J27/10GK1037890SQ8910074
公开日1989年12月13日 申请日期1989年2月10日 优先权日1988年2月10日
发明者汪恩栋, 韩明德, 赵风云 申请人:吉林市化学工业研究设计院