[发明专利]一种琥珀酸酐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种琥珀酸酐的制备方法。

背景技术

在医药上，琥珀酸酐可用于生产磺胺药、维生素A、维生素B₆、止血药和利尿剂等等，与红霉素作用合成抗菌药；在农业上，琥珀酸酐和偏二甲肼反应制得N-二甲胺基琥珀酰胺，是一种低毒、高效的植物生长抑制剂，调节养分，增加抗旱、抗病、抗冻能力，在水果蔬菜等经济作物中广泛应用。此外，琥珀酸酐还可以用于食品添加，其中GB2760-90规定的食品加工助剂，医药、农药、酯类和树脂的合成，也可用于丁二酸的合成及分析试剂。最具发展前景的市场，即作为生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的主要原料。

目前生产琥珀酸酐主要有三种技术路线：即琥珀酸脱水法、生物发酵法和顺酐加氢法。琥珀酸脱水法是先制备琥珀酸，再将琥珀酸脱水得到琥珀酸酐(简称二步法)。丁二酸的制法是石蜡氧化得混合二元酸氧化蜡，经过热水蒸气蒸馏，去除不稳定羟基油溶性酸及酯，水相丁二酸经脱水，烘干，得到丁二酸；二步法生产丁二酸酐普遍存在工艺路线长、工序多、设备及基建投资高、产品成本高、质量不稳定等缺点。生物发酵法技术路线，其丁二酸的产率约85％，存在生产周期长、工序复杂、发酵废水多，难以工业大规模生产的缺点。顺酐加氢法分为电化学还原法和顺酐直接催化加氢法，电化学还原法生产琥珀酸酐具有耗电量大，离子膜易破损、阳极消耗严重等缺点。因此顺酐直接催化加氢法是目前生产琥珀酸酐的好方法。为此，开发顺酐直接加氢生产丁二酸酐的新催化剂和工艺，减少了流程、降低了能耗。

中国专利申请CN1078716A阐述了如下方法：在160～210℃，氢分压为1.2～2.0MPa，反应时间为30～120min，催化剂质量分数为4％～10％，以镍系金属作为加氢催化剂，间歇式反应釜条件下，不使用溶剂原料直接加热至熔融状态，进行顺酐直接催化加氢过程，顺酐转化率大于99％，琥珀酸酐收率约90％。中国专利申请CN101805318A公开了如下方法：在前驱合金粉镍、铝中，添加了第三种组分，如Fe，Mn，Sn，Mo和Cr中的一种或几种的混合物，采用骤冷骨架镍温和条件下，进行顺酐催化加氢制备琥珀酸酐；该催化剂对传统的骨架镍进行了部分改性，在催化剂使用过程中，需要利用烧碱进行溶解金属铝，产生较多废碱液和释放大量氢气。中国专利申请CN1453066A公开了在催化剂Ni/SiO₂-Al₂O₃作用下，使用硝酸镍、正硅酸乙酯、或正硅酸乙酯和硝酸铝、乙醇，用醋酸、氨水或者尿素调节溶液的pH值生成凝胶；焙烧400-550℃，还原400-580℃制备条件下，反应釜中进行顺酐加氢制备琥珀酸酐试验。由于使用正硅酸乙酯水解制备SiO₂载体，显著增加了催化剂生产成本。US5616730报道，在骨架镍或者铂系催化剂、120-150℃、氢气1-15MPa条件下、进行顺酐液相催化加氢反应制备琥珀酸酐。总之，上述反应过程在间歇反应釜中，进行顺酐加氢制备琥珀酸酐，明显存在生产能力小、粉末装催化剂与产物分离困难、工人劳动强度大、环境污染较大等缺点。

美国专利申请US5770744，在VIIIB催化剂、60-180℃、氢气10-30MPa条件下、固定床连续进行顺酐液相催化加氢反应制备琥珀酸酐；该反应过程压力偏高，增加设备制造难度。另外，中国专利CN101502802A，在活性组分镍含量13-20％、促进剂1-7％，负载型催化剂，载体为SiO₂，Al₂O₃或SiO₂-Al₂O₃复合体和固定床条件下，进行顺酐连续加氢制备丁二酸酐，琥珀酸酐达到约98.8％的收率。但其不足是载体需要在400-800℃焙烧处理，增加了制备催化剂难度；同时催化剂还原后，需要经过氧气钝化处理或者在液体中保护，增加了催化剂使用难度和安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种琥珀酸酐的制备方法。

本发明提供的一种琥珀酸酐的制备方法，包括如下步骤：在加氢催化剂存在的条件下，顺丁烯二酸酐和氢气经液相加氢反应即得所述琥珀酸酐；

所述加氢催化剂包括载体和负载于该载体上的活性组分，所述活性组分选自化学元素周期表中IB族、IIB族、VIB族、VIIB和VIIIB族中一种或多种元素，所述载体选自化学元素周期表中IA族、IIA族、IIIA族、IVA族、VA和IVB族中一种或多种元素的氧化物和活性炭。