一种高收率反式丁烯-2-酸的生产方法技术

本发明专利技术涉及丁烯酸制备技术领域，提供了一种高收率反式丁烯

【技术实现步骤摘要】
一种高收率反式丁烯
‑2‑
酸的生产方法


[0001]本专利技术涉及丁烯酸制备
，尤其涉及一种高收率反式丁烯
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酸的生产方法。

技术介绍

[0002]丁烯
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酸（结构式如下）是一种不饱和脂肪酸，有顺式和反式两种异构体，分子中含有双键和羧基，具有很强的反应性，在工业上具有广泛的用途，主要用于制备各种树脂、杀菌剂、表面涂料、增塑剂，也是一种重要的医药中间体和农药中间体。
[0003]目前，丁烯
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酸通常由丁烯
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醛氧化得到，基本原理如下：由于丁烯
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醛含有不饱和双键，需要选择氧化醛基又不破坏双键的催化剂和氧化工艺条件。在现有报道中，丁烯
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醛氧化合成丁烯
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酸通常采用金属羧酸盐（如铜、锰或钴的羧酸盐）、铊盐（铊的有机盐或无机酸盐）或过氧化物（如过氧化氢、过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾或过硼酸钠等）为催化剂，其中金属羧酸盐催化剂催化活性不高，且溶解于反应体系中难以与产物分离，不能循环使用；铊盐催化剂成本高，并且毒性大；过氧化物催化剂不稳定，易分解，安全性差。
[0004]专利CN 100494151A中公开了一种选择性氧化丁烯
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醛合成丁烯
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酸的方法，其中以丁烯
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醛为原料，以丙酮、乙酸、苯或甲苯为溶剂，磷钼酸为主催化剂，五氧化二钒为助催化剂，在氧气条件下进行催化氧化反应合成丁烯
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酸，丁烯
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酸的摩尔收率小于80%。
[0005]专利CN 112624917 A公开了一种催化氧化法生产丁烯
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酸的方法，以丁烯
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醛为原料，铈锆复合氧化物为催化氧化剂，以水、乙醇、丙酮、甲苯或乙醚为溶剂，将巴豆醛和铈锆复合氧化物共同添加到溶剂中得到混合液，然后在氧气条件下进行催化氧化，得到丁烯
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酸，丁烯
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醛的转化率较低，约为83%。
[0006]上述专利中丁烯
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酸的收率均较低，且上述专利均未涉及到产物的顺反比例。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种高收率反式丁烯
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酸的生产方法。本专利技术提供的方法转化率和选择性高，产物收率高，产物中反式丁烯
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酸的比例高，且催化剂的催化活性稳定，使用寿命长。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种高收率反式丁烯
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酸的生产方法，包括以下步骤：
在氧气条件下，将丁烯
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醛、溶剂和负载银催化剂混合进行催化氧化反应，得到反式丁烯
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酸；所述溶剂为乙酸酯类溶剂；所述负载银催化剂包括载体和负载在载体上的银；所述载体为ZrO2和/或TiO2。
[0009]优选的，所述乙酸酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯中的一种或几种。
[0010]优选的，所述负载银催化剂的制备方法包括以下步骤：将载体进行第一焙烧后在可溶性银盐溶液中浸渍，得到浸渍产物；将所得浸渍产物依次进行干燥和第二焙烧，得到负载银催化剂。
[0011]优选的，所述第一焙烧的温度为400~900 ℃，时间为1~6 h；所述浸渍的时间为1~5 h；所述第二焙烧的温度为400~500 ℃，时间为3~6 h。
[0012]优选的，所述负载银催化剂中银的负载量为2~15wt%。
[0013]优选的，所述丁烯
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醛、溶剂和负载银催化剂中银原子的质量比为1:1~5:0.001~0.005。
[0014]优选的，所述催化氧化反应的温度为20~80 ℃，压力为0.1~2 MPa，反应时间为4~10 h。
[0015]优选的，所述催化氧化反应完成后，还包括将所得反应液进行过滤，得到反式丁烯
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酸粗品滤液和回收催化剂；将所述回收催化剂进行循环套用。
[0016]优选的，得到所述反式丁烯
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酸粗品滤液后，还包括将所述反式丁烯
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酸粗品滤液进行精馏，得到反式丁烯
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酸、溶剂和未反应的丁烯
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醛，将所述溶剂和未反应的丁烯
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醛进行回收利用。
[0017]本专利技术提供了一种高收率反式丁烯
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酸的生产方法，包括以下步骤：在氧气条件下，将丁烯
‑2‑
醛、溶剂和负载银催化剂混合进行催化氧化反应，得到反式丁烯
‑2‑
酸；所述溶剂为乙酸酯类溶剂；所述负载银催化剂包括载体和负载在载体上的银粉；所述载体为ZrO2和/或TiO2。本专利技术以丁烯
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醛为原料，采用负载银催化剂进行催化氧化反应制备反式丁烯
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酸，催化剂容易获得，且流化性好、易分离、可循环使用、寿命长、用量少，能够有效地降低制备成本；本专利技术采用的催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够高效、连续地制备反式丁烯
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酸，产物收率高；此外，本专利技术采用的负载银催化剂的载体为TiO2和/或ZrO2，强度高、耐磨性耐腐蚀性好；另外，本专利技术采用的负载银催化剂具有优异的低温催化性能，可在较低温度下实现对巴豆醛的氧化，减少了反应过程中的能耗，降低了催化氧化反应的难度，降低了丁烯
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酸的生产成本。
[0018]本专利技术采用乙酸酯类溶剂为反应溶剂，溶剂的毒性小，符合绿色化学要求。
[0019]进一步的，本专利技术将丁烯
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酸粗品滤液进行精馏处理，分离出溶剂和未转化的丁烯
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醛以回收利用，避免了原料的浪费，符合绿色生产的理念。
[0020]实施例结果表明，采用本专利技术的方法制备反式丁烯
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酸，丁烯
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醛的转化率为95%以上，丁烯
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酸的选择性为89%以上，产物收率为85%以上，并且产物中反式丁烯
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酸的占比为96%以上。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种丁烯
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醛催化氧化制备反式丁烯
‑2‑
酸的方法，包括以下步
骤：在氧气条件下，将丁烯
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醛、溶剂和负载银催化剂混合进行催化氧化反应，得到反式丁烯
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酸；所述溶剂为乙酸酯类溶剂；所述负载银催化剂包括载体和负载在载体上的银粉；所述载体为ZrO2和/或TiO2。
[0022]在本专利技术中，所述乙酸酯类溶剂优选为乙酸乙酯。
[0023]在本专利技术中，所述负载银催化剂的载体为ZrO2和/或TiO2；所述TiO2优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高收率反式丁烯
‑2‑
酸的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：在氧气条件下，将丁烯
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醛、溶剂和负载银催化剂混合进行催化氧化反应，得到反式丁烯
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酸；所述溶剂为乙酸酯类溶剂；所述负载银催化剂包括载体和负载在载体上的银；所述载体为ZrO2和/或TiO2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙酸酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载银催化剂的制备方法包括以下步骤：将载体进行第一焙烧后在可溶性银盐溶液中浸渍，得到浸渍产物；将所得浸渍产物依次进行干燥和第二焙烧，得到负载银催化剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一焙烧的温度为400~900 ℃，时间为1~6 h；所述浸渍的时间为1~5 h；所述第二焙烧的温度为400~500 ℃，时间为3~6 h。5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其特征在于，所述负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，王素素，马龙龙，高乐，杜松松，黄龙，王海星，陈建华，崔长建，和壮壮，
申请(专利权)人：山东昆达生物科技有限公司北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：