本发明专利技术为一种固体酸催化正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛的方法，包括以下步骤：在高压釜中加入正丁醛和固体酸催化剂，其中催化剂的用量为正丁醛所加质量的0.5%-25%，用氮气置换釜内空气，在100℃-220℃、磁力搅拌反应0.5h-8h条件下，正丁醛经过自缩合反应得到2-乙基-2-己烯醛。本发明专利技术所研究的固体酸催化剂具有较高的活性、选择性和稳定性而且后处理简单，催化剂可重复使用，较之固体碱催化剂易于实现工业化。正丁醛的转化率高达87.5%，2-乙基-2-己烯醛的选择性高达92.3%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绿色化学
，具体为一种固体酸催化正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛的工艺方法。
技术介绍
辛醇(2-乙基己醇)作为重要的溶剂和有机化工原料，广泛用于脂肪酸和各种酯类的生产，如合成丙烯酸辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等有机化工产品。其中DOP是聚氯乙烯的重要增塑剂。此外，辛醇还是性能优良的溶剂，同时也是洗涤剂的脱水齐U，照相、造纸、印染等工艺的消泡剂，陶瓷工业釉浆的分散剂，选矿剂，清净剂，石油添加剂 坐寸ο辛醇的工业生产采用丙烯的氢甲酰化合成正丁醛、正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛(辛烯醛)、辛烯醛加氢三步反应获得。正丁醛自缩合制辛烯醛是辛醇生产工艺的重要环节之一。该反应是典型的羟醛缩合反应，具有羟醛缩合的普遍特征既可以被酸催化也可以被碱催化。工业上进行正丁醛自缩合反应，使用稀碱液(NaOH)作为催化剂，在一定的温度和压力下进行羟醛缩合。虽然可以获得较高的丁醛转化率和辛烯醛收率，但是所排出的废水中含有辛烯醛及各种有机酸钠，生成的有机酸钠对设备造成严重的腐蚀，废水直接排放也会给环境带来严重的污染，而且处理丁醛缩合工段的废水需要消耗大量的酸液，导致成本提高。随着绿色化学的发展，人们越来越重视环境友好的新催化工艺过程的开发。固体催化剂具有高活性、高选择性、高稳定性、产物易于分离等诸多优点，越来越受到关注。楼辉等分别开发了 MgO催化剂(CN102070419A，2011)和负载型催化剂(以氧化物为载体，碱金属盐和碱土金属盐为活性组分)(CN102093183A，2011)，在使用溶剂的情况下，2-乙基-2-己烯醛的收率分别为85%和70%左右。对于羟醛缩合反应，与使用碱性催化剂相比，使用酸性催化剂所需的反应活化能更低，而且固体酸催化剂的稳定性更好。本专利技术采用固体酸为催化剂，催化正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛的反应。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于正丁醛自缩合生成2-乙基-2-己烯醛反应的固体酸催化齐 ，避免了使用液体碱催化剂存在催化剂不能重复使用、废水排放量大的缺点。该催化剂具有较高的活性、选择性和稳定性。本专利技术的技术方案如下，包括以下步骤在高压釜中加入正丁醛和固体酸催化剂，其中催化剂的用量为正丁醛所加质量的O. 5%-25%，用氮气置换釜内空气，在100°C -220°C、磁力搅拌反应O. 5h-8h条件下，正丁醛经过自缩合反应得到2_乙基_2_己稀醒。所述的固体酸催化剂为HY、HZSM-5、USY、HP、ALP04-11、ALP04_5、SAP0_34、A1203、Fe2O3> Nb2O5, AlPO4, Al2 (SO4) 3,CuSO4, Fe2 (SO4) 3、ZnSO4, AlCl3, CuCl2, FeCl3 或 ZnCl2。本专利技术的有益效果如下I.工业上正丁醛缩合制辛烯醛的工艺中使用稀碱液作为催化剂，不仅会腐蚀设备、排出的废水会对环境造成污染而且催化剂不能重复使用、成本较高。本专利技术所研究的固体酸催化剂具有较高的活性、选择性和稳定性而且后处理简单，催化剂可重复使用，较之固体碱催化剂易于实现工业化。2.所使用的固体酸催化剂，在正丁醛自缩合反应中，无需使用任何溶剂，正丁醛的转化率高达87. 5%，产物2-乙基-2-己烯醛的选择性高达92. 3%。具体实施方式 实施例I在IOOml高压釜中，放入40g正丁醛，然后再加入正丁醛质量的18. 0%的Ηβ (40)催化剂，用N2置换空气，磁力搅拌，在120°C下反应4h，反应结束后，减压过滤，对产液进行气相色谱分析，正丁醛的转化率为75. 5%，2-乙基-2-己烯醛的选择性为81. 7%。实施例2-26按照实施例I的操作步骤，变化的反应条件及结果见汇总表。 实I止丁 I催化剂催化反应反应时止丁BI 2-乙基-2-己施醛质剂用温度/°C 间/h 转化率％烯醛选择性％m a/g___fi^g_____235HY3.5100364.343.5330HZSM-5(25)1.5145280.359.9430HZSM-5(38)0.751306.522.679.4525HZSM-5(50)3.75190557.837.8640HZSM-5(200)4.8165866.977.4725HZSM-5(360)6.25205673.282.3845Ηβ(25)2.7170532.946.8935Ηβ(40)3.51255.5 ~793^88.31040Ηβ(120)4.0155348.550.8"Tl20ALP04-5L6180882ΛTL6"Tl30ALPO4-Il43HO7iii732 权利要求1.，其特征为包括以下步骤在高压釜中加入正丁醛和固体酸催化剂，其中催化剂的用量为正丁醛所加质量的O.5%-25%，用氮气置换釜内空气，在100°C _220°C、磁力搅拌反应O. 5h_8h条件下，正丁醛经过自缩合反应得到2-乙基-2-己烯醛。2.如权利要求I所述的固体酸催化正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛的方法，其特征为所述的固体酸催化剂为HY、HZSM-5、USY, Hβ、ALPO4-IU ALP04_5、SAP0-34、Al2O3,Fe2O3> Nb2O5, AlPO4, Al2 (SO4) 3、CuSO4, Fe2 (SO4) 3、ZnSO4, A1C13、CuCl2, FeCl3 或 ZnCl2。全文摘要本专利技术为，包括以下步骤在高压釜中加入正丁醛和固体酸催化剂，其中催化剂的用量为正丁醛所加质量的0.5%-25%，用氮气置换釜内空气，在100℃-220℃、磁力搅拌反应0.5h-8h条件下，正丁醛经过自缩合反应得到2-乙基-2-己烯醛。本专利技术所研究的固体酸催化剂具有较高的活性、选择性和稳定性而且后处理简单，催化剂可重复使用，较之固体碱催化剂易于实现工业化。正丁醛的转化率高达87.5%，2-乙基-2-己烯醛的选择性高达92.3%。文档编号C07C47/21GK102924251SQ20121050718公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日专利技术者赵新强, 梁宁, 安华良, 王延吉 申请人:河北工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体酸催化正丁醛自缩合制备2？乙基？2？己烯醛的方法，其特征为包括以下步骤：在高压釜中加入正丁醛和固体酸催化剂，其中催化剂的用量为正丁醛所加质量的0.5%？25%，用氮气置换釜内空气，在100℃？220℃、磁力搅拌反应0.5h？8h条件下，正丁醛经过自缩合反应得到2？乙基？2？己烯醛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵新强，梁宁，安华良，王延吉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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