一种由苯甲酸气相加氢制备苯甲醛的方法技术

本发明专利技术公开了一种由苯甲酸气相加氢制备苯甲醛的方法，在反应器中，将气态的苯甲酸与氢气混合后通过固定床催化剂进行脱氧催化反应，其特征在于：所述反应器为２个以上，反应器之间串联联接；物料配比为：苯甲酸∶氢气＝１∶１～６０。本发明专利技术将反应器串联和在串联的反应器间设置分凝器，提高反应效率，降低反应能耗，简化反应流程，使苯甲酸气相加氢生产苯甲醛经济效益大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
苯甲醛是医药、染料、香料和树脂工业的重要原料，还可用作溶剂、 增塑剂和低温润滑剂等。在香精业中主要用于调配食用香精，少量用于日 化香精和烟用香精中。苯甲醛在工业中主要由甲苯在催化剂(五氧化二钒、三氧化鸨或三氧化 钼)作用下以空气或氧进行气相氧化；或者在光照下将甲苯氯化成氯化苄， 然后再水解、氧化；也可氯化成二氯甲基苯再水解。工业中也有以苯为原 料，在加压和三氯化铝作用下与一氧化碳和氯化氢反应制取。实验室中是 用催化还原苯甲酰氯的方法制备苯甲醛。苯甲酸气相加氢生产苯甲醛，是将气态的苯甲酸与氢气混合后通过固定床催 化剂进行脱氧催化反应。反应的转化率为87%，选择率为92%。该方法生产苯 甲醛具有工艺路线简单，产品质量好等优势；其不足在于氢气与苯甲酸物料配比 大，氢气使用效率低，能耗高，反应后处理流程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苯甲酸气相加氢制备苯甲醛的方法，该方法能提高 反应效率，降低反应能耗，简化反应流程。本专利技术提供的技术方案是 ，在反 应器中，将气态的苯甲酸与氢气混合后通过固定床催化剂进行脱氧催化反应，所 述反应器为2个以上，反应器之间串联联接；物料配比为苯甲酸氢气=1:1 60 (摩尔比)。本专利技术可在在各串联的反应器间设置有分凝器，分凝器中的冷凝物料经分凝 器排料口进入粗产品储槽；剩余气体经分凝器出气口进入下一反应器；第一个反应器设有苯甲酸和氢气进料口，其后的反应器设有苯甲酸进料口；反应器为2~30个。本专利技术可采用现有技术苯甲酸气相加氢生产苯甲酸中常用的催化剂；但优选 采用下述催化剂，该催化剂包括主催化剂和助催化剂，主催化剂为锰盐和铝盐， 其原子比为Mn: Al=l: 3~1: 20，助催化剂选自Ti、 Zn、 Cu、 Co、 Ni、 Fe、 K中的至少一种盐，其对Mn的原子比为1 10: 1: 100。该催化剂的制备按所述原子比的锰盐与铝盐以及助催化剂的盐加入反应釜中，加水并升温至50-70°C， 使其溶解；搅拌下加入10%-25%氨水(质量浓度)至pH-8-9;然后过滤、洗涤、 干燥，200-300。C煅烧2-4小时，500-600。C煅烧3-7小时；然后将其磨细至20-80 目，即得催化剂。本专利技术分凝器冷却介质为空气、水、冷冻液、导热油或甘油。 本专利技术苯甲酸气化后与氢气按照相应的物料配比进入反应器反应，反应后物 料主要包括苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇、甲苯、水和氢气。进入分凝器后，部分物 料可先冷凝析出，其他物料则无需经过深度冷凝后，即可与苯甲酸混合后进入下 一反应器，分凝器可采用空冷、水冷、冷冻液或其他冷却介质。通过调节分凝器 温度，可控制物料冷凝析出的种类和数量。同时，可根据工艺要求，确定反应器 的串联个数。应用反应器串联和分凝器装置，可节约20%能量，并提高氢气使用 效率附图说明附图是本专利技术的工艺流程图。 下面结合实施例对本专利技术作进一歩的详细描述。具体实施例方式实施例l:参见附图，采用固定床反应器，反应器串联级数为3级，第一个反应 器设有苯甲酸和氢气进料口，其后的反应器设有苯甲酸进料口；第一个反应器与第二个反应器之间，第二个反应器与第三个反应器之间均设有分凝器；苯甲酸于 汽化器中气化，达到320。C后，和经预热器预热的氢气进入反应器进行加氢反应， 采用空气为冷却介质对管式分凝器进行冷凝，分凝器中的冷凝物料经分凝器排料 口进入粗产品储槽；剩余气体经分凝器出气口进入下一反应器；采用水为冷却介 质对冷却器式分凝器进行冷凝，物料出分凝器温度为65°C。此过程简化了苯甲4酸加氢的后处理流程，节能20%左右。苯甲酸氢气=1: 37-40 (摩尔比)。其 中，加入第二个反应器苯甲酸量为加入第一反应器苯甲酸量95%，第三反应器为 第二反应器的95%，通过调节计量泵调节流量即可实现物料比基本不变。本实施例所用催化剂由下法制得按Mn: Al: Ti: Co的原子比为l: 10: 0.1: O.l的比例，将10g硝酸锰，及氯化铝、四氯化钛、硝酸钴按比例加入反应釜中，加lOOmL水并升温至7CTC，使其溶解；搅拌下加入25% (质量浓度)氨 水65g，至pH=8-9;继续搅拌1小时熟化。然后将其过滤，去离子水洗涤3-5 次，ll(TC千燥l小时，25(TC煅烧3小时，55(TC煅烧5小时。然后将其磨细至 40目，即得催化剂。实施例2:采用列管式固定床反应器，反应器串联级数为4级，第一个反应器设 有苯甲酸和氢气进料口，其后的反应器设有苯甲酸进料口；反应器之间均设有分 凝器；苯甲酸于汽化器中气化，达到320'C后，进入反应器进行加氢反应，采用 空气为冷却介质对管式分凝器进行冷凝，分凝器中的冷凝物料经分凝器排料口进 入粗产品储槽；剩余气体经分凝器出气口进入下一反应器；采用导热油为冷却介 质对冷却器式分凝器进行冷凝，物料出分凝器温度为70°C。此过程简化了苯甲 酸加氢的后处理流程，节能23%左右。苯甲酸氢气=1: 37-40 (摩尔比)本实施例所用催化剂由下法制得按Mn: Li: Fe的原子比为1: 15: 0.05 的比例，将10g硝酸锰，氯化铝、硫酸铁按比例加入反应釜中，加100mL水并 升温至5(TC，使其溶解；搅拌下加入25% (质量浓度)氨水75g至pH=8-9;继 续搅拌1小时熟化。然后将其过滤，去离子水洗涤3-5次，IOCTC干燥1小时， 30(TC煅烧3小时，50CTC煅烧5小时。然后将其磨细至60目，即得催化剂。 实施例3:采用列管式固定床反应器，反应器串联级数为10级，第一个反应器 设有苯甲酸和氢气进料口，其后的反应器设有苯甲酸进料口；反应器之间均设有 分凝器；苯甲酸于汽化器中气化，达到32(TC后，进入反应器进行加氢反应，采 用空气为冷却介质对管式分凝器进行冷凝，分凝器中的冷凝物料经分凝器排料口 进入粗产品储槽；剩余气体经分凝器出气口进入下一反应器；采用空气为冷却介 质对冷却器式分凝器进行冷凝，物料出分凝器温度为7(TC。此过程简化了苯甲 酸加氢的后处理流程，节能40%。苯甲酸氢气=1: 37-40 (摩尔比)本实施例所用催化剂由下法制得按Mn: Li: Cu: Zn的原子比为l: 10:0.05: 0.05的比例，将10g硝酸锰，氯化铝、硫酸铜、硝酸锌按比例加入反应釜 中，加lOOmL水并升温至50°C，使其溶解；搅拌下加入25% (质量浓度)氨水 75g至pH=8-9;继续搅拌1小时熟化。然后将其过滤，去离子水洗涤3-5次，100 。C干燥1小时，30(TC煅烧3小时，50(TC煅烧5小时。然后将其磨细至60目， 即得催化剂。权利要求1.，在反应器中，将气态的苯甲酸与氢气混合后通过固定床催化剂进行脱氧催化反应，其特征在于所述反应器为2个以上，反应器之间串联联接；物料摩尔配比为苯甲酸∶氢气＝1∶1～60。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在各串联的反应器间设置有分凝 器，分凝器中的冷凝物料经分凝器排料口进入粗产品储槽；剩余气体经分凝 器出气口进入下一反应器；第一个反应器设有苯甲酸和氢气进料口，其后的 反应器设有苯甲酸进料口。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于反应器为2 30个。4. 根据权利要求1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由苯甲酸气相加氢制备苯甲醛的方法，在反应器中，将气态的苯甲酸与氢气混合后通过固定床催化剂进行脱氧催化反应，其特征在于：所述反应器为２个以上，反应器之间串联联接；物料摩尔配比为：苯甲酸∶氢气＝１∶１～６０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗运柏，于萍，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]