一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法技术

本发明专利技术提供一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，以氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸为催化剂，以异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯为原料，在水相中进行水解反应，得到水解粗产品。本发明专利技术催化剂有效促进酯的水解，由于其载体特殊的亲水亲油性质在针对异辛醇酯的水解体系中展现出了优异的性质，甲酸异辛酯及异辛酸异辛酯在该催化水解体系的作用下转化率均大于99％，且催化剂易分离回收再生。另外该催化剂对于其他长链醇酯的水解反应也表现出了优异的效果。应也表现出了优异的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法


[0001]本专利技术属于精细化学品异辛醇生产副产品再利用
，尤其涉及一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法。

技术介绍

[0002]异辛醇，作为丙烯产业链下游高附加值产品，是合成增塑剂、特种功能酯等的重要化学品的主要原料，其衍生产品分别用作塑料的主增塑剂和耐寒辅助增塑剂、消泡剂、分散剂、选矿剂和石油填加剂，也用于印染、油漆、胶片等方面。
[0003]异辛醇的主要生产工艺为：丙烯与合成气在铑磷催化剂的作用下合成正丁醛；正丁醛通过羟醛缩合脱水合成2
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乙基己烯醛；2
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乙基己烯醛加氢合成最终产物异辛醇(如图1)，
[0004]最终通过精馏分离得到产品异辛醇，但是生产过程中精馏塔塔底总会有反应过程中产生的重组分无法充分利用。经过分析这些重组分主要为反应过程中产生的脂类物质与缩醛类物质，比如：异辛酸异辛酯、甲酸异辛酯、异辛醇与异辛烯醛的缩醛或半缩醛等分子量较大的化合物(图2)，而异辛醇精馏重组分中主要含有异辛酸异辛酯和甲酸异辛酯。因此，如何将塔底异辛酸异辛酯和甲酸异辛酯进行高效水解，回收其中的异辛醇，将废料再利用，增加企业效益十分必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对异辛醇生产工艺中产生的重组分中含有异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯，提供一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，以氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸为催化剂，该催化剂有效促进酯的水解，由于其载体特殊的亲水亲油性质在针对异辛醇酯的体系展现出了优异的性质，甲酸异辛酯及异辛酸异辛酯在该催化水解体系的作用下转化率均大于99％，且催化剂易分离回收再生。另外该催化剂对于其他长链醇酯的水解反应也表现出了优异的效果。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法：以氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸为催化剂，以异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯为原料，在水相中进行水解反应，得到水解粗产品(异辛酸及异辛醇或甲酸及异辛醇)。
[0008]所述氧化铌和氧化铈的复合氧化物为催化剂的载体，丁基锡酸负载于复合氧化物上，为催化剂的活性组分，在反应过程中载体及活性组分都起到重要的作用。
[0009]为了提高催化效率，所述丁基锡酸的质量为复合氧化物的质量的1％
‑
50％，更进一步地，所述丁基锡酸的质量为复合氧化物的质量的1％
‑
10％。
[0010]所述催化剂质量为异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯质量的1％
‑
10％。
[0011]所述促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，具体包括如下步骤：将异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯、催化剂和水混合搅拌，通入氮气，于100
‑
120℃进行水解反应，反
应结束后，过滤分离催化剂，将滤液进行静置分相，酸洗收集有机相，得到水解粗产品。
[0012]使用pH小于4的酸的水溶液进行酸洗。
[0013]所述水的质量为甲酸异辛酯和/或异辛酸异辛酯质量的50％
‑
200％。
[0014]对于异辛酸异辛酯水解，由于异辛酸异辛酯与水不互溶，产物异辛酸与异辛醇与水也不互溶，所以反应完成后只需要静置分层即可，而且催化剂不溶于任何一相，极易分离。
[0015]对于甲酸异辛酯水解，由于甲酸异辛酯与水不互溶，产物异辛醇与水也不互溶，所生成的甲酸溶于水，所以反应完成后只需要静置分层即可获得目标产物异辛醇，而且催化剂不溶于任何一相，极易分离。
[0016]所述反应压力为0.1
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1Mp，优选地，反应压力为0.2
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0.3Mp。
[0017]还包括将催化剂进行活化回收。活化的方法包括水洗后在氮气氛围下烘干，烘干温度为180
‑
260℃。进一步地，在水洗之前用稀硫酸洗涤两次，目的是置换出催化剂表面吸附的有机酸，使活性位再次暴露。更进一步地，稀硫酸的浓度7.0％
‑
18％，用量为催化剂体积的3到5倍。
[0018]所述氧化铌和氧化铈的复合氧化物，可以是粉末也可以是块状，为在五氧化二铌表面原位合成少量氧化铈的复合氧化物，记作CeO2@Nb2O5，或在氧化铈表面原位合成少量五氧化二铌的复合氧化物，记作Nb2O5@CeO2。
[0019]所述Nb2O5@CeO2的制备方法为：将五氯化铌(NbCl5)加入到氨水中，搅拌溶解形成胶体，向形成的胶体中加入氧化铈(CeO2)搅拌反应后经过抽滤、水洗、烘干得到吸附了水合五氧化二铌的氧化铈固体，最后经过高温焙烧活化得到Nb2O5@CeO2。
[0020]所述五氯化铌与二氧化铈的质量比为1:100
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1:10，所述氨水浓度为0.5
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3mol/L，氨水的用量是参考二氧化铈的饱和吸附量决定的，其用量为二氧化铈饱和吸附量的50％
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300％，搅拌温度控制在25
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60℃之间，搅拌时间为4
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8小时，烘干温度为80
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110℃，高温焙烧活化温度为600
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900℃，焙烧时间为4
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8小时，焙烧气氛为空气或者氮气。
[0021]所述CeO2@Nb2O5的制备方法为：将硝酸铈(Ce(NO3)2)加入到草酸水溶液中，向形成的溶液中加入五氧化二铌(Nb2O5)搅拌，再向溶液中加入氨水经搅拌反应后、分离、洗涤、烘干后，经过高温焙烧活化得到CeO2@Nb2O5。
[0022]所述硝酸铈与五氧化二铌的质量比为1:100
‑
1:10，所述的草酸水溶液的浓度为1
‑
3mol/L，草酸水溶液的量是参考五氧化二铌的饱和吸附量决定的，其用量为五氧化二铌饱和吸附量的50％
‑
120％。所述氨水浓度为0.5
‑
3mol/L，氨水的用量是参考五氧化二铌的饱和吸附量决定的，其用量为五氧化二铌饱和吸附量的50％
‑
200％。所述搅拌温度控制在25
‑
60℃之间，搅拌时间为4
‑
8小时，所述烘干温度为100
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140℃，高温焙烧活化温度为700
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1100℃，焙烧时间为4
‑
8小时，焙烧气氛为空气或者氮气。
[0023]所述丁基锡酸通过直接喷涂于载体之上制得氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸的催化剂；所述丁基锡酸也可以通过溶剂溶解后喷涂于载体之上或浸渍于载体上，再经过烘干去除溶剂制得氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸的催化剂。
[0024]所述溶剂为，水、丙酮、乙腈、乙醇、甲醇、丁醇或N
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甲基吡咯烷酮，溶剂的用量与所用载体的饱和吸附量有关，用量为载体饱和吸附量的50％
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：以氧化铌和氧化铈的复合氧化物负载丁基锡酸为催化剂，以异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯为原料，在水相中进行水解反应，得到水解粗产品。2.如权利要求1所述的一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：所述丁基锡酸的质量为复合氧化物质量的1％
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50％。3.如权利要求1所述的一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：所述催化剂质量为异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯质量的1％
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10％。4.如权利要求1所述的一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：将异辛酸异辛酯和/或甲酸异辛酯、催化剂和水混合搅拌，通入氮气，于100
‑
120℃进行水解反应，反应结束后，过滤分离催化剂，将滤液进行静置分相，酸洗收集有机相，得到水解粗产品。5.如权利要求1或4所述的一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：所述水的质量为甲酸异辛酯和/或异辛酸异辛酯质量的50％
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200％。6.如权利要求1或4所述的一种促进异辛酸异辛酯及甲酸异辛酯水解的方法，其特征在于：所述氧化铌和氧化铈的复合氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建龙，
申请(专利权)人：大连普莱瑞迪化学有限公司，
类型：发明
国别省市：