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生产异辛酸的工艺及催化剂制造技术

技术编号:41391415 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:13
一种生产异辛酸的新工艺及该工艺中使用的催化剂,采用双固定床耦合工艺,填装Cu‑Fe‑Bi/SiO2脱氢‑氧化双功能催化剂,分别催化异辛醇脱氢生产异辛醛和异辛醛氧化制备异辛酸的反应。采用此工艺和催化剂,以异辛醇为原料制备异辛酸,异辛酸的生产得以连续进行,反应温度压力要求低;不使用强碱,无酸化过程,降低设备和原料成本;催化剂廉价,稳定性强,异辛醇转化率高,异辛酸选择性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于化学催化,具体的,涉及一种连续化生产异辛酸的工艺,以及在生产过程中使用的催化剂。


技术介绍

1、异辛酸,沸点228℃,是是一种新型实用化工原料,广泛应用于油漆生产、塑料树脂合成、润滑剂、燃料增效剂、造纸干燥剂、增稠剂等等领域。目前,异辛酸的主要制备方法是异辛醇催化脱氢法,因其工艺简单、反应速度快、异辛醇价格低等优点被目前绝大多数厂家所采用。

2、然而,现有技术公开的制备异辛酸的工艺中,普遍使用间歇式反应釜,无法连续生产。同时,因普遍使用强碱脱氢,生成的异辛酸钠连同催化剂混合在一起,需要进一步使用强酸酸化后分离异辛酸。这就导致工艺流程复杂,催化剂难以重复利用。强酸强碱的使用还会造成设备和原料成本的提高,同时面临环保要求的压力。

3、譬如,中国专利申请公开第cn106278875a号公开了无催化剂下异辛醇和强碱在温度180~290℃反应成异辛酸盐,然后,用废硫酸酸化得到粗异辛酸,再经纯化处理得异辛酸。反应在间歇釜中进行,生成的异辛酸钠固化难以取出,反应无法连续进行,并且需要进一步精馏。中国专利申请公开第cn110878016a号公开了在tio2-ceo2金属氧化物催化剂作用下,异辛醇和氢氧化钠在惰性气氛条件下进行氧化。反应虽在固定床中进行,但由于生成的异辛酸钠存在附着管壁的问题,仍难以长时间连续运行。且反应压力较高,异辛酸钠需要酸化处理。中国专利申请公开第cn108503530a公开了一种钛酸酯催化剂间歇式催化异辛醇脱氢,且使用强碱,后续需要酸化。中国专利申请公开第cn115677476a公开了一种异辛酸的生产系统,该系统由脱氢釜、酸化釜和静置釜构成,提供了系统的生产流程。但间歇式液相反应、需要酸化、反应压力较高等问题是该体系无法避免的问题。


技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提供一种生产异辛酸的工艺,该工艺可以连续化生产异辛酸,在生产过程中,不需使用强酸、强碱。

2、本申请的另一个目的在于提供一种催化剂,使用该催化剂,该催化剂可以将异辛醇转化为异辛酸;或者将异辛醛转化为异辛酸。

3、本申请的再一个目的在于提供一种催化剂,该催化剂用于异辛醇制备异辛酸,或者异辛醛制备异辛酸。在反应温度相对温和的条件下,异辛酸的选择性高。

4、本申请的最后一个目的在于提供一种催化剂的制备方法。

5、一方面,一种生产异辛酸的工艺,包括:在惰性气氛中,异辛醇在催化剂作用下脱氢得到异辛醛;异辛醛在催化剂的作用下氧化为异辛酸;其中,所述的催化剂为cu-fe-bi/mox。

6、在异辛酸的制备过程中,异辛醇可以连续的通入第一催化剂床层进行脱氢反应,脱氢产物冷凝后的产物异辛醛进入第二催化剂床层催化氧化为异辛酸,整个过程中,可以连续通入异辛醇,将其转化为异辛酸,实现连续化反应。

7、此处的mox表示sio2,tio2、zro2、或/和al2o3。

8、另一方面,一种催化剂,包括:活性组分和载体,载体为sio2,tio2、zro2、al2o3的一种或者多种的混合,活性组分包括cu、fe、bi三种元素。

9、该催化剂可以用于异辛醇制备异辛酸的反应;或者,用于异辛醛制备异辛酸的反应;或者,用于异辛醇制备异辛醛的反应。

10、该催化剂用于三种反应体系中,无需强碱的环境,异辛醛或者异辛酸的选择性高。

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【技术保护点】

1.一种生产异辛酸的工艺,包括:在惰性气氛中,异辛醇在催化剂作用下脱氢得到异辛醛;异辛醛在催化剂的作用下氧化为异辛酸;其中,所述的催化剂为Cu-Fe-Bi/MOx;

2.根据权利要求1所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醇脱氢制备异辛醛过程中,反应温度在200-300℃;优选的,反应温度为250℃。

3.根据权利要求1或2所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醇脱氢制备异辛醛过程中,相同条件下,气相异辛醇和惰性气体进料的体积比为(1-9):1;优选地,气相异辛醇和惰性气体进料的体积比为(4-7):1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醛氧化制备异辛醛过程中,反应温度在200-250℃;优选地,反应温度在200℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醛氧化制备异辛醛过程中,氧化剂为含氧气的气体;

6.根据权利要求1-5任一项所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,

7.一种催化剂,包括:活性组分和载体,载体为SiO2,TiO2、ZrO2、Al2O3中的一种或者多种的混合,活性组分包括Cu、Fe、Bi三种元素;该催化剂用于异辛醇制备异辛酸的反应;或者,用于异辛醛制备异辛酸的反应;或者,用于异辛醇制备异辛醛的反应;

8.一种权利要求7所述催化剂的制备方法,包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,

10.一种权利要求7所述的催化剂在异辛醇制备异辛酸的反应;或者,异辛醛制备异辛酸的反应;或者,异辛醇制备异辛醛的反应中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种生产异辛酸的工艺,包括:在惰性气氛中,异辛醇在催化剂作用下脱氢得到异辛醛;异辛醛在催化剂的作用下氧化为异辛酸;其中,所述的催化剂为cu-fe-bi/mox;

2.根据权利要求1所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醇脱氢制备异辛醛过程中,反应温度在200-300℃;优选的,反应温度为250℃。

3.根据权利要求1或2所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醇脱氢制备异辛醛过程中,相同条件下,气相异辛醇和惰性气体进料的体积比为(1-9):1;优选地,气相异辛醇和惰性气体进料的体积比为(4-7):1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生产异辛酸的工艺,其特征在于,异辛醛氧化制备异辛醛过程中,反应温度在200-250℃;优选地,反应温度在200℃。

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【专利技术属性】
技术研发人员:闫昊孟凡宇周鑫赵辉张新功杨朝合
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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