1,4-丁二醇溶液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及1,4-丁二醇溶液的制備方法，先將1,4-丁炔二醇溶液通過離子交換的方式去除雜質(zhì)。同時，將催化劑經(jīng)過鉬處理，增強了催化劑在整個制備過程中的選擇性。因此，1,4-丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1,4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
【專利說明】1,4-丁二醇溶液的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溶液的制備方法，尤其涉及1，4- 丁二醇溶液的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，I,4- 丁二醇溶液的普通制備方法是將1，4- 丁炔二醇溶液在3000psi?5000psi的高壓下，在固定床內(nèi)采用鎳-鋁合金作為催化劑進行加氫反應(yīng)，生成1，4-丁二醇溶液。在反應(yīng)過程中，反應(yīng)的溫度為70°C到125°C。這種制備方法，對1，4-丁二醇反應(yīng)的選擇性有一定的局限性，并且副反應(yīng)多、最后生成的產(chǎn)品中雜質(zhì)較多、成品的純度不理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有1，4_ 丁二醇溶液普通的制備方法所具有的副反應(yīng)多、成品中含有雜質(zhì)、成品純度不理想等不足而提出的，旨在提供副反應(yīng)少、成品中雜質(zhì)少、成品的純度高、生產(chǎn)消耗低的1，4-丁二醇溶液的制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0005]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0006]a.將1，4- 丁炔二醇溶液輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0007]b.將鎳-鋁合金用氫氧化鈉溶液脫出15%?30%的鋁，得到處理液；
[0008]c.將處理液用七鑰酸銨溶液浸泡，得到表面形成金屬鑰沉淀的催化劑；
[0009]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在20?35MPa的壓力、75 °C?145°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4_ 丁二醇溶液。
[0010]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0011]作為優(yōu)選，步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。通過離子交換的方式去除1，4-丁炔二醇中的雜質(zhì)，可以有效的防止1,4- 丁炔二醇在高溫時爆炸情況的出現(xiàn)，所以用離子交換的方式去除雜質(zhì)是最安全和有效的方式。
[0012]作為優(yōu)選，步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為O?300 μ s/cm，PH值為6?10。電導(dǎo)率和PH值分別是溶液中陽離子和陰離子脫除率的指標。當金屬陽離子脫除后，電導(dǎo)率就降低了。但酸性陰離子脫除后，PH會較高。如果PH值太低(小于6)，表明樹脂已經(jīng)飽和，不能脫除陰離子了，需要反洗再生了。
[0013]作為優(yōu)選，步驟a中，1，4- 丁炔二醇溶液的濃度為35%?60%。35%?60%為1，4_ 丁炔二醇溶液的最佳濃度。濃度低于35%對工藝來說是可以的,但水分太多，能耗較大,不經(jīng)濟；濃度高于60%，I, 4- 丁炔二醇有爆炸的危險，是不行的。
[0014]作為優(yōu)選，步驟a中，1，4-丁炔二醇溶液通過泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)。
[0015]作為優(yōu)選,步驟b中，鎳-招合金為顆粒狀；氫氧化鈉溶液的濃度為0.5%?5%。鎳-鋁合金用氫氧化鈉溶液活化處理后，鎳-鋁合金表面形成微孔狀活性鎳。顆粒狀鎳-鋁合金其自身制造容易，且對使用的要求較低，操作比較方便、可靠。另外，當氫氧化鈉溶液的濃度太低時，活化的時間相對較長；當氫氧化鈉溶液的濃度高于5%時，則活化的速度太快，很難控制反應(yīng)速度，容易破壞催化劑的活性微孔。
[0016]作為優(yōu)選，步驟c中，七鑰酸銨溶液的濃度為5%?25% ;浸泡時間為I?10小時；催化劑表面金屬鑰的含量為1%?5%。催化劑表面會形成鑰-鎳結(jié)構(gòu)，鑰-鎳結(jié)構(gòu)可增加催化劑在反應(yīng)中生成1，4-丁二醇的選擇性。因此，整個反應(yīng)中減少了正丁醇的生成量，從而提高了整個制備方法的收益率。如果七鑰酸銨溶液的濃度小于5%，其附著到催化劑表面的能力(速度)很小，如果高于25%，溶液酸性太高，會使催化劑鈍化(失效)。浸泡的時間是為了控制在催化劑表面鑰的附著量，如果時間太短，量不夠，太長則量太多。1%_5%的金屬鑰:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，如果小于1%，則對催化劑的選擇性起不到很好的作用，如果大于5%，由于催化劑表面活性鎳的微孔會堵塞，影響催化劑的反應(yīng)效率。
[0017]按照本發(fā)明的技術(shù)方案，I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，I, 4- 丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。

【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]1，4-丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0020]a.將濃度為35%的1，4_ 丁炔二醇溶液利用泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0021]b.將顆粒狀的鎳-鋁合金用濃度為0.5%的氫氧化鈉溶液脫出15%的鋁，得到處理液；
[0022]c.將處理液用濃度為5%七鑰酸銨溶液浸泡I小時，得到表面形成金屬鑰沉淀含量為1%的催化劑；
[0023]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在20MPa的壓力、75°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4- 丁二醇溶液。
[0024]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0025]步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
[0026]步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為1μ s/cm，PH值為6。
[0027]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1，4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
[0028]實施例2
[0029]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0030]a.將濃度為41%的1，4_ 丁炔二醇溶液利用泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0031]b.將顆粒狀的鎳-鋁合金用濃度為1.2%的氫氧化鈉溶液脫出18%的招，得到處理液；
[0032]c.將處理液用濃度為10%七鑰酸銨溶液浸泡3小時，得到表面形成金屬鑰沉淀含量為2%的催化劑；
[0033]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在24MPa的壓力、92°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4_ 丁二醇溶液。
[0034]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0035]步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
[0036]步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為75μ s/cm，PH值為7。
[0037]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1，4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
[0038]實施例3
[0039]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0040]a.將濃度為47%的1，4_ 丁炔二醇溶液利用泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0041]b.將顆粒狀的鎳-鋁合金用濃度為3%的氫氧化鈉溶液脫出22%的鋁，得到處理液；
[0042]c.將處理液用濃度為15%七鑰酸銨溶液浸泡6小時，得到表面形成金屬鑰沉淀含量為3%的催化劑；
[0043]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在28MPa的壓力、110°C的溫度加入步驟C中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4- 丁二醇溶液。
[0044]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0045]步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
[0046]步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為150μ s/cm，PH值為8。
[0047]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1，4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
[0048]實施例4
[0049]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0050]a.將濃度為53%的1，4_ 丁炔二醇溶液利用泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0051]b.將顆粒狀的鎳-鋁合金用濃度為4%的氫氧化鈉溶液脫出26%的鋁，得到處理液；
[0052]c.將處理液用濃度為20%七鑰酸銨溶液浸泡8小時，得到表面形成金屬鑰沉淀含量為4%的催化劑；
[0053]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在32MPa的壓力、128°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4- 丁二醇溶液。
[0054]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0055]步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
[0056]步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為275μ s/cm，PH值為9。
[0057]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1，4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
[0058]實施例5
[0059]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0060]a.將濃度為60%的1，4_ 丁炔二醇溶液利用泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液；
[0061]b.將顆粒狀的鎳-鋁合金用濃度為5%的氫氧化鈉溶液脫出0%的鋁，得到處理液；
[0062]c.將處理液用濃度為25%七鑰酸銨溶液浸泡10小時，得到表面形成金屬鑰沉淀含量為5%的催化劑；
[0063]d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4- 丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在35MPa的壓力、145°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1，4-丁二醇溶液。
[0064]由于雜質(zhì)在步驟a中已經(jīng)被去除，所以最后生產(chǎn)的1，4-丁二醇溶液中雜質(zhì)也得到了相應(yīng)的減少。因此，1，4-丁二醇溶液的純度得到了提高，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，去除雜質(zhì)之后，對催化劑的污染也得到了減少，從而延長了催化劑的使用壽命，降低了生產(chǎn)過程中使用催化劑的成本。
[0065]步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
[0066]步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為300 μ s/cm，PH值為10。
[0067]I, 4- 丁二醇溶液的制備方法減少了整個過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生、去除了成品中雜質(zhì)、提高了成品的純度，使成品的純度高達99.93%。另外，1，4-丁二醇溶液的制備方法由于提高了催化劑的利用率，所以同時降低了制備的成本。
[0068]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.1, 4- 丁二醇溶液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a.將1，4-丁炔二醇溶液輸送至裝脫離子系統(tǒng)，進行去除雜質(zhì)，得到精制溶液； b.將鎳-鋁合金用氫氧化鈉溶液脫出15%?30%的鋁，得到處理液； c.將處理液用七鑰酸銨溶液浸泡，得到表面形成金屬鑰沉淀的催化劑； d.將步驟a中得到的精制溶液和氫氣送入1，4-丁二醇內(nèi)換熱式反應(yīng)器，在20?35MPa的壓力、75°C?145°C的溫度加入步驟c中得到的催化劑，在催化劑的催化作用下反應(yīng)生成1,4-丁二醇溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟a中，裝脫離子系統(tǒng)包括裝有陰離子樹脂和陽離子樹脂的交換罐，雜質(zhì)包括金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)；金屬離子雜質(zhì)和有機團雜質(zhì)分別被陰離子樹脂和陽離子樹脂交換吸附。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟a中，精制溶液的電導(dǎo)率為O?300μ s/cm，PH值為6?10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟a中，1，4-丁炔二醇溶液的濃度為35%?60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟a中，1，4-丁炔二醇溶液通過泵輸送至裝脫離子系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟b中，鎳-鋁合金為顆粒狀；氫氧化鈉溶液的濃度為0.5%?5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-丁二醇溶液的制備方法，其特征在于:步驟c中，七鑰酸銨溶液的濃度為5%?25% ;浸泡時間為I?10小時；催化劑表面金屬鑰的含量為1%?5% ο
【文檔編號】C07C31/20GK104341269SQ201310335178
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】胡小軍 申請人:胡小軍