4-甲基-3-戊烯-2-酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法技术

本发明专利技术涉及不饱和酮加氢技术领域，公开了一种4

【技术实现步骤摘要】
4
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甲基
‑3‑
戊烯
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酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法


[0001]本专利技术涉及不饱和酮加氢
，具体地涉及一种4
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甲基
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戊烯
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酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法。

技术介绍

[0002]α,β
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不饱和醛酮选择选择加氢生成饱和醛酮的反应是一类非常重要的化学反应，其产物α,β
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饱和醛酮是合成各种香料、香精、医药、农药、有机中间体的重要原料。甲基异丁基酮是一种无色透明的液体，易挥发且带有类樟脑气味，在涂料、橡胶、脱蜡剂、表面活性剂和有机合成等领域具有广泛的应用。
[0003]工业上甲基异丁基酮一般是由丙酮加氢制备得到，其方法主要有丙酮一步法，丙酮两步法和丙酮三步法。丙酮一步法的主要特点为：在高性能催化剂作用下，原料丙酮与氢气在一个设备中同时完成丙酮缩合、二丙酮醇脱水和4
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酮选择加氢三步反应，得到目的产物甲基异丁基酮。丙酮两步法的主要流程为：第一步，固定床反应器或催化精馏塔内，两分子丙酮在固体催化剂作用下发生缩合与脱水反应，生成4
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酮与水；第二步，4
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酮在加氢催化剂的作用下选择加氢，生成甲基异丁基酮。丙酮三步法的主要流程如下：第一步，两分子丙酮在碱性催化剂作用下缩合，生成一分子二丙酮醇；第二步，二丙酮醇在酸性催化剂作用下脱水生成4
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酮；第三步，4
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酮在催化剂作用下选择性加氢生成甲基异丁基酮。由此看见，在制备甲基异丁基酮的过程中4
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酮选择加氢是最为重要的一步，直接关系到甲基异丁基酮的收率。
[0004]工业生产中使用的选择加氢催化剂为Pd/树脂，对于甲基异丁基酮的选择性达到96％左右[陆佳冬,郑金成,夏天昊,任科恩,赵洪彬.丙酮合成甲基异丁基酮技术研究进展[J].浙江化工,2020,51(06):15
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20.]。此外，CN100998953A、CN107400046A以及US3953517公开了以强酸性阳离子交换树脂作为载体，通过离子交换负载贵金属钯的催化剂，对于甲基异丁基酮的选择性在90
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96％之间。然而，这些树脂载体需要复杂的改性方法，离子交换法导致金属的利用率不高，负载不稳定，在使用的过程中会造成金属流失。
[0005]CN102190568A公开了用有机钙盐修饰氧化铝负载钯作催化剂用于制备甲基异丁酮，但加氢选择性较低，为94.01％。CN107159263A公开了一种水滑石负载的Pd加氢催化剂，在选择加氢制备甲基异丁基酮中的选择性为93％。
[0006]由此可见，4
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酮选择加氢制备甲基异丁基酮选择性还有待于进一步提高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在上述的问题，提供了一种4
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酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种4
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酮液相加氢制备甲基异
丁酮的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下，使4
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酮与氢气接触发生加氢反应；
[0009]其中，所述催化剂由以下方法制备得到：
[0010](1)将氧化铝微球与聚合物溶液进行接触，以使聚合物偶联至氧化铝微球；
[0011](2)在聚合物不发生分解的条件下，使金属活性组分负载于步骤(1)得到的偶联有聚合物的氧化铝微球上。
[0012]采用本专利技术的方法进行4
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酮液相加氢制备甲基异丁酮，可以在保证4
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酮转化率的同时提高甲基异丁酮的选择性。究其原因可能是因为将金属活性组分Pd负载于偶联有聚合物的氧化铝微球上，聚合物中N元素的存在，与金属活性组分Pd产生配位作用，可以避免金属活性组分Pd的流失，提高金属活性组分Pd的稳定性；同时，Pd金属的最外成电子密度增大，加氢选择性提高，使得甲基异丁酮的选择性有所提高。
具体实施方式
[0013]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0014]本专利技术中，在没有特别说明的情况下，氧化铝微球的直径是指氧化铝微球的平均直径。
[0015]本专利技术提供了一种4
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酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下，使4
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酮与氢气接触发生加氢反应；
[0016]其中，所述催化剂由以下方法制备得到：
[0017](1)将氧化铝微球与聚合物溶液进行接触，以使聚合物偶联至氧化铝微球；
[0018](2)在聚合物不发生分解的条件下，使金属活性组分负载于步骤(1)得到的偶联有聚合物的氧化铝微球上。
[0019]根据本专利技术，优选地，所述氧化铝微球的颗粒直径为200
‑
800μm，变异系数为3
‑
8％。
[0020]根据本专利技术，所述氧化铝微球的来源没有特别的限定，只要能够满足氧化铝微球的颗粒直径和变异系数满足所限定的范围即可。所述氧化铝微球可以参照CN110203953B或CN110282642B记载的方法进行氧化铝微球的制备。优选地，所述氧化铝微球的制备方法包括：以铝溶胶为分散相，以有机溶剂为连续相，在连续相的剪切作用下使分散相形成液滴，经固化得到凝胶微球，再经干燥和焙烧得到氧化铝微球。
[0021]根据本专利技术的制备氧化铝微球的方法中，优选地，所述铝溶胶为的固含量为5
‑
8wt％。
[0022]根据本专利技术的制备氧化铝微球的方法中，优选地，制备氧化铝微球过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4
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戊烯
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酮液相加氢制备甲基异丁酮的方法，其特征在于，所述方法包括：在催化剂的存在下，使4
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甲基
‑3‑
戊烯
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酮与氢气接触发生加氢反应；其中，所述催化剂由以下方法制备得到：(1)将氧化铝微球与聚合物溶液进行接触，以使聚合物偶联至氧化铝微球；(2)在聚合物不发生分解的条件下，使金属活性组分负载于步骤(1)得到的偶联有聚合物的氧化铝微球上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于100g氧化铝微球，所述聚合物的用量为0.1
‑
1g；和/或，步骤(1)中所述接触的条件包括：温度为100
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120℃，时间为4
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10h。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物溶液中的聚合物为含有氮杂环的聚合物，优选为聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡啶和聚乙烯基吡咯烷酮中至少一种，更优选为聚乙烯基咪唑；和/或，所述聚合物溶液中聚合物的浓度为0.1
‑
1wt％；和/或，所述聚合物溶液中的溶剂为醇，优选为C1
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C4的饱和醇，更优选为甲醇和/或乙醇。4.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于20g的偶联有聚合物的氧化铝微球，以金属元素计的所述金属活性组分的用量为0.002
‑
0.2g；和/或，所述金属活性组分为Pd。5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中使金属活性组分负载于偶联有聚合物的氧化铝微球上的方式为：使用含金属活性组分的溶液浸渍偶联有聚合物的氧化铝微球，再将浸渍产物与硼氢化物接触进行还原。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述浸渍的条件包括：温度为30
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40℃，时间为1
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5h；和/或，相对于20g偶联有聚合物的氧化铝微球，所述硼氢化物的用量为0.5
‑
5g；和/或，所述硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，鲁树亮，郝雪松，吴佳佳，徐洋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：