異辛醛合成研究

刁香

【摘要】在等溫固定床反應器中進行了2-乙基己烯醛液相加氮制異辛醛的研究，結果表明，在氫比為3～6，反應溫度120～150℃、壓力1. 0～2.0MPa、空速為0.4～0.8h-1、循環比為1：1～3：1條件下，2-乙基己烯醛轉化率99.0%，異辛醛選擇性98.0%。

【關鍵詞】2-乙基己烯醛 異辛醛 液相加氫 催化劑 異辛酸

異辛醛用以合成香料和作為異辛酸的原料。異辛酸是一種重要的有機化工產品，可廣泛用于涂料、塑料、制革、醫藥、木材、化纖、農藥等領域，但大部分用于生產異辛酸的金屬鹽，由于異辛酸鹽具有比環烷酸鹽更明顯的催干效果而廣泛用于涂料行業，以滿足人們對高檔淺色涂料的需求。異辛酸在醫藥方面主要用作溶媒法合成青霉素鈉鹽的成鹽試劑。此外，異辛酸甘油酯是優良的增塑劑，隨著工農業的發展，異辛酸的需求量逐年增加，具有很大發展潛力。

2-乙基己烯醛（又稱異辛烯醛）加氫生成辛醇[1]，也可選擇性地加氫生成異辛醛[2-3]。2-乙基己烯醛選擇加氫制異辛醛過程的關鍵在于催化劑的選擇，文獻中報道的最好結果為反應轉化率99%，反應選擇性98%。該工藝采用粗產物進行循環改善了加氫效果，為丁辛醇生產裝置副產物的綜合利用提供了新的思路。

1 實驗

1.1 主要原料及設備

主要原料：2-乙基己烯醛、氫氣、QSH-01催化劑

主要設備：加氫評價實驗裝置。

1.2 反應原理

2-乙基己烯醛和氫氣在催化劑床層上發生液相加氫反應，生成異辛醛和其他副產物。反應方程式如下。

主反應：

主要副反應：

1.3 實驗方法

本實驗采用夾套式等溫固定床反應器。在反應器下部裝填一定量的玻璃球，在反應器的中上部裝填一定量的催化劑。在試驗過程中，反應物料由計量泵計量后與氫氣一起進入反應器，反應溫度由夾套中的循環油浴控制，用熱電偶測量床層溫度，反應壓力由壓控系統控制。氣液混合物進入氣液分離器后，氣相由壓控閥排出，液相由氣液分離器的底部放出，部分加氫產物在反應器中循環使用。反應過程中定時取樣分析檢測反應情況。

1.4 分析方法及儀器

原料和反應液組成的分析均采用氣相色譜法。

GC-14B氣相色譜儀，配有FID檢測器，CR-6A型積分儀。

2 結果與討論

2.1 工藝條件研究

2.1.1 氫比對反應的影響

在溫度120℃，空速0.6h-1，壓力1.50Mpa，催化劑裝填量100ml，以加氫產物為溶劑，循環比為1：1的條件下考察了氫比對反應的影響，所得結果如圖1所示。

由圖1可以看出，氫比對反應轉化率的影響較顯著，隨著氫比的增大，反應轉化率逐漸增加，氫比對反應選擇性的影響較小。因此，合適的氫比范圍為3^-60

2.1.2 溫度對反應的影響

在空速為0.6h-1，壓力1.50MPa，催化劑裝填量100ml，氫比4，以加氫產物為溶劑，循環比為1：1的條件下考察了溫度對反應的影響，試驗結果如圖2所示。

由圖2可以看出，隨著反應溫度的提高，反應的轉化率逐漸增加，但選擇性逐漸降低，因此，較佳的溫度范圍為120～150℃。

2.1.3 壓力對反應的影響

在溫度120℃，空速0.6h-1，氫比5，催化劑裝填量100ml，溶劑為加氫產物，循環比為3：1的條件下考察了壓力對反應的影響，試驗結果如圖3所示。

由圖3可以看出，壓力對反應的轉化率具有一定的影響，轉化率隨壓力的增大而增大，而選擇性隨壓力的增大變化不明顯，較佳的壓力范圍為1.0～2.0Mpa。

2.1.4 考察空速對反應的影響

在溫度140℃，壓力1.50MPa，氫比為4，催化劑裝填量100ml，以加氫產物為溶劑，循環比為1：1的條件下考察了空速對反應的影響，試驗結果如圖4所示。

由圖4可以看出，異辛烯醛液體空速從0.2h-1增至0.8h-1時，異辛醛選擇性均大于98%，2-乙基己烯醛轉化率大于99%，而從0.8h-1增至1.2h-1時，異辛醛選擇性變化不大，但2-乙基己烯醛轉化率下降比較明顯。因此選擇2一乙基己烯醛液體空速為0.4～0.8h-1。這也說明該催化劑可在較高空速下運轉，這對工業化生產很有利。

參考文獻：

[1]楊霞，程玉春，尹長學，等.新型鎳系液相加氫催化劑.石油化工.2004，33（3） 231

[2]Mallinckr-odt，Inc. （St. Louis，MO）.Production of 2-ethylhexanal.US4，018，831，1975

[3]Huels Aktiengesellschaft（Marl，DE）.Process for the proparationof 2-ethylhexanal.US5，756，856，1998