[发明专利]一种异壬醛的制备方法

说明书

本发明公开了一种异壬醛的制备方法，该方法在固定床反应器中，在催化剂作用下使异壬烯醇在临氢条件下发生异构化反应，生成异壬醛；其中，异构化反应条件为：氢油体积比10：1‑300：1，反应温度为200‑320℃，反应压力为0.1‑1.0MPa，反应空速在0.5‑2.0h^‑1；所述催化剂为过渡金属氧化物及碱土金属氧化物中的一种或其混合物。本发明提供的异壬醛的制备方法，采用固定床连续反应，反应条件温和，反应热较小，设备简单，操作方便，投资成本较低。

技术领域

本发明涉及一种醛类化合物的制备方法，特别是涉及一种异壬醛的制备方法。

背景技术

异壬醛（3,5,5-三甲基-1-己醛）是一种重要的化工中间体，它可以加氢还原成异壬醇，也可以通过氧化生成异壬酸，下游产品可以用在香料、化妆品、医药、高端润滑油和增塑剂等方面。

目前，在工业生产上，异壬醛主要是用烯烃和合成气经过氢甲酰化反应制得。自从30年代末德国人罗兰(O.Roelen)发明了氢甲酰化催化剂以来，国内外对氢甲酰化催化剂及其反应工艺进行了大量的开发和研究，已有多种催化剂体系和工艺过程应用于工业化生产，主要有羰基钴催化剂、膦修饰的羰基钴催化剂以及铑膦催化剂。

中国专利CN1303049C介绍了一种以钴/氧化膦为催化剂体系，用混合辛烯和合成气制造异壬醛的方法，反应温度为120～200℃，反应压力为4～20MPa。

CN101903318B提供了一种碳原子数大于5的高级烯烃或烯烃混合物加氢甲酰基化的单级连续方法，该方法的优势在于将钴羰基络合物催化剂的形成、提取和烯烃的加氢甲酰基化反应合在一个反应器里进行。

CN1817840A介绍了一种碳原子数为7-25的烯烃制备醛的方法，该专利认为在烯烃中加入一定比例的醛，有利于烯烃转化成醛，但其本质反应还是烯烃与合成气氢甲酰化反应。

CN1735579A提供了一种从烷烃制备醛的方法，首先采用碳数为4-20的烷烃经过脱氢后生成烯烃，再利用烯烃与合成气氢甲酰基化反应制备醛。

醇类化合物选择性氧化制备醛或酮也是有机化学中经典的反应之一。CN108191619A介绍了一种分子氧氧化醇类化合物制醛或酮的催化方法，该方法反应条件较温和，反应温度70～100℃，但是催化剂制作十分复杂，需要过渡金属材料与 TEMPO或其衍生物中的一种或二种以上的协同作用，主要用于芳香醛的制备。另外，CN103285877B发明了一种用于醇氧化合成醛或酮的催化剂，采用一种复杂的方式将银铜合金负载在纳米硅颗粒上。同样，在CN106693989A提供了一种在醇制备醛酮的方法，催化剂制作复杂，需要将纳米活性金、银、铂或钯和改性金属氧化物负载在金属丝网上，用空气做氧化剂，将醇氧化成相应的醛、酮。

此外，也可以利用醇选择性脱氢来制备醛。CN1706548B中介绍了一种醇脱氢制备醛的方法，该专利发明了一种含有Cu系或Ni、Pd、 Pt的薄膜型催化剂，以碳原子数为6～36的饱和或不饱和脂肪醇为原料，在氢气、氮气和（或）稀有气体环境下，在150～300℃发生脱氢反应，生成相应的醛。该催化剂制作复杂，而且醇的转化率很低，难以实现工业化。

异辛烯通过氢甲酰化反应制备异壬醛工艺的催化剂主要采用钴的羰基络合物或铑膦配合物，催化剂制作复杂，同时，钴的羰基络合物极易分解，为了保持催化剂的活性,反应须在较高的压力下进行。而铑基催化剂虽然使用压力低于钴基催化剂，但是催化剂成本较高，对于异构烯烃的氢甲酰基化反应活性较低。氢甲酰化的反应液还存在着除去催化剂的步骤，一般采用酸性的钴盐水溶剂在一定温度下氧化脱除钴基催化剂，还存在设备腐蚀的问题。甲酰化反应是强放热反应，需要加入惰性溶剂或反应器加装热交换器来保持放热。因此生产设备较多，投资巨大，操作十分复杂。