1,4-丁炔二醇选择性加氢工艺研究

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目前国内1,4-丁二醇及下游产品产能严重过剩,以炔醛法生产1,4-丁二醇的企业出现严重亏损。寻求一种以1,4-丁炔二醇为原料合成经济价值较高精细化工产品具有非常重要的意义。1,4-丁烯二醇是一种重要化学、医药中间体,可以通过1,4-丁炔二醇选择性加氢制得。  采用自制的改性林德拉催化剂,开展1,4-丁炔二醇加氢制备1,4-丁烯二醇的合成工艺研究。重点考察了以高压反应釜为代表的间歇流工艺和以康宁微反应器为代表的连续流工艺。在500mL高压反应釜中进行选择性加氢实验,研究了搅拌转速、氢气压力、反应温度、催化剂与原料配比对选择性加氢反应的影响。结果表明:搅拌器转速600RPM、氢气压力0.7MPa、温度65℃、催化剂与原料配比1∶100是该催化体系的最优反应条件,且催化剂能够重复使用50次。在康宁微反应器中进行选择性加氢反应实验,在催化剂与原料1∶100的配比下,研究反应温度、氢气压力和气相流速对选择性加氢反应的影响。结果表明:氢气压力1.3MPa、氢气流速3.523L/min、温度150℃是该催化体系的最优反应条件。以上两种工艺均能应用于工业化生产。  经比较,选用间歇流工艺进行中试。首先将反应体系放大10倍,在5L高压反应釜上进行选择性加氢实验。在小试最优条件下,1,4-丁炔二醇的转化率为99.96%,1,4-丁烯二醇的选择性为98.14%,相比在500mL高压反应釜上的反应,分别提高0.7%和0.5%。再进一步放大40倍,在生产现场建立200L高压反应釜装置开展中试实验。研究了气液体积比、反应温度和压力、催化剂与原料比值、催化剂重复使用情况等。在气液体积比1∶4、温度50℃、氢气压力0.51MPa、催化剂与原料1∶100的条件下,1,4-丁炔二醇的转化率可达99.63%,1,4-丁烯二醇的选择性可达98.60%。本工艺技术具有良好的工业化价值。
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