CN101844976B - 一种催化加氢制备丁二酸的方法 - Google Patents
一种催化加氢制备丁二酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101844976B CN101844976B CN2010101557298A CN201010155729A CN101844976B CN 101844976 B CN101844976 B CN 101844976B CN 2010101557298 A CN2010101557298 A CN 2010101557298A CN 201010155729 A CN201010155729 A CN 201010155729A CN 101844976 B CN101844976 B CN 101844976B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyzer
- hydrogenation
- butanedioic acid
- catalytic hydrogenation
- reaction temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种催化加氢制备丁二酸的方法,它是在装有催化剂的固定床反应器内,将顺酐水溶液、富马酸水溶液或马来酸水溶液中的一种或几种加氢得到丁二酸。本发明采用固定床使催化加氢制备丁二酸实现了连续化、大规模的生产;原料转化率和丁二酸选择性达99%以上,产品纯度达99.5%以上;催化剂为颗粒状负载型催化剂,不需进行产品与催化剂的分离;采用母液循环利用技术,节约了原料,降低了成本,收率为100%,实现了三废零排放;工艺流程简单、规模效益大、产率高、生产成本和能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化加氢制备丁二酸的方法,特别涉及用固定床连续催化加氢制备丁二酸的方法。
背景技术
丁二酸俗名琥珀酸,是一种重要的精细化工产品和有机合成中间体,广泛应用于合成塑料、橡胶、医药、食品、涂料等工业中。近年来,由于其应用领域不断扩大,国内外市场对该产品的需求量也日益增加。特别是在合成生物降解塑料PBS中,对丁二酸的需求将迅猛增大,市场前景广阔。
丁二酸的生产方法很多,但在工业上应用的方法只有微生物发酵法、电化学合成法及催化加氢法。微生物发酵法国内外报道较多,国外已有规模化生产,国内发酵法制取丁二酸起步较晚,尚未应用于实际生产,但发酵法制备丁二酸的工艺繁琐,生产成本高。电化学合成法也称电解法,中国专利CN101008085A、CN101100758A、CN101225524A等介绍了用该方法来制备丁二酸,但该合成法电流效率和转化率不高,电极腐蚀严重,电解槽维修困难,投资大,且占地面积大不利于大规模生产。催化加氢法是顺丁烯二酸酐或酸在催化剂作用下发生加氢反应,生成丁二酸。俄罗斯专利RU2129540、RU2237056介绍了用Pd-Ni或Pd-Fe为活性组分的催化剂来催化加氢制备丁二酸。该催化剂用于制备丁二酸具有较好的加氢效果,但该催化剂制备复杂,其加氢工艺都是采用间歇不连续的工艺,需进行产品与催化剂的分离,催化剂为粉末状且回收利用率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种工艺流程简单、生产成本和能耗低、可连续大规模生产的固定床催化加氢制备丁二酸的方法,它采用的加氢催化剂为颗粒状负载型催化剂,且不需进行产品与催化剂的分离。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种催化加氢制备丁二酸的方法,其特征在于:包括如下步骤:①浓度为15~40wt%的加氢原料与氢气在装有颗粒状负载型催化剂的固定床反应器内发生加氢反应,所述加氢原料为顺酐水溶液、富马酸水溶液或马来酸水溶液中的一种或几种,加氢反应条件为:反应入口温度30~60℃,反应出口温度70~170℃,反应氢分压0.1~10.0MPa,体积空速0.1~4.0h-1,氢酸摩尔比1.2~30:1;②加氢所得物料冷却结晶后过滤,得滤饼和滤液,滤饼干燥即得丁二酸产品;③所得滤液为母液,母液可循环利用。
所述较优的加氢反应条件为:反应入口温度40~55℃,反应出口温度80~150℃,反应氢分压1.0~6.0 MPa,体积空速0.2~2.0h-1,氢酸摩尔比2~20:1。
所述颗粒状负载型催化剂的活性组分选自第VIII族金属Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、Ir中的一种或几种,活性组分在催化剂中的总重量含量为0.1~10.0w%;催化剂的载体为具有耐酸性能的多孔固体物质,如二氧化硅、氧化锆、活性炭、氧化钛、碳化硅中的一种。
本发明催化剂的制备方法是一种本技术领域普通技术人员所熟知的常规方法。
本发明的优点:(1)采用固定床催化加氢制备丁二酸,可实现连续、大规模地生产丁二酸;(2)原料转化率和丁二酸选择性达99%以上,产品纯度达99.5%以上;(3)催化剂为颗粒状负载型催化剂,该催化剂活性选择性高、稳定性好、抗水能力强、强度好,且不需进行产品与催化剂的分离;(4)采用母液循环利用技术,节约了原料,降低了成本,收率为100%,实现了三废零排放;(5)工艺流程简单、规模效益大、产率高、生产成本和能耗低。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步阐明本发明的内容,但这些实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
采用含10.0w%Ni的Ni/SiO2催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸,加氢原料为25wt%顺酐水溶液,其反应条件:反应入口温度30℃,反应出口温度70℃,反应氢分压7.0MPa,体积空速0.1h-1,氢酸摩尔比30:1。加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.1%和99.4%,经提纯后产品纯度可达99.7%。
实施例2
采用含0.6w%Fe-0.1w%Pt的Fe-Pt/ZrO2催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为40wt%马来酸水溶液,其反应条件:反应入口温度50℃,反应出口温度135℃,反应氢分压5.0MPa,体积空速为0.5 h-1,氢酸摩尔比5:1,加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.0%和99.0%,经提纯后产品纯度可达99.5%。
实施例3
采用含3.5w%Co-0.2w%Pd的Co-Pd/C催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为15wt%富马酸与马来酸水溶液,其反应条件:反应入口温度50℃,反应出口温度130℃,反应氢分压0.1MPa,体积空速为1.0 h-1,氢酸摩尔比8:1,加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.5%和99.7%,经提纯后产品纯度为99.8%。
实施例4
采用含0.1w%Pd的Pd/C催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为30wt%顺酐水溶液,其反应条件:反应入口温度55℃,反应出口温度150℃,反应氢分压1.0MPa,体积空速为1.0 h-1,氢酸摩尔比2:1,加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.9%和99.9%,产品纯度为99.9%。
实施例5
采用含2.0w%Ni-0.1w% Ir的Ni-Ir /TiO2催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为20wt%马来酸水溶液,其反应条件:反应入口温度40℃,反应出口温度80℃,反应氢分压10.0MPa,体积空速0.2h-1,氢酸摩尔比20:1。加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.0%和99.4%,经提纯后产品纯度为99.7%。
实施例6
采用含4.0w%Ni-0.2w%Ru的Ni-Ru/SiO2催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为38wt%顺酐水溶液,其反应条件:反应入口温度60℃,反应出口温度170℃,反应氢分压3.6MPa,体积空速4.0h-1,氢酸摩尔比1.2:1。加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.2%和99.0%,经提纯后产品纯度为99.5%。
实施例7
采用含4.8w%Ni-0.1w% Rh的Ni-Rh/SiC催化剂在固定床反应器上进行催化加氢制备丁二酸试验,加氢原料为18wt%马来酸水溶液,其反应条件:反应入口温度55℃,反应出口温度126℃,反应氢分压6.0MPa,体积空速2.0h-1,氢酸摩尔比16:1。加氢反应所得到物料冷却结晶,过滤;滤饼干燥得丁二酸。原料转化率和丁二酸选择性分别为99.4%和99.5%,产品纯度为99.8%。
Claims (2)
1.一种催化加氢制备丁二酸的方法,其特征在于包括如下步骤:①浓度为15~40wt%的加氢原料与氢气在装有颗粒状负载型催化剂的固定床反应器内发生加氢反应,所述加氢原料为顺酐水溶液、富马酸水溶液或马来酸水溶液中的一种或几种,加氢反应条件为:反应入口温度30~60℃,反应出口温度70~170℃,反应氢分压0.1~10.0Mpa,体积空速0.1~4.0h-1,氢酸摩尔比1.2~30:1;②加氢所得物料冷却结晶后过滤,得滤饼和滤液,滤饼干燥即得丁二酸产品;③所得滤液为母液,母液可循环使用,所述颗粒状负载型催化剂的活性组分选自第Ⅷ族金属Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、Ir中的一种或多种,活性组分在催化剂中的总重量含量为0.1~10.0wt%,催化剂的载体为二氧化硅、氧化锆、活性碳、氧化钛、碳化硅中的一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的的加氢反应条件为:反应入口温度40~55℃,反应出口温度80~150℃,反应氢分压1.0~6.0 MPa,体积空速0.2~2.0h-1,氢酸摩尔比2~20:1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101557298A CN101844976B (zh) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | 一种催化加氢制备丁二酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101557298A CN101844976B (zh) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | 一种催化加氢制备丁二酸的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101844976A CN101844976A (zh) | 2010-09-29 |
CN101844976B true CN101844976B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=42769813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101557298A Active CN101844976B (zh) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | 一种催化加氢制备丁二酸的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101844976B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107469849A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 南京中赢纳米新材料有限公司 | 一种高比表面积、多孔钯/碳化硅催化剂的制备方法 |
CN107473954A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-15 | 南京雪郎化工科技有限公司 | 一种丁二酸的绿色化生产方法 |
CN107597159B (zh) * | 2017-09-12 | 2020-06-12 | 山西大学 | 一种顺酐加氢制备丁二酸酐的催化剂及其制备方法 |
CN112473709A (zh) * | 2019-09-11 | 2021-03-12 | 王宏涛 | 一种用于水相催化加氢合成丁二酸的催化剂及其应用 |
CN112479862A (zh) * | 2019-09-11 | 2021-03-12 | 王宏涛 | 一种低成本连续水相催化加氢合成丁二酸的方法 |
CN111330580B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-05-28 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种耐酸催化剂及其制备方法和在水相加氢生产丁二酸中的应用 |
CN111330581B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-07-27 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种耐酸加氢催化剂及其制备方法和应用 |
CN111689845B (zh) * | 2020-03-18 | 2021-07-30 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种顺酐水相加氢生产丁二酸的工艺 |
CN111689846B (zh) * | 2020-03-18 | 2021-07-27 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种水相加氢生产丁二酸的工艺 |
CN112806492A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-18 | 成都大帝汉克生物科技有限公司 | 用于提高仔猪饲料消化能力的复合酸化剂及其得到的仔猪饲料 |
CN115245806A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-28 | 侯长建 | 顺丁烯二酸酐加氢制备丁二酸酐***及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2129540C1 (ru) * | 1997-04-01 | 1999-04-27 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" | Способ получения янтарной кислоты или ее солей |
WO2010041977A1 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-04-15 | Trunin Roman Anatolievitch | Cпособ получения янтарной кислоты |
-
2010
- 2010-04-27 CN CN2010101557298A patent/CN101844976B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2129540C1 (ru) * | 1997-04-01 | 1999-04-27 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" | Способ получения янтарной кислоты или ее солей |
WO2010041977A1 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-04-15 | Trunin Roman Anatolievitch | Cпособ получения янтарной кислоты |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101844976A (zh) | 2010-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101844976B (zh) | 一种催化加氢制备丁二酸的方法 | |
CN101244984B (zh) | 制备1,4-丁二醇的方法 | |
CN102070448B (zh) | 一种制备丁二酸二甲酯的方法 | |
CN103596911B (zh) | 用于连续生产多元醇的催化方法 | |
CN102659724B (zh) | 一种琥珀酸酐的制备方法 | |
CN107473954A (zh) | 一种丁二酸的绿色化生产方法 | |
CN1847206A (zh) | 一种环己酮和环己醇的合成方法 | |
US20190112248A1 (en) | Method for Increasing UV Transmittance of Ethylene Glycol | |
CN101927168A (zh) | 丙酮加氢制备异丙醇的镍基催化剂及其应用 | |
CN103433043A (zh) | 一种高选择性苯酐加氢制备苯酞的催化剂 | |
CN105566126A (zh) | 一种液相催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法 | |
CN106232559A (zh) | 包含混合氧化物的氢化催化剂和生产乙醇的方法 | |
CN101891592B (zh) | 一种制备1,4-丁二醇并联产四氢呋喃和γ-丁内酯的方法 | |
CN103664587B (zh) | 制备乙酸环己酯的方法及制备环己醇和乙醇的方法 | |
JP2017504594A (ja) | アジピン酸又は当該アジピン酸の少なくとも1種の反応生成物の製造法 | |
CN107619375A (zh) | 一种高纯度对苯二胺的连续合成方法 | |
CN104557454B (zh) | 一种醋酸加氢制备高品质乙醇的方法 | |
CN105461526B (zh) | 一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法 | |
CN102056879B (zh) | 制备六氟异丙醇的连续方法 | |
CN101428226A (zh) | 用于对苯二甲酸精制的选择性加氢催化剂 | |
CN102430404A (zh) | 一种马来酸加氢合成丁二酸的催化剂及其制备方法 | |
CN101863778A (zh) | 一种4-氨基二苯胺的生产方法 | |
CN103804143B (zh) | 高浓度3‑羟基丙酸甲酯加氢制备1,3‑丙二醇的工艺 | |
CN1249008C (zh) | 由环戊醇制环戊酮的方法 | |
CN110172029B (zh) | 一种连续合成2-氨基-2-甲基-1-丙醇的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 414012 Lu Kou Zhen Chang Lian Long Kou, Yunxi District, Yueyang City, Hunan Province (opposite to Chang Lian hospital) Patentee after: Hunan Changlian New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 414012 Yunxi District, Hunan City, Yueyang Province, Changling Patentee before: HUNAN CHANGLING PETROCHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
|
CP03 | Change of name, title or address |