一种巴豆醛的生产工艺制造技术

本申请涉及巴豆醛生产合成领域，具体公开了一种巴豆醛的生产工艺

【技术实现步骤摘要】
一种巴豆醛的生产工艺


[0001]本申请涉及巴豆醛生产合成领域，更具体地说，它涉及一种基于固体碱作为缩合催化剂的巴豆醛的生产工艺
。

技术介绍

[0002]巴豆醛，学名丁烯醛，是一种有机化合物，具有顺式和反式两种双键异构体，因顺式异构体不稳定，所以一般巴豆醛是指反式异构体
。
巴豆醛作为重要的有机合成中间体，主要用于制备正丁醇
、
正丁醛
、
橡胶硫化促进剂
、
酒精变性剂和革柔剂等
。
[0003]目前，以乙醛作为原料，在缩合塔中进行缩合反应生成丁醇醛，然后将丁醇醛送入脱水塔中脱水生成丁烯醛粗品，再将丁烯醛粗品依次经初馏塔
、
精馏塔处理得到巴豆醛产品，是合成巴豆醛的常规工业化路线
。
[0004]现有的公告号为
CN 1394840A
的中国专利，公开了一种改进的丁烯醛生产工艺，该工艺以液碱
(
稀氢氧化钠
)
作为缩合反应的催化剂，并通过改进设备结构，使得乙醛的转化率提高至了
65
％，丁烯醛的收率提高至了
97
％
。
但是该方法采用液碱作为缩合反应的催化剂，不仅会对设备造成一定程度的腐蚀，还会存在催化剂不能回收，生成液需要中和，生产流程复杂，以及产生大量废水等一系列的问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请提供一种巴豆醛的生产工艺
。
[0006]本申请提供的一种巴豆醛的生产工艺，采用如下的技术方案：一种巴豆醛的生产工艺，包括以下步骤：采用固体碱催化剂使乙醛发生缩合反应生成丁醇醛，然后让丁醇醛在醋酸的作用下进行脱水反应生成巴豆醛粗品，再将巴豆醛粗品经初馏
、
精馏处理，得到巴豆醛产品；所述固体碱催化剂为钙基水滑石固体碱催化剂，钙基水滑石固体碱催化剂与乙醛的重量比为
(0.04
‑
0.06):1。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请将乙醛在固体碱催化剂的催化作用下进行缩合反应，得到中间产物丁醇醛，然后将丁醇醛在醋酸提供的酸性环境下，脱水生成巴豆醛粗品，并对巴豆醛粗品进行纯化，最终得到巴豆醛成品，整个生产过程工艺简单，易操作，适合大规模工业化生产
。
[0008]本申请采用钙基水滑石固体碱催化剂替代传统工艺中的液碱催化剂，钙基水滑石固体碱催化剂相比于液碱催化剂，对缩合反应的选择性更高，降低了副产物，提高了缩合反应中乙醛的转化率，从而提高了最终巴豆醛成品的收率
。
并且，钙基水滑石固体碱催化剂易于与反应体系分离，能够重复使用和再生，降低了生产成本，满足了绿色生产的要求
。
另外，由于使用钙基水滑石固体碱催化剂省去了酸碱中和反应过程，大大减少了生产过程的废水量，减少了后续分离回收所需的能耗
。
[0009]优选的，所述钙基水滑石固体碱催化剂的制备方法包括以下步骤：
S1.
将
Ca(NO3)2·
4H2O、Al(NO3)3·
9H2O
和水混合得到阳离子浓度为
1mol/L
的溶液
a
，其中
Ca
2+
和
Al
3+
的物质的量之比为
(2
‑
4):1
；溶液
b
为浓度为
2mol/L
的
NaOH
溶液；
S2.
在室温下将溶液
a
和溶液
b
混合，并持续控制混合后的溶液
pH
值在8‑
10
之间，搅拌晶化
10h
‑
12h
后，经抽滤，洗涤后得到滤饼，将滤饼在
80℃
‑
100℃
的温度下干燥
10h
‑
12h。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请以
Ca(NO3)2·
4H2O
和
Al(NO3)3·
9H2O
的盐溶液作为金属阳离子的来源，
NaOH
作为沉淀剂，采用共沉淀法制得了钙基水滑石固体碱催化剂，该钙基水滑石固体碱催化剂具有较强的碱性，催化活性较高，可以提高缩合反应中乙醛的转化率
。
[0011]优选的，所述钙基水滑石固体碱催化剂的制备方法还包括：
S3.
在
450℃
‑
500℃
的温度下，将步骤
S2
的所得物煅烧
4h
‑
8h
后研磨得到复合氧化物粉末，在惰性气体的保护下将复合氧化物粉末分散于
NaOH
溶液中，复合氧化物粉末与
NaOH
溶液的质量体积比为
0.01g/mL
‑
0.012g/mL
，并持续搅拌
1h
‑
2h
后，经抽滤
、
洗涤后在
80℃
‑
100℃
的温度下干燥
10h
‑
12h。
[0012]通过采用上述技术方案，先将钙基水滑石固体碱催化剂受热分解转化为混合金属氧化物，然后将其在
NaOH
水溶液中进行再水合，根据水滑石结构的“记忆效应”恢复其层状结构，生成的重构的钙基水滑石固体碱催化剂具有更多的碱性位点，对缩合反应具有更高的催化活性和稳定性，可以进一步提高缩合反应中乙醛的转化率
。
[0013]优选的，采用金属元素对所述钙基水滑石固体碱催化剂进行掺杂改性处理
。
[0014]优选的，所述金属元素包括
Ga、In
和
Zn。
[0015]优选的，所述金属元素采用以下方式对钙基水滑石固体碱催化剂进行掺杂改性处理：将
Ga(NO3)3·
6H2O、In(NO3)3·
6H2O
和
Zn(NO3)2·
6H2O
加入溶液
a
中，其中
n(Ga
3+
+In
3+
+Zn
2+
)
与
n(Al
3+
)
的比为
1:(1.5
‑
9)。
[0016]通过采用上述技术方案，本申请采用
Ga(NO3)3·
6H2O、In(NO3)3·
6H2O
和
Zn(NO3)2·
6H2O
的盐溶液作为元素
Ga、In
和
Zn
的金属阳离子来源，对钙基水滑石固体碱催化剂进行掺杂改性处理，增大了钙基水滑石固体碱催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种巴豆醛的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：采用固体碱催化剂使乙醛发生缩合反应生成丁醇醛，然后让丁醇醛在醋酸的作用下进行脱水反应生成巴豆醛粗品，再将巴豆醛粗品经初馏
、
精馏处理，得到巴豆醛产品；所述固体碱催化剂为钙基水滑石固体碱催化剂，钙基水滑石固体碱催化剂与乙醛的重量比为（
0.04
‑
0.06
）
:1。2.
根据权利要求1所述的一种巴豆醛的生产工艺，其特征在于，所述钙基水滑石固体碱催化剂的制备方法包括以下步骤：
S1.
将
Ca(NO3)2·
4H2O、Al(NO3)3·
9H2O
和水混合得到阳离子浓度为
1mol/L
的溶液
a
，其中
Ca
2+
和
Al
3+
的物质的量之比为（2‑4）
:1
；溶液
b
为浓度为
2mol/L
的
NaOH
溶液；
S2.
在室温下将溶液
a
和溶液
b
混合，并持续控制混合溶液的
pH
值在8‑
10
之间，搅拌晶化
10h
‑
12h
后，经抽滤，洗涤后得到滤饼，将滤饼在
80℃
‑
100℃
的温度下干燥
10h
‑
12h。3.
根据权利要求2所述的一种巴豆醛的生产工艺，其特征在于，所述钙基水滑石固体碱催化剂的制备方法还包括：
S3.
在
450℃
‑
500℃
的温度下，将步骤
S2
的所得物煅烧
4h
‑
8h
后研磨得到复合氧化物粉末，在惰性气体的保护下将复合氧化物粉末分散于
NaOH
溶液中，复合氧化物粉末与
NaOH
溶液的质量体积比为
0.01g/mL
‑
0.012g/mL
，并持续搅拌
1h
‑
2h
后，经抽滤
、
洗涤后在
80℃
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王益挺，钟永标，文兴华，杨栋杰，
申请(专利权)人：宁波王龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：